机械设计课程设计[1]

目录1.传动装配的总体设计1.1电机的选择.........................................................11.2求传动比..........................................................21.3计算各轴的转速、功率、转矩.........................................22.齿轮的设计2.1原始数据...........................................................32.2齿轮的主要参数.....................................................32.3确定中心距........................................................42.4齿轮弯曲强度的校核.................................................52.5齿轮的结构设计.....................................................63.轴的设计计算3.1轴的材料的选择和最小直径的初定.....................................73.2轴的结构设计.......................................................83.3轴的强度校核......................................................104.滚动轴承的选择与计算4.1滚动轴承的选择.....................................................144.2滚动轴承的校核.....................................................145.键连接的选择与计算5.1键连接的选择.......................................................155.2键的校核..........................................................156.联轴器的选择6.1联轴器的选择.......................................................166.2联轴器的校核.......................................................167.润滑方式、润滑油型号及密封方式的选择7.1润滑方式的选择.....................................................167.2密封方式的选择.....................................................168.箱体及附件的结构设计和选择8.1箱体的结构尺寸.....................................................178.2附件的选择........................................................189.设计小结.....................................................1910.参考资料.....................................................19武汉理工大学《机械设计基础》课程设计说明书-1-机械设计课程设计计算说明书已知条件：项目运输带拉力F（N）运输带速v（m/s）卷筒直径D(mm)参数7502.7280结构简图1传动装配的总体设计1.1电机的选择1.1.1类型：Y系列三项异步电动机1.1.2电动机功率的选择电源为交流电源；工作环境为铸工车间运型砂，要求连续工作，工作时有轻微的振动。选择Y型系列三相异步电动机。假设：wp—工作机所需功率，Wk;ep—电动机的额定功率，Wk；dp—电动机所需功率，Wk；则：工作机所需要的有效功率：8002.72.1610001000wFVpkW武汉理工大学《机械设计基础》课程设计说明书-2-电动机所需功率：/dwpp23联轴承齿轮滚筒查表可得：0.990.990.970.96联轴承齿轮滚筒、、、所以：23230.990.990.970.960.886联轴承齿轮滚筒/2.025/0.8862.438dwppkW由表16-1选取，电动机的额定功率为3kW。1.1.3电动机转速的选择以及型号的确定选择常用的电动机转速为1500r/min和1000r/min；查表16-1，确定以下三种方案：方案号电动机型号额定功率（kw）同步转速（r/min）满载转速（r/min）总传动比1Y100L2-43150014207.7072Y132S-6310009605.2103Y132M-837507103.853辅助计算：6010006010002.7224.314/min3.142309604.28224.314wmwvnrDnin因为本设计为单级斜齿圆柱齿轮减速器的设计，总传动比应在3-5左右，为了能够合理的分配传动比，使传动装置结构紧凑，所以应按方案3选择电动机，即电动机的型号为Y132s-6。