一級直齒減速器課程設計.doc
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機械設計課程設計任務書 單級圓柱直齒齒輪減速器 一、目的任務 1、通過機械設計課程設計,綜合運用機械設計課程和其他有關先修課程的理論和實際知識,使所學知識進一步鞏固、深化和發(fā)展。 2、讓學生了解機械設計的基本過程、一般方法和設計思路,能夠初步根據(jù)要求進行傳動裝置的方案設計和主要傳動零件的設計,并繪制總裝配圖和主要零件工作圖。 3、培養(yǎng)學生樹立正確的設計思想和分析問題、解決問題的能力。 4、培養(yǎng)學生機械設計的基本技能,如:計算、繪圖、查閱設計資料與手冊,熟悉設計標準和規(guī)范等。 5、為今后的畢業(yè)設計和工作打下良好的基礎。 二、設計內容 1.已知條件: 1)帶式運輸機傳動系統(tǒng)示意圖: 2)工作條件:單向運轉,輕微振動,空載啟動,兩班制(每班8小時),使用年限10年,每年250天,允許滾筒轉速誤差為5%。 3)原始數(shù)據(jù): 組別 卷筒圓周拉力F(N) 卷筒轉速n(r/min) 卷筒直徑D(mm) 46 3600 260 280 2.設計內容 完成傳動系統(tǒng)的結構設計,繪制傳動系統(tǒng)的裝配圖和主要零件工作圖,編寫設計說明書。 三、時間安排 本次課程設計大體可按以下幾個步驟及進度進行: 1、設計準備(約占總設計時間的5%) 閱讀設計任務書,明確設計要求,工作條件,內容和步驟;通過參觀或減速器拆裝實驗,了解設計對象;閱讀有關資料,明確進行課程設計的方法,并初步擬定設計計劃。 2、傳動裝置的總體設計(約占總設計時間的10%) 分析和選定傳動裝置的方案(已給定);選擇電動機;確定總傳動比分配和各級傳動比;計算各軸的轉速,轉矩和功率;畫傳動裝置方案簡圖。 3、傳動零件的設計計算(約占總設計時間的10%) 傳動零件的設計及幾何尺寸的計算(主要包括:帶傳動、齒輪傳動等)。 4、裝配工作草圖的繪制及軸、軸承、箱體等零部件的設計(約占總設計時間的35%) (1)軸的設計及強度計算(包括聯(lián)軸器的選擇和鍵的選擇)。 (2)滾動軸承的選擇、壽命校核及組合設計。 (3)減速器的潤滑和密封。 (4)箱體的設計及減速器附件設計(窺視孔蓋和窺視孔、放油螺塞、油標、通氣器、啟蓋螺釘、定位銷、吊環(huán)或吊鉤等)。 5、裝配圖的繪制(約占總設計時間的15%) 6、零件工作圖的繪制(約占總設計時間的5%) 7、編寫設計說明書(約占總設計時間的15% ) 8、整理、檢查、修改設計資料,答辯、上交設計資料(約占總設計時間的5%) 四、設計工作要求 每個學生在規(guī)定的時間內,完成整個設計,答辯并上交以下資料: 1、減速器裝配圖一張(A1圖紙,手繪)。 2、零件工作圖一張(齒輪或軸)(A3圖紙,機繪)。 3、設計計算說明書一份(封面及內容書寫格式要規(guī)范)。 4、將圖紙裝訂在說明書后面,一起裝訂成冊。 五、成績評定 (1) 考核方式 根據(jù)學生課題設計平時的工作態(tài)度、設計方案、圖紙及設計說明書的質量、獨立完成工作能力,設計完成后應進行答辯,對設計進行總結。指導教師應引導同學對設計中的問題進行研討,直至得出正確答案。同時考察同學的理論設計能力。課程設計成績應根據(jù)上交設計成果的質量、平時成績和答辯成績綜合評定。 按照優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五級分制考核評定。 (2) 成績評定標準 序號 項目 項目內容 評分標準 100~90(優(yōu)) 89~ 80(良) 79~70(中) 69~60 (及格) <60 (不及格) 1 出勤 出勤與遵守紀律的情況 全勤、無請假和遲到早退 無遲到早退,有病事假 教師點名一次不到 教師點名二次不到 教師點名三次不到 2 工作量 完成設計任務的比例 按設計任務書要求完成所有的工作量 基本按設計任務書要求完成工作量 能完成所有的工作量,部分不能滿足設計任務書要求 能完成所有的工作量,但不能滿足設計任務書要求 不能完成工作量或完全不滿足設計任務書要求 3 設計能力 綜合運用理論知識,計算機技能和外語的能力;獨立思考和處理工程實際問題的能力 在問題研究中有綜合運用專業(yè)知識以及計算機、英語等各方面的能力,有獨到的個人見解,學術性較強 有運用專業(yè)理論以及計算機、英語等各方面能力;有較好的理論基礎和專業(yè)知識,有一定的個人見解和學術性 基礎知識和綜合能力一般,但能獨立完成設計、能從個人角度分析和解決問題 基礎知識和綜合能力較差,經(jīng)過努力可在教師指導下完成設計,無明顯的個人見解 缺乏應有的專業(yè)基礎知識和綜合能力,不能獨立完成設計,結論觀點有錯誤,或有抄襲部分的行為 4 回答問題 設計中回答指導教師的提問的正確性和全面性 全面、正確回答出教師所提的問題 回答問題基本正確而且比較全面 能回答出教師所提的問題,大部分回答正確 所提的部分問題不能回答或回答錯誤 不能回答教師所提問題 5 設計說明書和圖紙的質量 文字表達、圖、表和說明書質量 理論分析準確,邏輯嚴密,層次清楚,結構合理,語言流暢,圖表清晰、正確;設計說明書格式符合要求,打印清晰漂亮,無錯別字,達到正式出版物水平 理論分析恰當,條理清楚,層次比較清楚,語言通順。能用圖表反映問題。說明書格式基本符合要求,有個別錯誤,打印清楚,基本達到正式出版物水平 條理清楚,有一定的分析能力和說服力,有少許語病。說明書內容提要和正文基本符合要求,但注釋和參考文獻格式不規(guī)范,打印基本清晰 內容陳述較為清楚,但分析不夠,個別地方語言不通順。圖表有錯誤;正文基本規(guī)范,但不符合學校規(guī)定的要求 分析能力差,論證不準確,材料簡單堆砌。缺少圖表,語言不準確,格式不規(guī)范,打印不清晰 六、參考文獻 1、龍振宇主編. 機械設計. 機械工業(yè)出版社,2002年 2、汝元功,唐照民主編. 機械設計手冊. 高等教育出版社,1995年 3、周元康,林昌華等編著,機械設計課程設計指書. 重慶大學出版社,2001年 4、其它《機械設計》、《機械設計手冊》及《機械設計課程設計》等書籍。 目 錄 第一章 設計要求 1 1.1 原始數(shù)據(jù) 1 1.2 工作條件 1 1.3 傳動系統(tǒng)示意圖 1 第二章 電動機選定及各傳動軸的計算 2 2.1 電動機的選擇 2 2.1.1選擇電動機類型 2 2.1.2 選擇電動機容量 2 2.1.3 確定電動機轉速 2 2.1.4 選定電動機 3 2.2 傳動裝置的總傳動比及其分配 3 2.2.1 計算總傳動比 3 2.2.2 分配各級傳動比 3 2.3 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 3 2.3.1 各軸轉速n 3 2.3.2 各軸輸入功率P 4 2.3.3 各軸輸出轉矩 4 第三章 帶傳動設計計算 5 3.1 V帶傳動參數(shù)計算 5 3.1.1 V帶帶型選擇 5 3.1.2 大、小帶輪基準直徑確定及帶速驗算 5 3.1.3 確定V帶基準長度和中心距a 5 3.1.4 驗算小帶輪上包角 6 3.1.5 計算帶的根數(shù) 6 3.2 帶輪結構設計 6 第四章 齒輪設計計算 7 4.1 選擇齒輪精度等級、材料及齒數(shù) 7 4.1.1 齒輪精度選擇 7 4.1.2 齒輪材料選擇 7 4.1.3 齒輪齒數(shù)確定 7 4.2 按齒面接觸疲勞強度設計 7 4.2.1 試算分度圓直徑 7 4.2.2 調整小齒輪分度圓直徑 8 4.3 按齒根彎曲疲勞強度設計 9 4.3.1 試算模數(shù) 9 4.3.2 調整齒輪模數(shù) 10 4.4 齒輪相關數(shù)據(jù)計算 11 4.4.1 齒輪的幾何尺寸計算 11 4.4.2 齒輪受力分析 12 第五章 傳動軸的設計計算 13 5.1 輸出軸設計計算 13 5.1.1 計算輸出軸最小直徑 13 5.1.2 輸出軸的結構設計 13 5.2 輸入軸設計計算 14 5.2.1 計算輸入軸最小直徑 14 5.2.2 輸入軸的結構設計 15 第六章 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇及校驗計算 