喜歡這套資料就充值下載吧。資源目錄里展示的都可在線預(yù)覽哦。下載后都有，請放心下載，文件全都包含在內(nèi)，【有疑問咨詢QQ:1064457796 或 1304139763】 =喜歡這套資料就充值下載吧。資源目錄里展示的都可在線預(yù)覽哦。下載后都有，請放心下載，文件全都包含在內(nèi)，【有疑問咨詢QQ:1064457796 或 1304139763】 = 機 械 原 理 課 程 設(shè) 計 說 明 書目 錄一、 設(shè)計任務(wù)01二、 電動機的選擇計算01三、 傳動裝置的運動及動力參數(shù)的選擇和計算02四、 傳動零件的設(shè)計計算04五、 高速級斜齒圓柱齒輪的設(shè)計計算06六、 低速級斜齒圓柱齒輪的設(shè)計計算12 七、 軸的設(shè)計計算17八、 滾動軸承的選擇和壽命驗算23 九、 鍵聯(lián)接的選擇和驗算24十、 聯(lián)軸器的選擇計算24十一、減速器的潤滑方式及密封方式的選擇，潤滑油牌號的選擇及 裝油量的計算 25十二、設(shè)計體會26十三、參考文獻27一、設(shè)計任務(wù)1設(shè)計的技術(shù)數(shù)據(jù)：運輸帶的工作拉力：F=3000N運輸帶的工作速度：V=0.80m/s運輸帶的滾筒直徑：D=350mm運輸帶的寬度 ：B=300mm2工作情況及要求：用于機械加工車間運輸工作，2班制連續(xù)工作,載荷有輕度沖擊，使用5年,小批量生產(chǎn)。在中等規(guī)模制造廠制造。動力來源：電力三相交流380/220V。速度允差5%。 二、電動機的選擇計算根據(jù)工作要求及條件，選擇三相異步電動機 ，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V，Y系列。1.選擇電動機功率滾筒所需的有效功率：=FV=30000.80KW=2.4KW 傳動裝置的總效率：查機械設(shè)計指導(dǎo)書表17-9得式中: 滾筒效率： = 0.96 聯(lián)軸器效率： = 0.99 傳動效率： = 0.92 球軸承： =0.99 斜齒輪嚙合效率： = 0.97傳動總效率: 所需電動機功率 := =1.96/0.825KW=2.38KW 2.選取電動機的轉(zhuǎn)速滾筒轉(zhuǎn)速 =38.198r/min查機械設(shè)計指導(dǎo)書表27-1,可選Y系列三相異步電動機Y100L2-4,額定功率=3.0KW， 同步轉(zhuǎn)速1500 r/min;或選Y系列三相異步電動機Y332S-6,額定功率額定功率=3.0KW,同步轉(zhuǎn)速1000 r/min.均滿足 。 表2-1 電動機數(shù)據(jù)及傳動比方案號電機型號額定功率同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動比1Y100L243.01500142037.172Y332S63.0100096025.13比較兩種方案可見，方案2選用的電動機雖然質(zhì)量和價格較低，傳動比雖低但是出于價格考慮，決定選用方案1。 表2-2 電動機型號為Y132S-4.查表得其主要性能如下電動機額定功率 P0/ KW 3電動機軸伸長度E/mm 60電動機滿載轉(zhuǎn)速 n0/(r/min) 1420電動機中心高H/mm 100電動機軸伸直徑 D/mm 26堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩T/N.m 3.32三、傳動裝置的運動及動力參數(shù)的選擇和計算1、分配傳動比總傳動比: =/ =1420/38.198=37.17 傳動比為24，取 則減速的傳動比：37.17/2.5=14.86 對減速器傳動比進行分配時，即要照顧兩級傳動浸油深度相近，又要注意大齒輪不能碰著低速軸，試?。?4.480 低速軸的傳動比：= 14.868/4.480=3.319 2、各軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計算0軸：即電機軸 P0=2.38KW n0=1420r/min T0=9550P0/n0=95502.38/1420=16.006 軸：即減速器高速軸 P1= 2.380.96=2.2848KW n1= n0/I01 =n0/=1420/2.5=568r/min T1=9550P1/n1=95502.285/568=38.42 軸：即減速器中間軸 P2= P1=2.2850.970.99=2.194kw n2= n1/=568/4.48=126.79r/min T2=9550P2/n2=95502.194/126.79=165.26 軸：即減速器的低速軸 