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机械设计课程设计模板

电动机与减速器之间采用普通V带传动,有关设计计算方法已在《机械设计》课程中介绍。
[注意事项]:
⑴根据带轮直径并考虑带传动的滑动率(ε=计算实际传动比和从动轮转速,并对减速器传动比和输入转矩作修正。
⑵注意带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的协调。一般应使小带轮半径不超过电动机中心高,大带轮半径不超过减速器中心高,必要时进行修正。
根据设计要求,拟定传动总体布置方案;选择电动机;计算传动装置的运动和动力参数。
3.传动件设计计算
带传动、齿轮传动设计。
4.轴系零部件设计计算
轴设计计算(结构设计和强度验算)、轴承、联轴器的选择计算及键联接计算(注:该过程与草图设计交叉进行)。
5.装配图设计
完成正规图设计;必要时对原计算或结构作相应修改。
则:
(4)
取大,大齿轮的数值大。
(5)
选取 为3。
5.
(1)
,选取 =34
, 选取 =89
(2)
中心距取整为190mm。
(3)
误差较小,无需调整。
(4)
(5)
圆整后取
6.
名称
公式
小齿轮
大齿轮
模数
3
3
齿数
Z
压力角
齿顶高系数
顶隙系数
传动比
分度圆直径
mm
mm
齿顶高
mm
mm
齿根高
mm
mm
齿全高
mm
mm
齿顶圆直径
2.总装配图
画出两级齿轮减速器总装配图,必须含标题栏、明细表、技术要求和主要配合尺寸及外形尺寸等。
3.轴类零件
画出输入轴和中间轴的零件工作图各一张,标出详细尺寸、公差、粗糙度,含标题栏、技术要求等。
4.齿轮
画出低速轴齿轮的零件工作图,要求同上。
以上任务均要求在计算机上完成。设计计算说明书为Word文档,图纸设计采用AutoCAD。
2.
因传递的功率不大,并且对重量以及结构尺寸无特殊的要求,故由表8-26选常用的45钢,调质处理。
3.
已知高速级的小齿轮 , 则:
圆周力:
径向力:
轴向力:
压轴力:
4.
查p370 15-3选取C=112,则:
对于直径 的轴,有一个键槽时,轴径增大5%~7%,
; ;(电动机部分合格)
5.
(1)
(2)
a.机体内壁间距离L:
m
mm
齿根圆直径
mm
mm
齿距
mm
mm
齿厚、槽宽
mm
mm
顶隙
mm
mm
中心距
mm
螺旋角
齿宽
mm
mm
总传动比校核:
误差
第四节
齿轮上作用力的计算为后续轴的设计和校核,键的选择和验算及轴承的选择和胶合提供数据,其计算如下:
I.
1.
轴上的功率、转速和转矩若取每级齿轮传动功率(包括轴承效率在内),则: ; 384r/min ; 。
故 =,
二、计算各轴转速、功率和转矩
按照转速从高到低将减速器三根轴依次定为Ⅰ轴、Ⅱ轴和Ⅲ轴。
1.
满载转速
轴转速
II轴转速:
III轴转速:
卷筒转速:
2.
I轴功率:
II轴功率:
III轴功率:
卷筒轴功率:
3.
电动机轴输出转矩:
4.
电动机
Ⅰ轴
Ⅱ轴
Ⅲ轴
卷筒
转速r/min
960
384
功率Kw
4
转矩n*m
第三节
一、带传动设计计算

因为轴I的最小直径不小于电动机轴颈,经查表得,电动机轴颈为38mm,故该轴段的最小直径为。大带轮与轴配合的毂孔长度 ,为了保证轴的挡圈只压在大带轮轮毂上而不压在轴的端面上,故①段的长度应比 略短一些,现取 , 。

