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北航机械设计课程设计设计计算说明书

根据轴径d=42mm及台阶长度,选择键12×45,其中b=12mm,h=8mm,L=45mm,毂深t2=,轴深t1=5mm
键12×45
键的校核
键选取合适
键的选择
选用圆头普通平键(GB/T1096-2003)
根据dII=30mm及外伸端长度,选择键10×60,其中b=10mm,h=8mm,L=50mm,毂深t2=,轴深t1=
C=110
dI=24mm
对I轴其他段直径进行估计
由定位轴肩的尺寸公式
取c=d2=28mm
考虑到轴承为标准件,取d3=30mm
I轴轴承选用6206,d=30mm,B=16mm
D=62mm
为装配方便,取d4=32mm
同理由定位轴肩的尺寸公式
取d5=40mm
同一轴选用同一轴承d6=30mm
d2=28mm
d3=30mm
选择材料和精度等级
齿轮减速器传递的功率为。
可对齿轮选用硬齿面的组合,小齿轮用20CrMnTi渗碳淬火,回火,齿面硬度为56~62HRC。
大齿轮用20Cr渗碳淬火,回火,齿面硬度为56~62HRC。
同侧齿面精度等级选8级精度
小齿面选用20CrMnTi渗碳淬火,回火
大齿面选用20Cr渗碳淬火,回火
弯曲疲劳极限
则大齿轮齿数
z1=20
z2=56
当量齿数
zv1,zv2
齿型系数
YFa1,YFa2
YSa1,YSa2
查图11-8、11-9取
YFa1=,YFa2=
YSa1=,YSa2=
YFa1=
YFa2=
YSa1=
YSa2=
验算大、小齿轮的弯曲强度
因此设计时选用的参数都是合适的
且应对小齿轮进行弯曲强度计算
法向模数计算
取mn=3mm
mn=3mm
确定中心距

确定螺旋角
分度圆直径

齿宽b1,b2
取b2=55mm
(3)验算齿面接触强度
求齿面接触强度
(4)齿轮的圆周速度
计算齿轮圆周速度
根据表2-1,取8级精度合理
(5)齿轮其他传动的参数
端面压力角
齿顶高ha
齿根高hf
全齿高h顶隙c齿源自圆直径da齿根圆直径df齿轮结构
ha=mn=3mm
项目-内容
设计计算依据和过程
计算结果
材料选择
许用挤压应力
选用45号钢,取
45号钢
键的选择
选用圆头普通平键(GB/T1096-2003)
根据dI=24mm及外伸端长度,选择键8×30,其中b=8mm,h=7mm,L=30mm,毂深t2=,轴深t1=4mm
键8×30
键的校核
键选取合适
键的选择
选用圆头普通平键(GB/T1096-2003)
箱座底凸缘厚度b2
b2=δ=20mm
b2=20mm
地脚螺栓直径df
df=+12=
取df=20mm
地脚螺栓数目n
n=4
大齿轮顶圆与内壁距离Δ1
Δ1>δ,取Δ1=10mm
Δ1=10mm
齿轮端面与内壁距离Δ2
Δ2>δ,取Δ2=8mm
Δ2=8mm
轴承与箱体内机壁距离Δ3
Δ3=12mm
Δ3=12mm
轴承旁连接螺栓直径d1
二、设计任务
1.选择电动机型号;
2.确定带传动的主要参数及尺寸;
3.设计该减速器;
4.选择联轴器。
三、具体作业
1.减速器装配图一张;
2.零件工作图两张(大齿轮、输出轴);
3.说明书一份。
主要零部件的设计计算
一、传动方案的确定
项目-内容
设计计算依据和过程
计算结果
优点
(1)带传动具有成本低,维护方便的优点。
机械零件课程设计任务书
一、题目
传动装置简图如右图所示。
1.运输机的数据:
运输带工作拉力F=1400(N)
运输带工作速度v= (m/s)
卷筒直径D=260(mm)
2.设计要求:
1)设计用于带式运输机的传动装置
2)两班制工作,空载启动,单向连续运转,载荷平稳,运输带速允许误差为±5%。
3)使用期限为十年,两班制,每年工作300天;检修期间隔为三年。小批量生产。
d1==
取d1=16mm
箱盖与箱座联接螺栓直径d2
d2=~df=10~12mm
取d2=12mm
轴承端盖螺钉直径d3
d3=~df=8~10mm
d3I=6mm
d3II=8mm
窥视孔盖螺钉直径d4
d4=~df=6~8mm
d4=6mm
定位销直径d
d=~d2=~
取d=10mm
外箱壁与轴承座端面距离l1
l1=c1+c2+(5~8)=50mm
查表11-1,取
小齿轮接触疲劳极限
大齿轮接触疲劳极限
小齿轮接触疲劳极限
大齿轮接触疲劳极限
安全系数
SH、SF
由表11-5取SH=1,SF=
SH=1,SF=
许用应力
(2)按轮齿弯曲强度设计计算
载荷系数K
取K=
K=
齿宽系数
查表11-6,取齿宽系数
小齿轮转矩
初定螺旋角
初定
大小齿轮齿数z1,z2
取小齿轮齿数z1=20,
160
J
B