P3= P2=2.1940.970.99=2.107kw n3= n2/i23=126.79/3.319=38.20r/min T3=9550P3/n3=95502.107/38.20=526.75Nm 軸：即傳動滾筒軸 P4= P3=2.1070.990.99=2.065kw n4= n3 =38.20r/min T4=9550P4/n4=95502.065/38.20=516.25 Nm 將上述計算結(jié)果匯于下頁表：表3-1 各 軸 運 動 及 動 力 參 數(shù)軸序號功 率P/ KW轉(zhuǎn) 速n/(r/min)轉(zhuǎn) 矩T/N.m傳動形式傳動比i效率0軸2.38142016.006帶傳動2.5096軸2.28556838.42齒輪傳動4.48096軸2.194126.79165.26齒輪傳動3.319096軸2.10938.20526.75 聯(lián)軸器1.0098軸2.065 38.20516.25四、傳動零件的設(shè)計計算 帶傳動的設(shè)計計算4.1選擇V帶型號查表得工況系數(shù)KA=1.1計算功率Pc=KAP=1.13=3.3kW根據(jù)Pc，查的坐標(biāo)交點位于A型區(qū)，故選擇A型帶計算。4.2確定小帶輪基準(zhǔn)直徑查得 取=112mm4.3驗算帶速v= =8.33m/s 在525m/s之間 合適4.4確定大帶輪基準(zhǔn)直徑=1420/568112=280mm取標(biāo)準(zhǔn)值=280mm 實際從動輪轉(zhuǎn)速和實際傳動比i不計影響，若算得與預(yù)定轉(zhuǎn)速相差5%為允許。 r/min 驗證： 合適4.5確定實際中心距與帶長初定中心距：即274.4mm784mm取=500mm=2+（+）+=2500+（112+280）+=1629.86mm取=1600mm實際中心距：=+=500+=458.07mm調(diào)整范圍：mmmm4.6驗算小輪包角=-=159.22120 合適4.7計算帶的根數(shù) 單根V帶所能傳遞的功率 包角系數(shù)A型帶查得： =1.523kW=4.6510-5112148.7lg=0.27kW =c41lg=4.6510-5112148.7lg=-0.02kW =(+)=0.949(1.523+0.27-0.02)=1.kW V帶的根數(shù)Z=2.17 取Z=3根 4.8確定初拉力F0按教材公式：F0=500(-1)+q=500=114.85N 式中q由教材表查得q=0.1Kg/m。4.9計算軸壓力按教材公式：Q=2F0zsin=2114.853sin=677.8N 五、高速級斜齒圓柱齒輪的設(shè)計計算：原始數(shù)據(jù)：高速軸的輸入功率 ： 2.285kW小齒輪轉(zhuǎn)速 ： 1420 r/min 傳動比 ： 2.5 單向傳動，工作載荷有輕微沖擊，每天工作16小時，每年工作300天，預(yù)期工作5年。 1.選擇齒輪材料精度等級齒輪減速器為一般機械，小齒輪材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表51查得 小齒輪45調(diào)質(zhì)，硬度217255HB，取硬度為235250HB；大齒輪材料選用45鋼，正火處理，硬度162217HB，取190217HB。 齒輪精度等級為8級計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N (由教材式533)hh查教材圖5-17得=1.03, =1.10取Zw=1.0，=1.0，=1.0，=1.0由教材圖5-16(b)得:=580Mpa，=545MPa由教材式(5-28)計算許用接觸應(yīng)力=ZN1ZXZWZLVR=594.7Mpa =ZN2ZXZWZLVR=594.5Mpa 2. 按接觸疲勞強度計算中心距取1.0 由教材表55查得：=189.8 取=0.35 T1=38415.22 初?。?, 暫取：估取： 由教材式541 計算 =2.47=113.18mm 圓整?。?a=125mm 一般?。?mm取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)： 總齒數(shù)： z =122.26整取 ： z =122小齒輪齒數(shù) ：z1=z/(i+1)=122/(4.48+1)=23整?。?z1 =23 大齒輪齒數(shù)： z2= z- z1 =99?。?z1=23 z2=99 實際傳動比： 傳動比誤差： 5%故在范圍內(nèi)。修正螺旋角 ： 與相近，故、可不修正3.驗證圓周速度 =(3.14142047.131)/(601000)=3.51m/s6m/s故滿足要求4.