帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置 設(shè)計任務(wù)書
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1、課程設(shè)計說明書 機(jī)械設(shè)計 (機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)) ? ? ? ? ? 設(shè)計題目 ???帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置??? 學(xué)??? 院 ???工學(xué)院???? ??? 專業(yè)班級????????????????? 設(shè) 計 者 ????????????????????????? 學(xué)??? 號 ????????????????????????? 指導(dǎo)教師 ????????????????????????? 完成日期 ?????2009年1月8日 ????? ? ? ? 中南大學(xué) ? 目? 錄 ? 一、前言…………….………………………………………… 二、設(shè)計任務(wù)……
2、……….…………………………………… 三、計算過程及計算說明 一??? 傳動方案擬定…………….…………………………… 二??? 電動機(jī)的選擇……………………………………….… 三??? 計算總傳動比及分配各級的傳動比……………….… 四??? 運(yùn)動參數(shù)及動力參數(shù)計算………………………….… 五??? 傳動零件的設(shè)計計算…………………………………. 六??? 軸的設(shè)計計算…………………………………………. 七??? 滾動軸承的選擇……………………………………… 八??? 鍵聯(lián)接的選擇及計算………..………………………… 九??? 減速箱體結(jié)構(gòu)………………………………………
3、…. 十??? 潤滑和密封…………………………………………..... 四、小結(jié)……………………………………………………. 五、參考資料…………………. …………………………. ? ? ? ? 一、前言 (一) 設(shè)計目的: ????? 通過本課程設(shè)計將學(xué)過的基礎(chǔ)理論知識進(jìn)行綜合應(yīng)用,培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計,計算能力,熟悉一般的機(jī)械裝置設(shè)計過程。 (二) 傳動方案的分析: ??? 機(jī)器一般是由原動機(jī)、傳動裝置和工作裝置組成。傳動裝置是用來傳遞原動機(jī)的運(yùn)動和動力、變換其運(yùn)動形式以滿足工作裝置的需要,是機(jī)器的重要組成部分。傳動裝置是否合理將直接影響機(jī)器的工作性能、重量和成本。合理的
4、傳動方案除滿足工作裝置的功能外,還要求結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護(hù)方便。 本設(shè)計中原動機(jī)為電動機(jī),工作機(jī)為皮帶輸送機(jī)。傳動方案采用了兩級傳動,第一級傳動為帶傳動,第二級傳動為單級直齒圓柱齒輪減速器。 ???? 帶傳動承載能力較低,在傳遞相同轉(zhuǎn)矩時,結(jié)構(gòu)尺寸較其他形式大,但有過載保護(hù)的優(yōu)點(diǎn),還可緩和沖擊和振動,故布置在傳動的高速級,以降低傳遞的轉(zhuǎn)矩,減小帶傳動的結(jié)構(gòu)尺寸。 ???? 齒輪傳動的傳動效率高,適用的功率和速度范圍廣,使用壽命較長,是現(xiàn)代機(jī)器中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)構(gòu)之一。本設(shè)計采用的是單級直齒輪傳動。 ? 一、設(shè)計任務(wù) ? ? ? ? ? ?