17 6.1 軸承的確定及校核 17 6.1.1 對輸出軸上滾動軸承進行壽命校核 17 6.1.2 對輸入軸上滾動軸承進行壽命校核 17 6.2 鍵的選用和校核 18 6.2.1 輸出軸上鍵的選用與校核 18 6.2.2 輸入軸上鍵的選用與校核 18 6.3 聯(lián)軸器的校核 18 第七章 減速器箱體結構尺寸確定 20 設 計 總 結 22 參 考 文 獻 23 第1章 設計要求 1.1 原始數(shù)據(jù) 根據(jù)設計要求,帶式運輸機原始設計參數(shù)如表1-1所示。 表1-1 設計參數(shù) 卷筒圓周拉力F(N) 卷筒轉速n(r/min) 卷筒直徑D(mm) 3600 260 280 1.2 工作條件 單向運轉,輕微振動,空載啟動,兩班制(每班8小時),使用年限10年,每年250天,允許滾筒轉速誤差為5%。 1.3 傳動系統(tǒng)示意圖 帶式運輸機的傳動系統(tǒng)示意如圖1-1所示 圖1-1 傳動系統(tǒng)示意圖 第2章 電動機選定及各傳動軸的計算 2.1 電動機的選擇 2.1.1選擇電動機類型 選用Y型全封閉自扇冷式籠型三相異步電動機,其具有防止灰塵或其他雜物侵入的特點。可采用全壓或降壓啟動。 2.1.2 選擇電動機容量 工作機所需功率為 (2-1) 輸送帶速度 (2-2) 式中:——工作機阻力,N ——卷筒直徑,mm ——卷筒轉速,r/min 由式(2-1)(2-2)計算出工作機所需功率 電動機所需輸出功率為 (2-3) 式中: ——電動機到工作機總效率 參考“機械設計課程設計[1]”表2.4,確定各部分傳動效率為:V帶傳動效率,滾動軸承傳動效率(一對),齒輪轉動效率,聯(lián)軸器傳動效率,根據(jù)帶式運輸機工作機的類型,可取工作機效率;代入得 計算出電機所需功率為 由于電動機額定功率需大于電動機所需功率,參考“機械設計課程設計[1]”表20.1,選定電動機額定功率。 2.1.3 確定電動機轉速 參考“機械設計課程設計[1]”表2.1,知V帶傳動的傳動比推薦范圍為2~4,單級圓柱齒輪傳動比范圍為3~6。 故總傳動比推薦范圍為。 已知卷筒工作轉速,則電動機轉速的推薦范圍為。 2.1.4 選定電動機 參照推薦數(shù)值,根據(jù)電動機額定功率與電動機推薦轉速范圍,參考“機械設計課程設計[1]”表20.1,選擇電動機型號為Y160L—2。其相關參數(shù)如表2-1。 表2-1 電動機型號及相關參數(shù) 電動機型號 額定功率(kw) 電動機轉速(r/min) 堵載轉矩/額定轉矩 最大轉矩/額定轉矩 滿載轉速 同步轉速 Y160L—2 18.5 2930 3000 2.0 2.2 2.2 傳動裝置的總傳動比及其分配 2.2.1 計算總傳動比 由電動機滿載轉速和卷筒軸轉速確定傳動裝置總傳動比為: 2.2.2 分配各級傳動比 對各級傳動比的取值應在推薦值范圍內,不應超過最大值;且為了使各級傳動機構外輪廓尺寸不過大,要保證各級傳動尺寸協(xié)調,結構均勻合理。 由于總傳動比等于V帶傳動比與減速器齒輪傳動比的乘積,分配傳動比時要考慮V帶滑動率及齒輪齒數(shù)的取值,綜合考慮于是對V帶傳動比取值,則減速器齒輪傳動比。 2.3 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 2.3.1 各軸轉速n 如圖1.1所示傳動裝置中各軸轉速為 由上可知滾筒實際轉速為,其轉速誤差在5%范圍內,滿足設計中工作條件要求。 2.3.2 各軸輸入功率P 各軸輸入功率分別為 2.3.3 各軸輸出轉矩 傳動系統(tǒng)中各軸轉矩為 表2-2 傳動裝置運動動力參數(shù) 將以上計算結果列于表2-2中 功率P(kw) 轉速n(r/min) 轉矩T(Nm) 傳動比 電動機 18.5 2930 60.30 Ⅰ軸 17.76 1162.70 145.87 2.52 Ⅱ軸 16.88 260.11 619.75 4.47 第3章 帶傳動設計計算 3.1 V帶傳動參數(shù)計算 已知電動機功率,轉速。 