計算齒輪的幾何參數(shù)由5-3 按電動機驅(qū)動，輕度沖擊 按8級精度查圖5-4(b)得：齒寬：取整：b2=50mm b1=45mm按，考慮到軸的剛度較大和齒輪相對軸承為非對稱位置查機械設(shè)計教材圖5-7a 得：按8級精度查機械設(shè)計教材表5-4得：1.251.011.131.2=1.71195齒頂圓直徑： 端面壓力角：齒輪基圓直徑：齒頂圓壓力角：基圓螺旋角：由教材式5-41得：ZH=由教材式5-42得： 由教材式5-43得： 5.驗算齒根彎曲強度由式5-44得= =/=23/ =24.74 =/=99/=106.5 查圖5-14得：=2.7,=2.16查圖5-15得：=1.63,=1.83由式5-47計算：=1-=1-1.56=0.8 由式5-48計算：=0.25+=0.25+=0.43 由式5-31計算彎曲疲勞許用應(yīng)力查圖5-18b得：220MPa,210MPa查圖5-19得：1.0取： Yx=1.0?。?=314Mpa =300Mpa = =32.116MPa=314Mpa 安全 =28.9MPa=300MPa 安全 6齒輪主要幾何參數(shù) Z1=23 Z2=99 =12.578 mn=2mm d1=47.131mm d2=202.869mm = =47.131+212=51.131mm =202.869+212=206.869mm =-2.5=47.131-2.52=42.131mm =-2.5=202.869-2.52=197.869mm =125mm b1=50mm b2=45mm 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計：小齒輪：由于小齒輪齒頂?shù)芥I頂距離x5，因此齒輪和軸可制成一體的齒輪軸。對于大齒輪，500m 因此，做成腹板結(jié)構(gòu)。六、低速級斜齒圓柱齒輪的設(shè)計計算由前面計算得知： 二軸傳遞的功率P2=2.194kw，轉(zhuǎn)速n1=126.79r/min，轉(zhuǎn)矩T1=165.26N.m，齒數(shù)比i2=3.319，單向傳動，工作載荷有輕微沖擊，每天工作16小時，每年工作300天，預(yù)期工作5年。1.選擇齒輪材料，確定精度及許用應(yīng)力 小齒輪為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為217255HB 大齒輪為45鋼，正火處理，硬度為190217HB 齒輪精度為8級計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N (由教材式533)=60=60126.751(830052)=1.83108 =/u= 查圖517得：1.10, 1.4?。?1.0,=1.0,=1.0,=1.0查圖516得：=580MPa, =545MPa由式528=1.01.0=638MPa =1.01.0=763MPa 2.按接觸疲勞強度確定中心距(u+1)mmT2=165255.15Nmm 初選=1.2，暫取,0.4由式542 0.99由表55 得=189.8由式541 計算估取 則=2.47a(i+1)=133.93mm圓整取： a=140mm 一般?。?=(0.010.02)a= (0.010.02)140=1.42.8mm取標(biāo)準(zhǔn)值： =2mm 兩齒輪齒數(shù)和 ：z=137 取：z=137 則z1= z/(i +1)= =32?。簔1=32則：z2= z-z1=137-32=105 實際傳動比：i實=z2/z1=3.28 傳動比誤差： 5%故在范圍內(nèi)。修正螺旋角 ：=arccos= arccos=11.88260 與初選 接近，可不修正=60.401mm =214.599mm 圓周速度： V=0.434m/s 取齒輪精度為8級 3驗算齒面接觸疲勞強度 =有表5-3查得：=1.25/100=0.4332/100=0.139按8級精度查圖5-4得動載系數(shù)=1.01齒寬 b=0.35140=49mm?。