5、? ? ? ? ? ? ? ? 具體要求: 1、???????? 電動機(jī)類型確定 2、???????? 單機(jī)減速器的齒輪、軸、軸承、箱體等的設(shè)計及強(qiáng)度計算 3、???????? 編寫一份設(shè)計說明書 4、???????? 裝配圖一張(1號圖紙)、齒輪及軸的零件圖各一張 ? 二、計算過程及計算說明 一、傳動方案擬定 第三組:設(shè)計單級圓柱齒輪減速器和一級帶傳動 (1)??? 工作條件:使用年限8年,工作為二班工作制,載荷平穩(wěn),環(huán)境清潔。 (2)??? 原始數(shù)據(jù):滾筒圓周力F=4200N;帶速V=0.85m/s;滾筒直徑D=600mm。 ? 二、電動機(jī)選擇
6、1、電動機(jī)類型的選擇: Y系列三相異步電動機(jī) 2、電動機(jī)功率選擇: (1)傳動裝置的總功率: η總=η帶×η4軸承×η閉式齒輪×η聯(lián)軸器×η滾筒×η開式齒輪 ???? =0.96×0.994×0.97×0.99×0.96×0.95 =0.81 (2)電機(jī)所需的工作功率: P工作=FV/1000η總 =4200×0.85/1000×0.81 =4.421KW 3、確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速: 計算滾筒工作轉(zhuǎn)速: n筒=60×1000V/πD =60×1000×0.85/π×600 =27.07r/min ?? 按手冊推薦的傳動比合理范圍,取圓柱齒輪傳動一級減速器傳動比范圍I‘1
7、=3~6。取V帶傳動比I’2=2~4,則總傳動比理時范圍為I‘a(chǎn)=18~144。故電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n’d=I‘a(chǎn)×n筒=487~4954r/min 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000、和1500r/min等。 ? 根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速,由有關(guān)手冊查出有三種適用的電動機(jī)型號,綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器的傳動比,可見第2方案比較適合,則選n=1000r/min?。 ? 4、確定電動機(jī)型號 根據(jù)以上選用的電動機(jī)類型,所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速,選定電動機(jī)型號為Y132M2-6。 其主要性能:額定功率:5.5KW,滿載轉(zhuǎn)速960r/min,質(zhì)量84kg。
8、 ? 三、計算總傳動比及分配各級的傳動比 1、總傳動比:i總=n電動/n筒=960/27.07=35.46 2、分配各級偉動比 (1)??? 取V帶,圓柱齒輪i齒輪=i減速器=3.8(單級減速器i=3~6合理) (2)??? ∵i總=i齒輪×iV帶×i減速器 ∴iV帶=i總/(i齒輪i減速器)=35.46/3.84=2.456 ? 四、運(yùn)動參數(shù)及動力參數(shù)計算 1、計算各軸轉(zhuǎn)速(r/min) V帶高速軸?? nI=n電機(jī)=960r/min 減速器高速軸nII=nI/iV帶=960/2.456=390.9(r/min) 減速器低速軸nIII=nII/ i減速器=390.9
9、/3.8=102.9(r/min) 傳動滾筒軸??? nIV= nIII/i齒輪 =102.9/3.8=27.07(r/min) ? 2、????? 計算各軸的輸入功率(KW) V帶低速軸????? PI=P工作=5.5KW 減速器高速軸?? PII=PI×η帶=5.5×0.96=5.28KW 減速器低速軸?? PIII=PII×η軸承×η齒輪= 5.07KW 開式齒輪高速軸PIV = PIII×η軸承×η聯(lián)軸器 =5.07×0.99×0.99=4.97 KW 滾筒軸????????? PV = PIV×η軸承×η開式齒輪 ?????????????????????????
10、???????? =4.97×0.99×0.95=4.67 KW 3、????? 計算各軸扭矩(N·m) 電動機(jī)輸出軸? TI=9.55×106PI/nI =9.55×103×5.5/960=54.714N·m 減速器高速軸? TII=9.55×106PII/nII =9.55×106×5.28/390.9=128.995N·m 減速器低速軸? TIII=9.55×106PIII/nIII =9.55×106×5.09/102.9=470.539N·m 開式齒輪高速? TIV=9.55×106 PIV / nIII = 9550×4.97/102.9=461.289 N·m
11、 滾筒軸??????? TV=9.55×106 PV / nIV ?????????????????????????????? =9550×4.67/27.07=1647.525 N·m 五、傳動零件的設(shè)計計算 1、??????????? 皮帶輪傳動的設(shè)計計算 (1)??????? 選擇普通V帶截型 由課本P205表13-6得:kA=1.1 PC=KAP=1.1×5.5=6.05KW 由課本P205圖13-15得:選用A型V帶 (2)??????????????? 確定大小帶輪基準(zhǔn)直徑,并驗(yàn)算帶速 由課本表13-7得,推薦的小帶輪基準(zhǔn)直徑為75mm ?? 則取dd1=125
12、mm>dmin=75 ?? dd2=n1/n2·dd1=960/309.9×125=306.9mm 由課本P74表5-4,取dd2=300mm ?? 實(shí)際從動輪轉(zhuǎn)速n2‘=n1dd1/dd2=960×125/300 ?????????????? =400r/min 轉(zhuǎn)速誤差為:n2-n2‘/n2=390.9-400/390.9 ???????????????? =-0.023<0.05(允許) 驗(yàn)算帶速V:V=πdd1n1/60×1000 =π×125×960/60×1000 ?? ?????=6.28m/s 在5~25m/s范圍內(nèi),帶速合適。 (3)???????