查表16-2，可得：中性高为H=132mm，外伸轴长度80mm,直径38mm，额定功率和满载转速见上表。1.2求传动比6010006010002.7224.314/min3.14230wvnrD39604.28224.314mwniin1.3计算各轴的转速n、功率p、转矩T1.3.1各轴的转速武汉理工大学《机械设计基础》课程设计说明书-3-1232960/min224.314/min224.314/minmwnnrnnrnnr1.3.2各轴的输入功率1121322.4380.992.4142.4140.970.992.3182.2380.990.992.272dppkWppkWppkW齿轴承轴承联轴器1.3.3各轴的输入转矩1112.4149550955024.0.960pTNmn2222.3189550955098.7.224.3pTNmn3332.2729550955096.734.224.3pTNmn各轴运动及功率参数轴号转速（r/min）功率P（kW）转矩（N·m）传动比19602.41424.03.8532224.32.31898.73224.32.27296.72齿轮的设计2.1原始数据材料牌号热处理方法强度极限/BMpa屈服极限/CMpa硬度HBS45调质650360217～25540MB正火750500241～286其中小齿轮40MB钢调质，大齿轮45号钢调质。2.2齿轮的主要参数由上述硬度可知，该齿轮传动为闭式软尺面传动，软尺面硬度350HBS，所以齿轮的相关参数按接触强度设计，弯曲强度校核。武汉理工大学《机械设计基础》课程设计说明书-4-limlimHHPNWHZZSlimH式中：—试验齿轮的接触疲劳强度极限应力；limHS—lim1.0~1.2,1HS接触强度的最小安全系数，取取；NZ—121NNZZ接触疲劳强度计算的寿命系数，取；WZ—1WZ工作硬化系数，取。由教材图5—29查得：小齿轮lim1580HMpa；大齿轮lim2540HMpa所以：lim11lim580115801HHPNWHZZMpaSlim22lim540115401HHPNWHZZMpaS21311754HPdzKTudu式中：z—重合度系数，对于斜齿轮传动，z=0.75～0.88，取z=0.8；K—载荷系数，一般近视取k=1.3~1.7,因是斜齿轮传动，取K=1.5；d—齿宽系数，对于软尺面（350HBS），齿轮相对于轴承对称布置时，0.81.4d,取1du—齿数比，对于斜齿轮6~7=4.27uu，取。所以：213111754HPdzKTudu230.801.5244.27175454014.2734.7mm武汉理工大学《机械设计基础》课程设计说明书-5-2.3确定中心距121212a=222cosvnmZZmZZdd式中：1Z—小齿轮的齿数；2Z—大齿轮的齿数；—齿轮的螺旋角；nm—斜齿轮的模数。对于软尺面的闭式传动，在满足齿轮弯曲强度下，一般选择1Z=24~40之间，选取1Z=22，则214.272294ZZ；螺旋角，一般情况下在8~15，当制造精度较高或对振动、噪音有要求的齿轮，可取10~20，或者更大值。本设计为一般要求，所以初选10斜齿轮的模数11cos34.7cos101.55322ndmZ，由渐开线圆柱齿轮第一系列，取nm=1.5所以：121.52294a=91.452cos2cos10nmZZmm取中心距a=90mm,12cos0.9672nmZZa所以144536’”，符合其条件8~20。齿数比21/94/224.27ZZ，与i=4.28相比，相对误差为0.2%5%。武汉理工大学《机械设计基础》课程设计说明书-6-符合条件。2.4齿轮弯曲疲劳强度的校核limminFSTFPNXFYYYS式中：STY—试验齿轮的应力修正系数，取STY=2；limF—试验齿轮的齿根的弯曲强度极限应力，由教材图5-28可得lim1lim2235220FFMpaMpa、；minFS—弯曲强度的最小安全系数，取minFS=1.4；NY—弯曲疲劳强度寿命系数，取NY=1；XY—弯曲疲劳强度的计算尺寸系数，取XY=1.由1212000FFSnKTYYYbmZ，式中：FSY—外齿轮的符合齿形系数；Y—螺旋角系数。（其他字符的意义同前。）11222224.1cos0.967vZZ212294104.2cos0.967vZZ由教材图5-40可得：14.3FSY、24FSY1111212000cosFFSnKTYYbmZ1220001.5240.9674.30.62107.1454(1.5)22FP12221107.14499.674.3FFFSFPFSYMPaY武汉理工大学《机械设计基础》课程设计说明书-7-因此，弯曲强度足够。小齿轮：45号钢调质，1121,43.254;Zdmm大齿轮：45正火，2281,166.838;Zdmm1.5,1445'36m2.5齿轮结构设计2.5.1计算齿轮分度圆直径小齿轮：111.52234.126cos0.967nmZdmm大齿轮：221.594145.812mmcos0.967nmZd2.5.2齿轮宽度按强度计算要求，取齿宽系数d=1，则齿轮的宽度为212134.12634.126;35dbdmmmmbmm取12(5~10)40bbmmmm圆整后小齿轮的宽度为140bmm，大齿轮的宽度为235bmm。2.5.3齿轮的圆周速度1113.1434.1269601.714/601000601000dnvms（满足精度要求）2.5.4齿轮的相关参数如下表名称代号单位小齿轮大齿轮中心距amm90传动比i4