项目-内容
设计计算依据和过程
计算结果
润滑方式
齿轮线速度
齿轮选用脂润滑,轴承采用油润滑
齿轮选用脂润滑,轴承采用油润滑
润滑油牌号
选用全损耗系统用油L-AN15
L-AN15
润滑脂牌号
选用通用锂基润滑脂
牌号ZL-1(GB492-89)
ZL-1
密封形式
①机座与机盖凸缘结合面的密封选用在接合面涂密封胶或水玻璃的方式
L1=
II轴受力:
圆周力
径向力
轴向力
大齿轮直径d2=
II轴简图
简化为简支梁
垂直面支撑反力
垂直面弯矩图
水平面支撑反力
水平面弯矩图
合成弯矩计算
传递扭矩图
当量弯矩图
垂直面支撑反力
垂直面弯矩计算
水平面支撑反力
水平面弯矩计算
传递的扭矩
危险截面当量弯矩
危险截面的校核
由45钢的 ,则
键槽影响 满足要求。
五、键联接的选择与校核
轴承旁连接螺栓直径d1:
d1==
选用M16螺栓
M16螺栓的参数:
c1=22mm c2=20mm D=32mm
外箱壁到轴承端面的距离:
l1=c1+c2+(5~8)=20+22+8=50mm
轴的支点L1=b1/2+Δ2+Δ3+B轴承/2=58mm
取带轮带宽B带轮为50mm
L2=B带轮/2+l1+l2+δ-Δ3- B轴承/2=93mm
轴I收到联轴器给的扭矩
危险截面的当量弯矩
危险截面的校核
按照最不利的情况
由45钢的 ,则
考虑键槽影响d= =,设计时取32mm,合适。
d>
材料选取
初估最小直径
选用45号钢,调质处理
考虑到该轴段上有键槽,需在dmin基础上取倍,因此 。
取最小处d=30mm
C=110
对I轴其他段直径进行估计
由定位轴肩的尺寸公式
键10×60
键的校核
键选取合适
六、轴承的选择与校核
项目-内容
设计计算依据和过程
计算结果
轴承主要性能参数
径向载荷Fr
最大轴向力
对轴承进行校

温度系数ft
载荷系数fP
轴承寿命
轴承6206性能参数
由 查表取e=
,查表
取X=,Y=
,查表
取X=1,Y=0
故选用轴承2进行校核
查表温度系数ft=1
载荷系数fP=
由 为10年,应每两年检修一次
电动机转速
由于带传动的传动比 ,齿轮传动传动比 ,所以电动机的转速范围458~2292r/min。常用的电动机转速为1000r/min和1500r/min
查表得电动机数据,具体可选用Y132M-8,Y132S-6,Y100L2-4三种电动机。对比三种电动机的数据以及计算出的传动比,选用电动机型号为Y132S-6型,其额定功率为,满载转速960r/min。
由Ld=2000mm,查表13-2得
V带根数z
圆整,取z=3
根数
单根V带的初拉
力F0
带的单位质量:q=m
q=m
传动带在轴上的作用力FQ
A型带
小带轮直径d1/mm
大带轮直径d2/mm
中心距
a/mm
带长
Ld/mm
100
300
678
2000
带根数
z
初拉力
F0/N
轴上载荷、FQ/N
3
(1)选择材料及确定许用应力
项目-内容
设计计算依据和过程
计算结果
工作系数KA
查表4-7得
KA=
电动机计算功率Pc
V带型号
由 , ,查图,选用A型普通V带
A型普通V带
大小带轮基准直径d2,d1
查表4-3取d1=100mm,则
取d2=300mm
d1=100mm
d2=300mm
验证V带带速
带速 ,
v在5~25m/s之内,合适。
v=s
(2)带传动有减震和过载保护功能。
采用一级带传动和一级闭式齿轮传动。
缺点
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