13、確定帶長和中心矩 根據(jù)課本P195式(13-2)得 0.??? 7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2) 0.??? 7(125+300)≤a0≤2×(125+300) ?? 取a0=650mm ?由課本P195式(13-2)得: L0=2a0+1.57(dd1+dd2)+(dd2-dd1)/4a0 ?=1979.4mm 根據(jù)課本P202表(13-2)取Ld=2000mm 根據(jù)課本P206式(13-16)得: a≈a0+Ld-L0/2=660mm (4)驗(yàn)算小帶輪包角 α1=1800-dd2-dd1/a×57.30 ????? =1650>1200(適用)
14、 (5)確定帶的根數(shù) 根據(jù)課本P203表(13-3)P1=1.37KW 根據(jù)課本P204表(13-4)△P1=0.11KW 根據(jù)課本P8204表(13-5)Kα=0.96 根據(jù)課本P202表(13-2)KL=1.03 ?由課本P204式(13-15)得 ? Z=PC/P‘=PC/(P1+△P1)KαKL ? =4.13 (6)計算軸上壓力 由課本P201表13-1查得q=0.1kg/m,由式(13-17)單根V帶的初拉力: F0=500PC/ZV(2.5/Kα-1)+qV2 ? =158.5N 則作用在軸承的壓力FQ,由課本P87式(5-19) FQ=2ZF0sin
15、α1/2=1571N ? 2、齒輪傳動的設(shè)計計算 ?? (1)選擇齒輪材料及精度等級 ?? 考慮減速器傳遞功率不大,所以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用40Cr調(diào)質(zhì),齒面硬度為240~260HBS,取250HBS。大齒輪選用45鋼,調(diào)質(zhì),齒面硬度220HBS;根據(jù)課本P162表11-2選9級精度。齒面精糙度Ra≤1.6~3.2μm σHlimZ1=680Mpa?? σHlimZ2=560Mpa 通用齒輪和一般工業(yè)齒輪,按一般可靠度要求選取安全系數(shù)SH=1.0 σFlim1=240Mpa? σFlim2 =190Mpa 按一般可靠度選取安全系數(shù)SF=1.25 [σH]1=σHlim1
16、/SH=680/1.1Mpa =618.2Mpa [σH]2=σHlim2/SH=560/1.1Mpa =509.1Mpa [σF]1=σFlim1 /SF=240/1.3Mpa =184.6Mpa [σF]2=σFlim2 /SF =190/1.3Mpa =146.2Mpa ? (2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算中心距a T1=128995N·mm 選取載荷系數(shù)K=1.4? 齒寬系數(shù)φa= =0.4?? u=i齒=3.8 則a>=(u+1)3 (335/[σH]2*KT1/ uφa =178.5? ? ? (3)確定齒數(shù)和模數(shù) 傳動比i齒=3.8 ? 取小齒輪
17、齒數(shù)Z1=35。則大齒輪齒數(shù): Z2=iZ1=133 ? 實(shí)際傳動比I0=3.31 傳動比誤差:i-i0/I=1%<2.5% 可用 模數(shù):m=2a/ Z2+Z1=2*178.5/133+35=2.125mm 根據(jù)課本表4-1取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù):m=2.5mm 確定中心距 a=m/2(Z2+Z1 )=210 mm (4)齒寬b=φdd1=0.4*210=84 取大齒輪寬為84mm 小齒輪齒寬89mm (5)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 根據(jù)課本P167圖(11-9)得YF1=2.5 YF2 =2.14 ? σF1=(2kT1/bm2Z1)YF1=49.14 Mpa≤[σF1] σF2 =
18、σF1 YF2/YF1=442.06Mpa≤[σF2] 安全 (6)齒輪的幾何尺寸計算 分度圓直徑:d1=mZ1=2.5×35mm=87.5mm d2=mZ2=2.5×133mm=332.5mm 齒頂圓直徑:da1= d1 +2m=87.5+5=92.5mm ??????????? da2= d2 +2m=332.5+5=337.5mm 全齒高:h=2.25m=2.25*2.5=5.6mm? ?(7)計算齒輪的圓周速度V V=πd1n1/60×1000=3.14×87.5×390.9/60×1000 =1.79m/s 選8級精度合宜 ? 六、軸的設(shè)計計算 ??輸入軸
