机械设计说明书

沈阳工程学院课程设计设计题目：用于带式运输机的展开式二级圆柱齿轮减速器系别:新能源学院班级:学生姓名:学号:指导教师:职称:起止日期：2014年6月16日起——至2014年7月4日止沈阳工程学院二级圆柱直齿轮减速器课程设计成绩评定表系（部）：新能源学院班级：风动本121学生姓名：张威浩指导教师评审意见评价内容具体要求权重评分加权分调研论证能独立查阅文献,收集资料；能制定课程设计方案和日程安排。0.15432工作能力态度工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能够独立完成设计工作，0.25432工作量按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。0.25432说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.55432指导教师评审成绩（加权分合计乘以12）分加权分合计指导教师签名：年月日评阅教师评审意见评价内容具体要求权重评分加权分查阅文献查阅文献有一定广泛性；有综合归纳资料的能力0.25432工作量工作量饱满，难度适中。0.55432说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.35432评阅教师评审成绩（加权分合计乘以8）分加权分合计评阅教师签名：年月日课程设计总评成绩分目录机械设计基础课程设计任务书……………………………….1一、传动方案的拟定及说明………………………………….4二、电动机的选择…………………………………………….4三、计算传动装置的运动和动力参数……………………….5四、传动件的设计计算……………………………………..7五、轴的设计计算…………………………………………….11六、滚动轴承的选择及计算………………………………….23七、键连接的选择及校核计算……………………………….26八、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择….....27九、润滑与密封方式的选择、润滑剂的选择……………….29参考资料目录-4-设计计算及说明结果一、传动方案的拟定及说明传动方案给定为三级减速器（包含带轮减速和两级圆柱齿轮传动减速），说明如下：为了估计传动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构和拟定传动方案，可先由已知条件计算其驱动卷筒的转速Wn，即min662.633602.1100060100060rDvnW一般常选用同步转速为min1500r的电动机作为原动机，因此传动装置总传动比约为20.8。根据总传动比数值，可采用任务书所提供的传动方案就是以带轮传动加二级圆柱直齿轮传动。二、电动机选择1．电动机类型和结构型式按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y132M-4系列三项异步电动机。它为卧式封闭结构2．电动机容量1)卷筒轴的输出功率ＰＷkWnTPwW6955066.6390095502)电动机输出功率ＰdWdpP传动装置的总效率54321式中，...21为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由参考书1表2-4查得：联轴器99.01；深沟球轴承99.02；圆柱齿轮传动98.03；卷筒轴带轮96.04；V带传动5=0.96则833.096.096.098.099.099.024min662.63rnWkwPW6883.0kwPd202.7-5-设计计算及说明结果故kWpPWd202.7833.063．电动机额定功率edP由[1]表20-1选取电动机额定功率kWPed5.74．电动机的转速为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。由任务书中推荐减速装置总传动比范围160~16i，选取总传动比最小范围16，则电动机转速可选范围为：min/592.101866.6316rinnWd可见只有同步转速为1500r/min的电动机均符合。选定电动机的型号为Y132M--4。主要性能如下表：电机型号额定功率满载转速起运转矩最大转矩Y132M--47.5KW1400r/min2.02.25、计算传动装置的总传动比i并分配传动比1）、总传动比i=619.2266.631440wnn2)、分配传动比假设V带传动分配的传动比2i1，则二级圆柱直齿轮减速器的总传动比。三、计算传动装置的运动和动力参数1．各轴转速减速器传动装置各轴从高速轴至低速轴依次编号为：1轴、2轴、3轴。各轴转速为：i=22.6192i=3i=2.949-6-设计计算及说明结果错误!未找到引用源。=1440r/min2．各轴输入功率按电动机所需功率dP计算各轴输入功率，即1轴：错误!未找到引用源。2轴：错误!未找到引用源。3轴：错误!未找到引用源。3．各轴输入转矩T(N•m)1轴：错误!未找到引用源。2轴：错误!未找到引用源。3轴：错误!未找到引用源。将计算结果汇总列表备用。轴名功率转矩转速传动比效率输入输出电机轴7.20247.763144020.961轴6.9146.84591.20790.7907203.8340.982轴6.7086.641341.13337.72187.792.9490.983轴6.5086.443975.70966.2463.6610.97滚筒轴6.250937.3163.660.96r/min68063.nr/min793187.nr/min720nr/min1440nΙΙΙΙΙΙ0kW2506.PkW5086.PkW7086.PkW2027.PΙΙΙΙΙΙ0mN.79009TmN47.763TΙ0mN966.24TmN337.79TΙΙΙΙΙ-7-设计计算及说明结果四、传动件的设计计算设计带传动的主要参数。