机械设计基础课程设计说明书设计题目:螺旋输送机传动装置目录1.电动机的选择与运动参数的计算1.1、电动机的选择 (4)1.2、传动比的分配 (6)1.3、传动装置运动参数 (6)2. 各齿轮的设计计算2.1、直齿圆柱齿轮减速设计 (9)2.2、直齿圆锥齿轮减速设计 (13)3.轴结构设计3.1 、高速轴的设计 (18)3.2 、高速轴的设计 (18)4.校核4.1、高速轴轴承和键的校核 (23)4.2、联轴器的选择 (23)4.3、减速器的润滑 (23)5.箱体尺寸及技术说明5.1、减速器箱体尺寸 (25)6.附件设计附件设计 (26)7.其他技术说明其他技术说明 (27)8.设计心得 (29)参考文献 (30)题目三螺旋输送机传动装置设计1)工作条件:工作机连续单向运转,工作时有轻微冲击,工作机效率0.95,工作年限8年,大修期限2年.每年工作250天,单班制工作,输送机主轴允许转速误差±5%;在:专门工厂小批量生产。
要求功率富裕量10%h2)原始数据:题目编号 1 2 3 4 5工作轴转矩(N·m)700 800 950 1200 1800工作轴转速(r∕min)200 180 160 140 110锥齿轮传动比 2.7 2.6 2.5 2.4 2.32.设计任务1)确定传动方案,完成总体方案论证报告;2)选择电动机型号;3)设计减速传动装置。
3.具体作业1)机构简图一份;2)减速器装配图一张;3)零件工作图二张(输出轴及输出轴上的传动零件);4)设计说明书一份。
1. 电动机的选择与运动参数的计算1.1、电动机的选择传动系统图:原始数据:输送机工作轴转矩 m 950N T ⋅= 输送机工作轴转速 1min 160-⋅=r n 锥齿比 r=2.51.1.1、确定工作机所需的功率w P工作机效率 98.0w =η=w P =⋅w wn T η9550kW kW 12.1595.09550160950=⨯⨯ 1.1.2、确定传动总效率总η分度圆直径 m m n m 13.64cos /z d 11==βmm d 83.2352= 端面压力角"48‘372063.20)cos /arctan(tan a t ===βn a基圆直径 mm a d t b 03.60cos d 11==mm a d d t b 07.220cos 22==齿顶圆直径 03.68211=+=a a h d d83.239222=+=a a h d d齿根圆直径 13.59211=-=f f h d d83.230222=-=f f h d d齿距 28.6==n n m p π 齿厚 s=p/2=3.14 齿槽宽 e=p/2=3.142.2、直齿圆锥齿轮减速设计2.2.1选定高速级齿轮精度等级、材料及齿数(1)输送机为一般工作机械,速度不高,故选用8级精度。
(GB 10095-88)(2)材料选择 选则小齿轮材料为40Cr 钢,调质处理,硬度为280HBS 。
大齿轮材料为45钢,调质,硬度为240HBS ,二者材料硬度差为40HBS 。
(4)选小齿轮齿数,231=z则:85z ,取525.84675.3232112==⨯==z i z 。
’‘’2‘’‘11254821551168cot tan u ==→==δδδδ25z 1=v 1562=v z2.2.2按齿面接触疲劳强度设计半联轴器为L=62mm ,半联轴器与轴配合的长度mm L 441= 4.轴的结构设计(1)装备方案如零件图(2) mm 取挡圈直径D=40mm(3) 为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上21-l =42mm (4) 初步选择滚动轴承,由mm ,取0基本游隙组 单列圆锥滚子轴承30508 其尺寸mm 75.248040d ⨯⨯=⨯⨯T D 故mm d d 408743==--查得轴肩定位,且轴肩高度h=3.5mm, 则5076=-d mm取安装齿轮处的轴段直径mm 45d 54=-已经知道齿轮轮毂宽度为70mm 为了使套筒端面可靠压紧齿轮,取mm 66l 54=-由h>0.07d ,取h=4mm,故取mm 55d 65=-,b>=1.4h,取mm 10l 65=-轴承端盖总宽度为30mm,为了便于装卸及添加润滑脂的要求取端盖的外面到半联轴器的距离为l=30mm ,故取mm 72l 32=-。
由于齿轮都为对称布置,故取齿轮到两箱体间距离16mm 滚动轴承宽度T=24.75mm75.52667081675.24l 43=-+++=-mmmm l 10101676=-=-3.轴上的零件的周向定位齿轮,半联轴器与轴的周向定位.由54d -表6-1查得平键14x9x40mm ,键37d 32=-37d 32=-(1) 齿轮的润滑因齿轮的圆周速度<12 m/s ,所以才用浸油润滑的润滑方式。
低速齿轮浸入油里约1/3,高速级齿轮靠低速级齿轮带油润滑。
(2) 滚动轴承的润滑因润滑油中的传动零件(齿轮)的圆周速度V <2m/s 所以采用脂润滑。
5.减速器箱体尺寸箱体壁厚mm 10=δ 箱盖壁厚mm 81=δ 箱盖凸缘厚度mm 15b 1= 箱座凸缘厚度mm 15b =地脚螺栓直径16M d f = 地脚螺栓数目4n = 定位销直径mm 8d = 箱盖,箱座肋厚mm 12m m 21== 大齿轮顶圆与内箱壁距离mm 5.61=∆ 齿轮端面与内箱壁距离mm 162=∆ 轴承端面至箱体内壁距离mm 153=∆大齿轮齿顶圆至箱体底面内壁间距mm 164=∆减速器中心高H=180mm 箱体内壁轴向间距mm 101L1=6. 附件设计 6.1.视孔盖和窥视孔在机盖顶部开有窥视孔,能看到传动零件啮合区位置,并有足够的空间,以便于能深入进行操作,窥视孔有盖板机体上开窥视孔与凸缘一块,以便于机械加工出支撑盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M10紧固。