19、的設(shè)計計算 1、按扭矩初算軸徑 選用45#調(diào)質(zhì),硬度217~255HBS 根據(jù)課本P230(14-2)式,并查表14-2,取c=115 d≥115 (5.28/390.9)1/3mm=27.4mm 考慮有鍵槽,將直徑增大5%,則 d=27.4×(1+5%)mm=28.8mm ∴選d=30mm ? 2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 (1)軸上零件的定位,固定和裝配 ? 單級減速器中可將齒輪安排在箱體中央,相對兩軸承對稱分布,齒輪左面由軸肩定位,右面用套筒軸向固定,聯(lián)接以平鍵作過渡配合固定,兩軸承分別以軸肩和大筒定位,則采用過渡配合固定 ? ?(2)確定軸各段直徑和長度 d1=30mm
20、 L1=72mm d2=36mm L1=58mm d3=43mm L1=43mm d4=50mm L4=87mm d5=58mm L5=7mm d6=36mm L1=4mm d7=43mm L1=25mm 初選用深溝球承6209 d=45 D=85 B=19 Cr=24.5 ? ? (3)按彎矩復(fù)合強(qiáng)度計算 ①求分度圓直徑:已知d1=87.5mm ②求轉(zhuǎn)矩:已知T1=128995N·mm ③求圓周力:Ft 根據(jù)課本P163(11-1)式得 Ft=2T1/d1=128995/87.5=2948.457N ④求徑向力Fr 根據(jù)課本P163(11-1)式得 Fr=F
21、t·tanα=2948.457×tan200=1073.2N ⑤強(qiáng)度校核 (1)繪制軸受力簡圖(如圖a) ?(2)繪制垂直面彎矩圖(如圖b) 軸承支反力: FAY=FBY=Fr/2=536.6N FAZ=FBZ=Ft/2=1474.229N 由兩邊對稱,知截面C的彎矩也對稱。截面C在垂直面彎矩為 MC1=FAyL/2=536.6×50=9.1N·m ?(3)繪制水平面彎矩圖(如圖c) 截面C在水平面上彎矩為: MC2=FAZL/2=1474.229×50=25N·m ?(4)繪制合彎矩圖(如圖d) MC=(MC12+MC22)1/2=(9.12+252)1/2=26
22、.6N·m ?(5)繪制扭矩圖(如圖e) 轉(zhuǎn)矩:T=9.55×(P2/n2)×106=48N·m ?(6)繪制當(dāng)量彎矩圖(如圖f) 轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪文治武功力按脈動循環(huán)變化,取α=1,截面C處的當(dāng)量彎矩: Mec=[MC2+(αT)2]1/2 =[26.62+(1×48)2]1/2=54.88N·m ?(7)校核危險截面C的強(qiáng)度 由式(6-3) σe=Mec/0.1d33=99.6/0.1×413 =14.5MPa< [σ-1]b=60MPa ∴該軸強(qiáng)度足夠。 輸出軸的設(shè)計計算 1、按扭矩初算軸徑 選用45#調(diào)質(zhì)鋼,硬度(217~255HBS) 根據(jù)課本P230頁式
23、(14-2),表(14-2)取c=115 d≥c(P3/n3)1/3=115(5.07/102.9)1/3=45.31mm 考慮有鍵槽,將直徑增大5%,則 d=45.31×(1+5%)mm=47.6mm 取d=50mm 2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 (1)軸的零件定位,固定和裝配 ? 單級減速器中,可以將齒輪安排在箱體中央,相對兩軸承對稱分布,齒輪左面用軸肩定位,右面用套筒軸向定位,周向定位采用鍵和過渡配合,兩軸承分別以軸承肩和套筒定位,周向定位則用過渡配合或過盈配合,軸呈階狀,左軸承從左面裝入,齒輪套筒,右軸承和皮帶輪依次從右面裝入。 ?(2)確定軸的各段直徑和長度 d1=50mm L