已知带传动的工作条件：两班制（共16h），连续单向运转，载荷平稳，小带轮的转速min/14401rn小带轮的功率wP202.7，大带轮的转速min/7202rn传动比2i1）、计算功率cP由P218表13-8得1.1akkwPc92.7202.71.12)、选择V带型并验算带速v根据cP、1n《机械设计基础》P216表13-5选择A型带3）、确定大、小带轮的基准直径d2，d1。并验算带速v1.由《机械设计基础》P219表13-9，得75mind得mmd751选择基准直径mmd1121，01.0224)01.01(1127201440)1(1212dnnd2.验算带速smndv/44.8100060114）、确定V带的中心距a和基准长度dL)(2)(7.021021ddadd504)(5.1210dda初定中心距为500mmA型带V=8.44m/s2d=224mm0a=500mm-8-设计计算及说明结果由式（13-2）可得06.15344)()(2202122100addddaL查表13-2得mmLd1600选取接近的基准长度dl，再按下式近似计算所许需的中心距mmllaad533200（5）.验算小带轮包角9.1673.57ad18012d。120符合要求。（6）.计算带的根数由P214表13-3单根普通v带的基本额定功率6012.1p0传动比121ddi12）（由p216表13-5单根普通v带1i时额定功率的增量kw1685.0p0计算v带根数由包角9.167在p217表13-7上得包角修正系数97.0k1600ld由p212表13-2v带基准长度dl和带长修正系数lk91.0kldl=1600mm1＝168°-9-设计计算及说明结果由p218式13-15得653.591.097.01652.09352.0642.8kkpppppzl0c0c）（）（）（（7）、求作用在带轮轴上的压力FQ查表13-1，得q=0.1kg/m，故由式13-17得单根V带的初拉力NF712.14144.81.0197.05.244.86642.8500qv1k5.2zvp50022c0）（）（作用在带轮轴上的压力NZFFQ169129.167sin713.141622sin210（8）.带轮的设计结构A.带轮的材料为:HT150B.V带轮的结构形式为:腹板式.C．结构图（略）2、齿轮传动设计选择圆柱齿轮先设计高速级齿轮传动（1）选择材料及确定许用应力小齿轮用40MnB调质，齿面硬度241—286HBS，σHlim1=730Mpa，σFE=600Mpa（表11-1），取小齿轮齿数为24中间轴大齿轮Z=92传动比载荷较平稳取k=1.1区域指数5.2nZV带取6根.min0F=141.712NQF=1691Nmm5.2m-10-设计计算及说明结果取模数m=2.5mm1452/zzma21）（中间轴大齿轮用40MnB调质，齿面硬度为241—269HBS，σHlim1=620Mpa，σFE=620Mpa（表11-1）。(HB=350HBS),7级精度。由表11-5，取SH=1.1，SF=1.251.1730lim1HHHs=663.6Mpa1.16202HMpa=564MpaMpaSFFEF48025.160011MpaF48025.151022)、按齿面接触强度计算:齿宽系数9.0d表（11-6）小齿轮上的转矩mmNnPT790.90720845.6955095501由表11-4得188EZmmZZuukTdHHEd395.595645.2188834.31834.39.010790.91.1212324321取241Z，则922Z,故实际传动比83.32492i，模数4.211zdm564MPaσ663MpaσH2H1-11-设计计算及说明结果由表4-1取m=2.5实际mm60d1，230925.2d2中间距mmd1452da21齿宽456.53db1mm60b1mm55b23)验算轮齿弯曲强度齿形系数，23.2,76.221aaFFYY（图11-8）78.1,58.121aaSSYY（图11-9）由式11-5MpaMpazmbYYFTFSFFaa480578.105245.2551074.132.2790.901.122123121111MpaMpaYYYYFFFSaFFFaaa408102.9674.132.281.123.222112124）计算齿轮的圆周速度:10/210006011smndv五、轴的设计校核计算为了对轴进行校核，先求作用在轴上的齿轮的啮合力。1．高速轴Ⅰ设计1）按齿轮轴设计，轴的材料取与高速级小齿轮材料相同，40Cr，调质处理，查表15-31，取1000A2）初算轴的最小直径mm869.16145036.6100d330minnpAV=2m/s-12-设计计算及说明结果高速轴Ⅰ为输入轴，最小直径处跟V带轮轴孔直径。因为带轮轴上有键槽，故最小直径加大5%，mind=18.375mm。由《机械设计手册》表22-1-17查得带轮轴孔有20，22，24，25，28等规格，故取mind=20mm高速轴工作简图如图(a)所示首先确定个段直径A段：1d=28mm有最小直径算出）B段：2d=35mm，根据油封标准，选择毡圈孔径为35mm的C段：3d=35mm，与轴承（深沟球轴承6208）配合，取轴承内径D段：4d=40mm，设计非定位轴肩取轴肩高度h=1mmE段：5d=60mm，将高速级小齿轮设计为齿轮轴，考虑依据《课程设计指导书》p116G段，7d=35mm,与轴承（深沟球轴承6208）配合，取轴承内径F段：6d=40m