为了满足大带轮的轴向定位要求,②轴段左端需制出一轴肩,故取②段的直径 48mm,右端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径D=50mm。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与轴承右端面间的距离 ,为了使轴端盖能够完全固定轴承的位置,故取 , 48mm。
2.
对于不变载荷下长期连续运行的机械,要求Ped≥Pd。Ped为所选电动机额定功率,Pd为根据工作要求所需的电动机功率。
Pw ——运输带所需功率,KW ηa——由电动机至运输带的总效率
⑴确定Pw
运输带所需功率:
⑵确定 a
V带传动效率 ; 一对齿轮传动效率
一对滚动轴承效率 ; 弹性联轴器效率
卷筒效率
综上:电动机所需的工作功率
机械设计课程设计任务书
(两级齿轮减速器)
班级:机械111,姓名:朱 震,学号:,指导教师:罗红霞
日期:2014年2月24日至2014年3月14日
一、传动系统参考方案
带式输送机由电动机驱动。电动机1通过联轴器2将动力传入两级圆柱齿轮减速器3,再通过联轴器4将动力传至输送机卷筒5,带动输送带6工作。
二、原始数据
②选择电动机;
③确定总传动比及分配各级传动比;
④计算传动装置的运动和动力参数。
⑵传动件和轴系零部件的设计计算
包括:带传动、齿轮传动以及轴的设计计算,键、轴承、联轴器的选择计算等。
⑶减速器装配图设计
⑷齿轮、轴的零件图设计
二、设计过程
1.准备工作
明确设计任务和要求;集中指导;减速器拆装实验。
2.传动装置的总体设计
(3)
误差较小,无需调整。
(4)
(5)
圆整后取
6.
名称
公式
小齿轮
大齿轮
模数
3
3
齿数
Z
压力角
齿顶高系数
顶隙系数
传动比
分度圆直径
齿顶高
mm
mm
齿根高
mm
mm
齿全高
mm
mm
齿顶圆直径
m
mm
齿根圆直径
mm
mm
齿距
mm
mm
齿厚、槽宽
mm
mm
顶隙
mm
mm
中心距
mm
螺旋角
齿宽
mm
mm
7.
大齿轮 轴Ⅱ上大齿轮采用选用腹板式结构,见附图。
II
1.
考虑到带式运输机为一般机械,故大小齿轮均选用45钢,小齿轮调质处理,大齿轮正火处理,由表8-17得齿面硬度:
小齿轮:
大齿轮:
平均硬度:
,在30-50HBW之间。
选用8级精度(C8)。
2.
因为是软齿面闭式传动,故按照齿面接触疲劳强度进行计算。其设计公式为:
小齿轮传递扭矩为:
因v值未知, 不能确定,故初选载荷系数 ,暂定
9.
10.
类型
小带轮直径
大带轮直径
小带轮带速
带长
A型带
300
1600
中心矩
小带轮包角
带根数
初拉力( )min
压轴力( )min
459
4
二、齿轮传动设计计算
工作条件:两班制,常温下连续工作;空载起动,工作载荷平稳;三相交流电源,电压为380/220伏。
I
1.
考虑到带式运输机为一般机械,故大小齿轮均选用45钢,小齿轮调质处理, 大齿轮正火处理,由P191表10-1得齿面硬度:
由206页图10-18查得寿命系数
取失效概率为1%,安全系数S=1
则小齿轮的许用接触应力为:
大齿轮的许用接触应力为:
取:
初算小齿轮的分度 圆直径 ,得:
3.
(1)
使用系数
因:
查194页图10-8得动载系数 ,
查197页表10-4得:齿向载荷分布系数 ,
查195页表10-3得: 齿间载荷分布系数
则载荷系数
校核实际传动比:
误差为0,故大带轮直径可用。
4.
,符合要求。
5.
根据 可得
初步选择
V带计算基准长度为
查询相关表格选取实际带长
则实际中心距 :
计算中心距变动范围:
6.
7.
V带根数可以用下式计算:
根据152页表8-4a,8-4b得 ; ;由表8-5,8-2分别查 ; ,则:
故选取z=4。
8.
查询相关表格得V带质量 ,则初拉力为:
小齿轮:
大齿轮:
平均硬度:
,在30-50HBW之间。
选用8级精度(C8)。
2.
因为是软齿面闭式传动,故按照齿面接触疲劳强度进行计算。其设计公式为:
(1)
(2)
因v值未知, 不能确定,故初选载荷系数 ,暂定 。
(3)
由205页表10-7,取齿宽系数
(4)
由201页表10-6 查得弹性系数
初选螺旋角 ,由图10-30查得节点区域系数
取:
初算小齿轮的分度圆直径 ,得:
3.
(1)
使用系数
因:
查194页图10-8得动载系数 ,
查197页表10-4得
齿向载荷分布系数 , ,
查195页表10-3得
齿间载荷分布系数
则载荷系数
(2)
因K与 有较大的差异,故需对由 计算出的 进行修正,即按实际的载荷系数校正所算得分度圆直径:
(3)
(4)
查p217 10-28得 =
(5)
齿数比 小齿轮齿数初选
则大齿轮齿数 ,取
(6)
由215页图10-26查得端面重合度:
, ,
(7)
可用下式计算:
由210页图10-21,a查得接触疲劳极限应力为:
小齿轮与大齿轮的应力循环次数分别为:
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