24、1=70mm d2=56mm L1=60mm d3=63mm L1=45mm d4=70mm L4=80mm d5=76mm L5=7mm d6=63mm L1=30mm d7=72mm L1=4mm 初選用深溝球承6213 d=65 D=120 B=23 Cr=44.0 (3)按彎扭復(fù)合強(qiáng)度計算 ①求分度圓直徑:已知d2=332.5mm ②求轉(zhuǎn)矩:已知TIII=470.539N·m ③求圓周力Ft:根據(jù)課本P163(11-1)式得 Ft=2T3/d2=2×470.539×103/332.5=2830.3N ④求徑向力Fr根據(jù)課本P163(11-1)式得 Fr=Ft
25、·tanα=2830.3×0.36379=1030.1N ⑤校核 (1)求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZ FAX=FBY=Fr/2=1030.1/2=515.1N FAZ=FBZ=Ft/2=2830.3/2=1415.2N ?(2)由兩邊對稱,書籍截C的彎矩也對稱 截面C在垂直面彎矩為 MC1=FAYL/2=515.1×94.5/2*1000=23.34N·m ?(3)截面C在水平面彎矩為 MC2=FAZL/2=1415.2×94.5/2*1000=66.87N·m ?(4)計算合成彎矩 MC=(MC12+MC22)1/2 ?? =(23.342+66.872)1
26、/2 ?? =70.83N·m ?(5)計算當(dāng)量彎矩:α=0.6 Mec=[MC2+(αT)2]1/2=[70.832+(0.6*470.5)2]1/2 ?? =291.1N·m ?(6)校核危險截面C的強(qiáng)度 由式(10-3) σe=Mec/(0.1d3)=291.1/(0.1×543) =18.5Mpa<[σob]=70Mpa ∴此軸強(qiáng)度足夠 ? 七 滾動軸承的選擇 1、計算輸入軸承 選用6209型深溝球軸承,其內(nèi)徑d為45mm,外徑D為85mm,寬度B為19mm. Cr=24.5kN 根據(jù)根據(jù)條件,軸承預(yù)計壽命 16×365×8=48720小時 (1)已知n
27、Ⅱ=458.2r/min
兩軸承徑向反力:FR1=FR2=500.2N
初先兩軸承為6209型深溝球軸承
根據(jù)課本P265(11-12)得軸承內(nèi)部軸向力
FS=0.63FR 則FS1=FS2=0.63FR1=315.1N
?(2) ∵FS1+Fa=FS2?? Fa=0
故任意取一端為壓緊端,現(xiàn)取1端為壓緊端
FA1=FS1=315.1N?? FA2=FS2=315.1N
?(3)求系數(shù)x、y
FA1/FR1=315.1N/500.2N=0.63
FA2/FR2=315.1N/500.2N=0.63
根據(jù)課本P263表(11-8)得e=0.68
FA1/FR1 28、x1=1??? FA2/FR2 29、=16670/n(ftCr/P)ε
=16670/458.2×(1×23000/750.3)3
=1047500h>48720h
∴預(yù)期壽命足夠
?
?
2、計算輸出軸承
選6213型深溝球軸承,其內(nèi)徑d為65mm,外徑D=120mm,寬度B為23mm Cr=44.0kN
(1)已知nⅢ=76.4r/min
????????? Fa=0?? FR=FAZ=903.35N
試選6213型深溝球軸承
根據(jù)課本P265表(11-12)得FS=0.063FR,則
FS1=FS2=0.63FR=0.63×903.35=569.1N
?(2)計算軸向載荷FA1、FA2
∵FS 30、1+Fa=FS2????? Fa=0
∴任意用一端為壓緊端,1為壓緊端,2為放松端
兩軸承軸向載荷:FA1=FA2=FS1=569.1N
?(3)求系數(shù)x、y
FA1/FR1=569.1/903.35=0.63
FA2/FR2=569.1/930.35=0.63
根據(jù)課本P263表(11-8)得:e=0.68
∵FA1/FR1 31、
P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×903.35)=1355N
P2=fP(x2FR2+y2FA2)=1.5×(1×903.35)=1355N
?(5)計算軸承壽命LH
∵P1=P2? 故P=1355??? ε=3
根據(jù)手冊P71? 7207AC型軸承Cr=30500N
根據(jù)課本P264 表(11-10)得:ft=1
根據(jù)課本P264? (11-10c)式得
Lh=16670/n(ftCr/P) ε
=16670/76.4×(1×30500/1355)3
? =2488378.6h>48720h
∴此軸承合格
?
八、鍵聯(lián)接的選擇及校核計算
?