簃m mm =50/65.401=0.765 查圖5-7齒輪相對于軸承非對稱布置，兩輪均為軟齒面，得：=1.10，查表5-4得： =1.2載荷系數(shù)=1.251.011.101.2=1.6665 計算重合度，以計算：=+2mn=65.401+21.02=69.401mm =+2mn =214.599+21.02=218.599mm =arctan(tan/cos)= arctan(tan200/cos11.88260)=20.4020 =cos=65.401cos20.4020=61.298mm =cos=214.599cos20.4020=201.137mm =arccos= arccos =27.9640 =arccos= arccos =23.0560 =(tan-tan)+(tan-tan) =32 +105=1.706 = =1.638 由式5-43計算 =0.989 = arctan(tancos)= arctan(tan11.8826cos20.020)=11.1570 = =2.45 由式5-38計算齒面接觸應(yīng)力=2.45189.80.7660.989 =644.9MPa=763Mpa 4校核齒根彎曲疲勞強度由式5-44得；= =z1/=32/ =34.149 =z2/=105/=112.05查圖5-14得：=2.45,=2.2查圖5-15得：=1.65,=1.81由式5-47計算=1-=1-1.638=0.838 由式5-48計算=0.25+=0.25+=0.681 由式5-31計算彎曲疲勞許用應(yīng)力查圖5-18b得：220MPa,210MPa查圖5-19得： 1.0?。?Yx=1.0?。?=314 Mpa =300Mpa = =194.3MPa=314Mpa 安全 =191.38MPaS, 滿足要求c. 剖面校核 因軸單向轉(zhuǎn)動，彎曲應(yīng)力為對稱循環(huán)變應(yīng)力。扭剪應(yīng)力按脈動循環(huán)處理。 根據(jù)教材附表查取應(yīng)力集中系數(shù)，絕對尺寸影響系數(shù)和表面質(zhì)量系數(shù)。查得： ，并?。?11.16 取S=1.51.8 SS, 滿足要求八、滾動軸承的選擇和壽命驗算由于轉(zhuǎn)速高、有較小軸向力，故選用深溝球軸承由機械設(shè)計課程設(shè)計查得6207軸承：=19.8KN =13.5KN由前面計算得知： 合成支反力：=1007 =1073.8 = Fa=151.55N, =0 /=151.55/19800=0.0076查表得e=0.19/=151.55/1007=0.191e P=0.56R+YA=912.5N =0 /=0e 軸承承受輕度載荷沖擊,所以取=1.2=R =R 1073.8N P1=P2按P2計算軸承的壽命=5.68年 預(yù)期壽命: 5.68年5年 ，壽命足夠在預(yù)期范圍內(nèi)，不用更換軸承即可達到要求。九、鍵聯(lián)接的選擇和驗算聯(lián)軸器裝在高速軸軸端，需用鍵進行周向定位和傳遞轉(zhuǎn)矩。聯(lián)軸器與軸的配合直徑為28mm,傳遞轉(zhuǎn)矩T=16006 。1. 選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸。2. 選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸。由于精度為8級，故選擇最常用的圓頭（A型）平鍵，因為它具有結(jié)構(gòu)簡單，對中性好，裝拆方便等優(yōu)點。鍵的材料：45鋼。鍵的截面尺寸由鍵所在軸段的直徑 d由標(biāo)準(zhǔn)中選定，鍵的長度由軸孔長度確定，查表得： 高速軸與聯(lián)軸器連接的鍵：軸徑=28mm，由表24-30查得鍵剖面寬b=8mm高 h=7mm。選鍵長L=50mm 中間軸上大齒輪聯(lián)接的鍵：軸徑為45mm，鍵 1835低速軸上與大齒輪聯(lián)接的鍵：軸徑為65mm，選鍵1835 低速軸上與鏈輪聯(lián)接的鍵軸徑為50mm，選鍵1484 2.鍵聯(lián)接的強度計算普通平鍵的主要失效形式是鍵，軸和輪轂三個零件中較弱零件的壓潰。由于聯(lián)軸器材料是鋼，許用擠壓應(yīng)力由表2-4查得： =0.8=0.8*290=232MPa。鍵的工作長度：=-=35-9=24mm.由式2-35得：= 安全。 十、聯(lián)軸器的選擇計算在減速器高速軸與電動機之間需采用聯(lián)軸器聯(lián)接。因工作載荷不大，且有輕微沖擊，因此聯(lián)軸器應(yīng)具有緩沖減振能力，故選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。減速器中高速軸轉(zhuǎn)距：38.42根據(jù)：電動機軸直徑d=28mm，選擇聯(lián)軸器：TL型號 GB/T43232002由指導(dǎo)書表11-1：T= 1000Nm，n=2100 r/min由表查得：KA= 1.5Tca=KA T= 1.5618.5=650T=1000 n = 568r/min n十一、減速器的潤滑方式及密封方式的選擇，潤滑油牌號的選擇及裝油量的 計算1）齒輪潤滑油的選擇 潤滑油牌號 齒輪的接觸應(yīng)力500MPa，故選用抗氧銹工業(yè)齒輪油潤滑。 