6.2放油孔与螺塞放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,与便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支撑面,并加封油圈加以密封。
6.3油标油标位于便于观察减速器油面稳定之处。
油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出。
6.4通气孔由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大为便于排气,在机盖顶部窥视孔盖上安装通气器,以便于达到体内为压力平衡。
6.5起盖螺钉起盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖连接凸缘的厚度,钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹。
6.6定位销为保证刨分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度。
6.7吊钩在机盖上直接铸处吊钩和吊环,用以吊起或搬运较重的物体6.8 密封选择橡胶油封组件作为密封。
7.其他技术说明7.1、对零件的要求装配前所有的零件均要用煤油或者汽油清洗,在配合表面涂上润滑油。
在箱体内表面涂防侵蚀涂料,箱体内不允许有任何杂物。
(1)对滚动轴承游隙的调整要求为保证滚动轴承的正常工作,应保证滚动轴承的轴向有一定的游隙。
对游隙不可调的轴承,可取游隙为0.25至0.4mm。
对可调游隙的轴承,其游隙值可查机械设计手册。
本设计采用深沟球轴承,因此可取游隙0.3mm。
7.2啮合传动侧隙和接触斑点传动侧隙和接触斑点使齿轮传动中两项影响性能的重要指标,安装时必须保证齿轮副或蜗杆副所需的侧隙及齿面接触斑点。
传动侧隙的大小和传动中心距有关,与齿轮的精度无关。
侧隙检查可用塞尺或者把铅丝放入相互啮合的两齿面间,然后测量塞尺或者铅丝变形后的厚度。
本设计中啮合侧隙用铅丝检验不小于0.16 mm,铅丝不得大于最小侧隙的四倍。
接触斑点的要求是根据传动件的精度确定的。
它的检查时在主动轮的齿面上涂色,将其转动2至3周后,观察从动轮齿上的着色情况,从而分析接触区的位置和接触面积的大小。
本设计用涂色法检验斑点,按齿高接触斑点不小于40%;按齿长接触斑点不小于50%.必要时可用研磨或刮后研磨以便改善接触情况。
若齿轮传动侧隙或者接触斑点不符合设计要求,可调整传动件的啮合位置或者对齿面进行刮研、跑和。
7.3对润滑密封的要求减速器剖分面、各接触面及密封处均不允许漏油,渗油。
剖分面上允许涂密封胶或水玻璃,但决不允许使用垫片和使用任何填料。
7.4对试验的要求减速器装配完毕后,在出厂前一半要进行空载试验和整机性能试验,根据工作和产品规范,可选择抽样和全部产品试验。
先做空载试验,在额定转速下正反转各1至2h。
要求运转平稳.噪声小,连接固定处不松动,不漏油。
负载试验时要求在额定转速和额定功率下,油池温升不要超过35摄氏度,轴承温升不能超过40摄氏度。
7.5对外观、包装和运输的要求减速器应根据箱体的要求,在箱体表面涂上灰色油漆。
轴的外伸端及各附件应涂有包装。
运输用的减速器包装箱应牢固可靠,装卸时候不可倒置,安装搬运时候不得使用箱盖上的吊钩、吊耳、吊环等。
7.6对润滑油的要求机座内采用L-CKD150润滑油,并装润滑油至规定高度。
8.设计心得机械设计基础的课程设计可以说是对机械专业学生的一种非常直接、非常有效的综合考察方法。
也是机械专业基础知识学习的毕竟途径。
通过这为期两周的课程设计,基本上,我又把书本教材看了一遍,而且比以前看的更加仔细了。
通过理论验算,受力分析,画零件图,装配图,让我对于设计一个成品的过程,当然,不仅仅是本次设计的减速器,有了更深的了解,对机械的有关各零部件的有机结合有了深刻的认识。
并且,把所学的理论力学,材料力学,公差与测量技术,工程材料,CAD,等等许多机械的学科很好的综合起来。
对我而言,这样的一种练习,不仅仅只是课程设计,而是对专业综合知识的强化训练。
虽然,经过将近两周的努力,任务基本完成,但是整个设计还是存在很多缺陷,在设计过程中还是遇到了很多问题,如标准件的选择,装配图的绘制等等,虽然是设计出来,但是我也明白,对于其中的尺寸的设计,以及查表之后的计算过程中产生的误差等都没能够很好的把握。
让我更加彻底的认识到自己专业知识的不足之处。
从而更加明确了自己今后要努力的方向。
我一直觉得,把理论知识应用到实际当中去,这不仅比上理论课有意思,而且更能够让我们明白机械设计基础这门课程的重要性,也让我们十分清楚的知道,对于所学知识,哪些是非常重要,必须掌握的。
以实践的方式去学习,我觉得是十分有意义的,而且也是值得提倡的。
希望学院以后能多改变教学方式,多注重实践性的学习,把培养学生的兴趣作为教学的主要目的,在教学时尽量把理论知识通俗化,而不是学术化。
多提供我们一些途径让我们把所学知识在实践中得到应用。
或许,这种教学方式可以说成是科研型教学模式吧。
参考文献[1].《机械设计》蒲良贵纪名刚第八版高等教育出版社 2006.[2].《机械设计课程设计》李育锡主编高等教育出版社 2008.[3].《机械设计简明手册》杨黎明杨志勤主编国防工业出版社,2007.[4].《机械设计手册》成大先主编化学工业出版社,2000.[5].《机械设计手册》吴忠泽主编机械工业出版社。