1 32、、帶輪與輸入軸采用平鍵
軸徑d1=30mm,L1=75mm
查手冊得單圓頭普通平鍵用于軸端,選用C型平鍵,得:
b×h=8×7? l=L1-b=75-8=67mm
T2=129N·m?? h=7mm
σp=4TⅡ/dhl=4×128995/30×7×67
?=36.67Mpa<[σR](110Mpa)
?
2、輸入軸與齒輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接
軸徑d4=50mm? L4=87mm? TⅡ=128.995N·m
查手冊10-9? 選A型平鍵
鍵14×9? l=L4-b=87-14=73mm??? h=9mm
σp=4T/dhl=4×128995/50×9×73
? =15. 33、71Mpa<[σp](110Mpa)
?
3、輸出軸與齒輪聯(lián)接用平鍵聯(lián)接
軸徑d4=70mm?? L4=82mm?? TⅢ=470.539N.m
查手冊 選用A型平鍵
鍵20×12? l=L4-b=82-20=62mm??? h=12mm
σp=4 TⅢ/dhl=4×470539/70×12×62
=36.14Mpa<[σp]
4、輸出軸與聯(lián)軸器聯(lián)接用平鍵聯(lián)接
軸徑d1=50mm? L1=75mm? TⅢ=470.539N.m
查手冊? 選C型平鍵
鍵16×10??
l=L1-b=75-16=59mm??? h=10mm
σp=4 TⅢ/dhl=4×470539/1 34、6×10×59
? =101.87Mpa<[σp](110Mpa)
?
九? 減速箱體結(jié)構(gòu)
1、箱體是減速器結(jié)構(gòu)和受力最復(fù)雜的零件,其各部分的尺寸均根據(jù)內(nèi)部的零件的尺寸以及經(jīng)驗(yàn)計算。尺寸列入下表,單位mm。
?
符 號
名 稱
尺 寸
備 注
σ
底座壁厚
10
不小于8
σ1
箱蓋壁厚
σ1 =0.8σ=8
不小于8
b
箱底座上不凸緣厚
b=1.5σ=15
?
b1
箱蓋凸緣厚
b1 =1.5σ1=12
?
b2
想底座厚
b2=2.5σ=25
?
m
箱座加強(qiáng)肋厚
m=0.85σ =8.5
?
m1
箱蓋加強(qiáng)肋厚
35、m1=0.85σ1 =6.8
?
df
地腳螺栓直徑
df=20
手冊查得
d1
軸承旁連接螺栓直徑
d1=0.75 df=15
n=4
d2
箱座與箱蓋連接螺栓直徑
d2=0.5 df=10
?
d3
軸承蓋固定螺栓直徑
d3=8
手冊查得
d4
視孔蓋螺栓直徑
d4=0.4 df=8
?
c1
箱殼外壁至螺釘中心線間的距離
c1=26
c1=24
可由手冊查得
k
底座上部或下不凸緣寬
k= c1+ c1=50
?
D1
小軸承蓋螺釘分布圓直徑
D1=D+5 d3=105
D=85為小軸承外徑
D0
?
105
? 36、
D5
?
81
?
D2
大軸承蓋螺釘分布圓直徑
D2=D+5 d3=160
?
D0
?
145
?
D5
?
115
?
R
箱蓋外表面圓弧半徑
196.75
?
?
十? 潤滑和密封
一、齒輪的潤滑
采用浸油潤滑,由于低速級周向速度為1.8m/s,所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑,取為35mm。
二、滾動軸承的潤滑
由于齒輪周向速度為1.8m/s<2 m/s所以宜用脂潤滑,應(yīng)開設(shè)封油盤。
三、潤滑油的選擇
考慮到該裝置用于小型設(shè)備,選用L-AN15潤滑油。
四、密封方法的選取
選用凸緣式端蓋易于調(diào)整,采用悶蓋安 37、裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。
密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為(F)B25-42-7-ACM,(F)B70-90-10-ACM。
軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。
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F=4200N
V=0.85m/s
D=600mm
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η滾筒=27.07r/min
η總=0.81
P工作=4.421KW
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電動機(jī)型號
Y132M2-6
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i總=35.46
據(jù)手 38、冊得
i齒輪=3.8
i V帶=2.456
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?
nI =960r/min
nII=390.9r/min
nIII=102.9r/min
nIV=27.07 r/min
?
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PI=5.5KW
PII=5.28KW
PIII=5.07KW
PIV =4.97KW
PV =4.67KW
?
?
?
?