潤滑油的牌號按齒輪的圓周速度選擇 參照5-12選擇： 選用320 根據(jù)4.8-1：代號3202）齒輪箱的油量計算油面由箱座高度H確定斜齒輪應(yīng)浸入油中一個齒高，但不應(yīng)小于10mm。這樣確定出的油面為最低油面?？紤]使用中油不斷蒸發(fā)耗失，還應(yīng)給出一個允許的最高油面，中小型減速器的最高油面比最低油面高出即可。因此，確定箱座高度H的原則為，既要保證大齒輪齒頂圓到箱座底面的距離不小于，以避免齒輪回轉(zhuǎn)時將池底部的沉積物攪起，又要保證箱座底部有足夠的容積存放傳動所需的潤滑油。通常單級減速器每傳遞的功率，需油量： 箱座高度H+(3050)+(35)=140/2+46+8+5=117mm圓整H=154mm高速軸軸心距下箱內(nèi)壁：154-10=144mm油深：h=45mm低速軸大齒輪浸油深度：14mm沒超過大齒輪頂圓的1/3故油深合理3）滾動軸承的潤滑確定軸承的潤滑方式與密封方式減速器中高速級齒輪圓周速度:2.3 由于所以深溝球軸承采用油潤滑 4）滾動軸承的密封高速軸密封處的圓周速度 所以采用皮碗密封。十二、設(shè)計體會： 這次關(guān)于二級圓柱斜齒輪減速器課程設(shè)的目的就是讓我們學(xué)會怎么設(shè)計機械設(shè)備，結(jié)構(gòu)原理以及每一個尺寸的選取都要深思熟慮，經(jīng)過反復(fù)校核只有達到要求，并且盡量節(jié)約材料的情況下才能繼續(xù)計算。在課設(shè)的過程中，我們上過一次實驗課，我覺得這個實驗對我們的課設(shè)真的很有幫助，通過拆裝的減速器，讓我們清楚認機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計是學(xué)校為了讓我們更深刻的理解認識機械的構(gòu)造而進行的一次較全面的機械設(shè)計訓(xùn)練，是機械設(shè)計基礎(chǔ)的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是我們進行專業(yè)課的奠基石?；仡欉@三周半的課程設(shè)計，讓我們學(xué)到了許多以前了解不到的知識。當(dāng)我畫完三張圖時，內(nèi)心的喜悅之情不言于表?？粗约寒嫷拿恳粡垐D，真的覺得自己的收獲很多，為我以后的畢業(yè)設(shè)計打下了堅實的基礎(chǔ)。通過老師詳細的講解，為我們的課設(shè)做了深厚的鋪墊，不僅僅認識減速器的內(nèi)部細節(jié)結(jié)構(gòu)及工作原理，同時課設(shè)也培養(yǎng)我們的耐心和細心度，課設(shè)的每一步計算，都需要我有十足足夠的耐心和細心，有時候考慮的不夠周全，導(dǎo)致在設(shè)計的過程中有些數(shù)據(jù)不合理，所以就需要我從新審視計算。在畫圖時，每畫一個尺寸我都要考慮尺寸的合理性，當(dāng)遇到困難時，我會和我一組的同學(xué)一起討論，尋求最佳方案，實在解決不了的問題，老師就幫助我們解決，最后得到最佳解決方案。這次課程設(shè)計是一次非常難得的磨練與精神體驗。我們在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎(chǔ)課的理論面和淺層次的理解，不能全面的去鍛煉我們的實踐面和面對綜合問題如何著手解決和狠，準(zhǔn)，穩(wěn)的心態(tài)去面對與計算問題。如何把我們所學(xué)到的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識用到實踐中去呢？我想做類似的大作業(yè)就為我們提供了良好的實踐平臺。在做本次課程設(shè)計的過程中，我感觸最深的是如何合理的確定一個尺寸通過老師的指導(dǎo)以及我自己的努力，最后很順利的完成了這次的課程設(shè)計，感謝老師的細心指導(dǎo)，真實的感覺到老師是園丁呀！老師您辛苦了！這次的課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程，這也是對我們所學(xué)專業(yè)的考究和夯實，同時提高專業(yè)能力。在今后的學(xué)習(xí)中,我一定會戒驕戒躁,態(tài)度端正,虛心認真，我會永遠的記住一句話:“態(tài)度決定一切，細心，細心再細心，不怕過就怕不夠！”十三、參考文獻：1.駱?biāo)鼐?、朱詩順主編機械課程設(shè)計簡明手冊，化學(xué)工業(yè)出版社，2006年8月第一版。2.張建忠、何曉玲主編機械設(shè)計課程設(shè)計，高等教育出版社，2009年3月第一版。3.楊黎明、楊志勤主編機械設(shè)計簡明手冊，國防工業(yè)出版社，2009年8月第二次印刷。27