TI=54.714N·m
TII=128.995N·m
?
TIII=470.539N·m
?
TIV=461.289 N·m
?
TV=1647.525 N·m
?
?
?
?
?
?
?
?
dd1=125 39、mm
?
dd2=306.9mm
取標(biāo)準(zhǔn)值
dd2=300mm
?
n2‘=400r/min
?
V=6.28m/s
?
?
?
?
?
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?
取a0=650
?
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?
Ld=2000mm
?
a=660mm
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Z=5根
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F0=158.5N
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FQ =1571N
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?
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?
?
[σH]1=618.2Mpa
?
[σH]2=509.1Mpa
?
[σF]1=184.6Mpa
?
[ 40、σF]2=146.2Mpa
?
?
?
?
?
?
?
?
i齒=3.8
?
Z1=35
Z2=133
m=2.5mm
a =210mm
?
b=89mm
b1=84mm
?
?
T1=128995N·mm
?
?
d1=87.5mm
d2=332.5mm
da1=92.5mm
da2=337.5mm
h=5.6mm
V =1.8m/s
?
?
?
?
?
?
?
?
?
d=30mm
?
?
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?
?
?
?
?
?
?
?
?
d1=30mm L1=72mm
d2=36mm L1=58 41、mm
d3=43mm L1=43mm
d4=50mm L4=87mm
d5=58mm L5=7mm
d6=36mm L1=4mm
d7=43mm L1=25mm
?
L=296mm
?
?
?
Ft =2948.457N
?
Fr=1073.2N
?
?
?
?
FAY =536.6N
FBY=536.6N
FAZ =1474.229N
?
MC1=9.1N·m
?
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MC2=25N·m 42、
?
MC =26.6N·m
?
T=48N·m
?
?
?
Mec =99.6N·m
?
?
?
σe =14.5MPa
<[σ-1]b
?
?
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?
?
?
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?
d=50mm
?
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?
?
?
?
?
?
?
d1=50mm L1=70mm
d2=56mm L1=60mm
d3=63mm L1=45mm
d4=70mm L4=80mm
d5=76mm L5=7mm
d6=63mm L1=30mm
d7=72mm L1=4mm
?
?
?
?
?
?
?
Ft=2830 43、.3N
?
?
Fr=1030.1N
?
?
FAX= FBY=515.1N
FAZ=FBZ=1415.2N
?
?
?
MC1=23.34N·m
?
MC2=66.87N·m
?
?
MC=70.83N·m
?
?
?
Mec=291.1N·m
?
?
?
?
σe=18.5Mpa
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
軸承預(yù)計壽命48720h
?
?
?
?
?
?
?
FS1=FS2=315.1N
?
?
?
?
?
?
?
x1=1
y1=0
x2=1
y2=0
?
44、
?
P1=750.3N
P2=750.3N
?
?
?
?
?
LH=1047500h
∴預(yù)期壽命足夠
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
FR =903.35N
FS1=569.1N
?
?
?
?
?
?
?
?
?
x1=1
y1=0
x2=1
y2=0
?
?
?
P1=1355N
P2=1355N
?
?
?
?
?
?
?
?
Lh =2488378.6h
故軸承合格
?
?
?
?
?
?
?
?
?
C型平鍵
8×7
?
σp=36.67 45、Mpa
?
?
?
?
A型平鍵
14×9
?
σp =15.71Mpa
?
?
?
?
A型平鍵
20×12
σp=36.14Mpa
?
?
?
?
C型平鍵
?
16×10
?
σp=101.87Mpa
?
?
?
四、小結(jié)
在設(shè)計過程中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)總結(jié):
1.設(shè)計的過程中必須嚴(yán)肅認(rèn)真,刻苦專研,一絲不茍,精益求精,才能在設(shè)計思想,方法和技能各方面獲得較好的鍛煉與提高。
2.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計是在老師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的。必須發(fā)揮設(shè)計的主動性,主動思考問題分析問題和解決問題。
3.設(shè)計中要正確處理參考已有資料和創(chuàng)新的關(guān)系。熟悉和利用 46、已有的資料,既可避免許多重復(fù)的工作,加快設(shè)計進(jìn)程,同時也是提高設(shè)計質(zhì)量的重要保證。善于掌握和使用各種資料,如參考和分析已有的結(jié)構(gòu)方案,合理選用已有的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計數(shù)據(jù),也是設(shè)計工作能力的重要方面。
4.在教師的指導(dǎo)下訂好設(shè)計進(jìn)程計劃,注意掌握進(jìn)度,按預(yù)定計劃保證質(zhì)量完成設(shè)計任務(wù)。機(jī)械設(shè)計應(yīng)邊計算,邊繪圖,邊修改,設(shè)計計算與結(jié)構(gòu)設(shè)計繪圖交替進(jìn)行,這與按計劃完成設(shè)計任務(wù)并不矛盾,應(yīng)從第一次設(shè)計開始就注意逐步掌握正確的設(shè)計方法。
?5.整個設(shè)計過程中要注意隨時整理計算結(jié)果,并在設(shè)計草稿本上記下重要的論據(jù),結(jié)果,參考資料的來源以及需要進(jìn)一步探討的問題,使設(shè)計的各方面都做到有理有據(jù)。這對設(shè)計正常進(jìn)行,階段 47、自我檢查和編寫計算說明書都是必要的。
通過這次為期兩周的課程設(shè)計,我拓寬了知識面,鍛煉了能力,綜合素質(zhì)得到較大提高。
安排課程設(shè)計的基本目的,在于通過理論與實(shí)際的結(jié)合、人與人的溝通,進(jìn)一步提高思想覺悟。尤其是觀察、分析和解決問題的實(shí)際工作能力,以便培養(yǎng)成為能夠主動適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要的高素質(zhì)的復(fù)合型人才。
作為整個學(xué)習(xí)體系的有機(jī)組成部分,課程設(shè)計雖然安排在兩周進(jìn)行,但并不具有絕對獨(dú)立的意義。它的一個重要功能,在于運(yùn)用學(xué)習(xí)成果,檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果。運(yùn)用學(xué)習(xí)成果,把課堂上學(xué)到的系統(tǒng)化的理論知識,嘗試性地應(yīng)用于實(shí)際設(shè)計工作,并從理論的高度對設(shè)計工作的現(xiàn)代化提出一些有針對性的建議和設(shè)想。檢驗(yàn)學(xué)習(xí) 48、成果,看一看課堂學(xué)習(xí)與實(shí)際工作到底有多大距離,并通過綜合分析,找出學(xué)習(xí)中存在的不足,以便為完善學(xué)習(xí)計劃,改變學(xué)習(xí)內(nèi)容與方法提供實(shí)踐依據(jù)。
對我們非機(jī)械專業(yè)的本科生來說,實(shí)際能力的培養(yǎng)至關(guān)重要,而這種實(shí)際能力的培養(yǎng)單靠課堂教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,必須從課堂走向?qū)嵺`。這也是一次預(yù)演和準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計工作。
通過課程設(shè)計,讓我們找出自身狀況與實(shí)際需要的差距,并在以后的學(xué)習(xí)期間及時補(bǔ)充相關(guān)知識,為求職與正式工作做好充分的知識、能力準(zhǔn)備,從而縮短從校園走向社會的心理轉(zhuǎn)型期。課程設(shè)計促進(jìn)了我系人才培養(yǎng)計劃的完善和課程設(shè)置的調(diào)整。課程設(shè)計達(dá)到了專業(yè)學(xué)習(xí)的預(yù)期目的。在兩個星期的課程設(shè)計之后,我們普遍感到不僅實(shí)際動手 49、能力有所提高,更重要的是通過對機(jī)械設(shè)計流程的了解,進(jìn)一步激發(fā)了我們對專業(yè)知識的興趣,并能夠結(jié)合實(shí)際存在的問題在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)。
由于時間緊迫,所以這次的設(shè)計存在許多缺點(diǎn),比如說箱體結(jié)構(gòu)龐大,重量也很大。齒輪的計算不夠精確等等缺陷,我相信,通過這次的實(shí)踐,能使我在以后的設(shè)計中避免很多不必要的工作,有能力設(shè)計出結(jié)構(gòu)更緊湊,傳動更穩(wěn)定精確的機(jī)器。
?
?
?
?
?
?
?
???????????????????????????????????????????????? 設(shè)計者:
??????????????????????????????????????????????? 2009年1月8日
附:
??????????? 五? 參考資料
1、《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》
???????????????????????? ??????????????———高等教育出版社
2、《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》
???????????????????? ??????????????????———高等教育出版社
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