3.1.1 V帶帶型選擇 根據(jù)設計要求,帶式運輸機工況為“兩班制(每班8小時)”投入生產(chǎn),輕載啟動。由“機械設計[2]”表8-8,查得工作情況系數(shù),故計算功率 根據(jù)、由圖8-11選用B型V帶。 3.1.2 大、小帶輪基準直徑確定及帶速驗算 參考表8-9[2],取小帶輪基準直徑。由已知V帶傳動比,計算得大帶輪基準直徑,查表取實際基準直徑。 由式(8-14)[2]計算V帶傳動滑動率值接近于0,滿足帶傳動中對滑動率的要求,即滑動率,因此大小帶輪基準直徑的取值符合要求。 計算帶速 因為,故帶速合適。 3.1.3 確定V帶基準長度和中心距a 根據(jù)式(3-1)初選帶傳動中心距 (3-1) 式中:——初選的帶傳動中心距,mm 于是初定中心距。 計算帶所需基準長度 由表8-2[2],選帶標準基準長度為。 計算實際中心距a 由式(3-2)計算帶傳動中心距變動范圍 (3-2) 計算出中心距變動范圍可在之間。 3.1.4 驗算小帶輪上包角 根據(jù)大小帶輪基準直徑以及實際中心距確定小帶輪上包角,得 因為,因此帶輪參數(shù)選擇合理。 3.1.5 計算帶的根數(shù) 由和,查表8-4[2],得。 根據(jù),和帶型為B型帶,查表8-5得。查表8-6[2],用插值法取,表8-2[2],得,于是 最后計算V帶的根數(shù)z 取6根 3.2 帶輪結構設計 V帶輪的結構形式與基準直徑有關。因為大帶輪基準直徑,所以采用輪輻式,其結構樣式可查“機械設計[2]”圖8-14。 V帶輪輪轂寬度與其輪槽有關,由V帶帶型為B型查表8-11[2],可知輪轂寬度,其中,,于是求得。 第4章 齒輪設計計算 4.1 選擇齒輪精度等級、材料及齒數(shù) 4.1.1 齒輪精度選擇 對直齒圓柱齒輪的壓力角取20,齒輪精度為7級。 4.1.2 齒輪材料選擇 由表10-1[2],選擇小齒輪材料為40Cr(調質),強度極限,屈服極限,齒面硬度280HBS;大齒輪材料45鋼(調質),強度極限,屈服極限,齒面硬度240HBS。 4.1.3 齒輪齒數(shù)確定 為使結構緊湊,齒數(shù)和盡可能選小,最小齒輪齒數(shù)要滿足:。 取小齒輪齒數(shù),已知減速器齒輪傳動比,則大齒輪齒數(shù),取。 4.2 按齒面接觸疲勞強度設計 4.2.1 試算分度圓直徑 由式(4-1)對小齒輪分度圓直徑進行試算 (4-1) 1、確定公式中各參數(shù)值 ①試選接觸疲強度計算用載荷系數(shù)。 ②計算小齒輪傳遞轉矩 ③由表10-7[2]選取齒寬系數(shù) ④齒數(shù)比 ⑤由圖10-20[2]查得區(qū)域系數(shù) ⑥由表10-5[2]查得材料的彈性影響系數(shù) ⑦計算接觸疲勞強度用重合度系數(shù) ⑧計算接觸疲勞許用應力 由圖10-25d[2]查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為、 計算應力循環(huán)次數(shù) 由圖10-23[2]查取接觸疲勞壽命系數(shù)、 取失效概率為1%、安全系數(shù),于是得 取較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應力 2、 試算小齒輪分度圓直徑 4.2.2 調整小齒輪分度圓直徑 1、計算實際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準備 ①圓周速度 ②齒寬 2、 計算實際載荷系數(shù) ①由工作條件查表10-2[2]得使用系數(shù) ②根據(jù)、7級精度,由圖10-8[2]查得動載系數(shù) ③計算齒輪圓周力 查表10-3[2]得齒間載荷分配系數(shù) ④由表10-4[2]用插值法查得,得到實際載荷系數(shù) 3、 按實際載荷系數(shù)算得分度圓直徑 4.3 按齒根彎曲疲勞強度設計 4.3.1 試算模數(shù) 由式(4-2)對齒輪模數(shù)進行試算 (4-2) 1、確定公式中各參數(shù)值 ①試選勞彎曲疲勞強度計算用載荷系數(shù)。 ②計算彎曲疲勞強度用重合度系數(shù) ③計算 由圖10-17[2]查得齒形系數(shù), 由圖10-18[2]查得應力修正系數(shù), 由圖10-24c[2]查得小齒輪和大齒輪齒根彎曲疲勞極限分別為、。 由圖10-22[2]查得彎曲疲勞壽命系數(shù)、。 取彎曲疲勞安全系數(shù),于是得 因為大齒輪的大于小齒輪,所以取 2、試算模數(shù) 4.3.2 調整齒輪模數(shù) 1、計算實際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準備 ①圓周速度v ②齒寬b ③寬高比 2、計算實際載荷系數(shù) ①根據(jù),7級精度,由圖10-8[2]查得動載系數(shù)。 ②由, ,查表10-3[2]得齒間載荷分配系數(shù)。 ③由表10-4[2]用插值法查得,結合查圖10-13[2],得。 則載荷系數(shù)為 3、按實際載荷系數(shù)計算齒輪模數(shù) 由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲疲勞強度所決定的承載能力,因此齒輪模數(shù)的設計按齒根彎曲疲勞強度進行計算。按實際載荷系數(shù)計算出的齒輪模數(shù),就近圓整為標準值。 按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑,算出小齒輪齒數(shù)。 取,則大齒輪齒數(shù)為 取,與互為質數(shù)。 4.4 齒輪相關數(shù)據(jù)計算 4.4.1 齒輪的幾何尺寸計算 1、 計算分度圓直徑 2、計算中心距 3、 計算齒輪寬度 齒輪設計齒寬 考慮不可避免的安裝誤差,為了保證設計齒寬b和節(jié)省材料,一般將小齒輪加寬5~10mm,即 取,而使大齒輪齒寬等于設計齒寬,即。 對大、小齒輪各參數(shù)進行匯總,如表4-1。 表4-1 齒輪參數(shù)匯總 齒數(shù)z 模數(shù)m 分度圓直徑d(mm) 齒寬b(mm) 中心距(mm) 小齒輪 27 3 81 88 222 大齒輪 121 363 81 4.4.2 齒輪受力分析 大小齒輪的受力分析如圖4-1所示 圖4-1直齒圓柱齒輪輪齒受力分析 對小齒輪的受力分析: 切向力: 徑向力: 對大齒輪的受力分析: 切向力: 徑向力: 第5章 傳動軸的設計計算 5.1 輸出軸設計計算 5.1.1 計算輸出軸最小直徑 按扭轉強度條件對最小軸徑進行設計。因為傳動軸可能還受有不大彎矩,在設計時可降低許用扭轉切應力予以考慮。 對傳動軸最小直徑的計算有 (5-1) 式中:——許用扭轉切應力,MPa P——軸傳動的功率,kw N——軸的轉速,r/min 選取軸材料為45鋼,調質處理。根據(jù)表15-3[2]軸常用幾種材料的及值,取。于是得 由于該軸上有一個鍵槽,因此值應增大5%~7%,故 5.1.2 輸出軸的結構設計 1、擬定軸上零件裝配簡圖如圖5-1。 圖5-1 輸出軸零件裝配簡圖 2、 根據(jù)軸向定位的要求確定軸各段直徑和長度 (1) 對于輸出軸,右端軸直徑應與半聯(lián)軸器相配合且不得小于。根據(jù)計算轉矩,查“機械設計綜合課程設計[3]”表6-96及表6-97,選用J型聯(lián)軸器YL11,選用軸孔直徑為,于是取,因其軸孔長度為,因此。 (2)由于軸段右端制有軸肩且要安裝軸承端蓋,參考表6-85[3],??;由于在軸段要安裝軸承端蓋,軸承端蓋總深度取為(由減速器及軸承端蓋結構設計而定),取端蓋外端面與半聯(lián)軸器左端面間距離,故取。 (3)對軸段裝配的滾動軸承,選用角接觸球軸承,參考表6-66[3],其型號為7015C,尺寸為,于是軸段直徑,因為軸段采用相同滾動軸承,則;軸環(huán)的寬度要大于1.4倍軸肩高度,于是取;確定滾動軸承位置時,應距箱體內壁一段距離,取;取箱體內壁距軸環(huán)右端面,則。 (4)軸段上裝配有大齒輪,其齒寬,為了使套筒端面更可靠的壓緊齒輪,此軸段應略短于輪轂寬度,故?。黄渲睆綉∮谳S承安裝直徑,則取,對按軸肩設計可取。 (5)為使大齒輪盡量布置在兩軸承中心位置,得。 表5-1 輸出軸各段直徑及長度 至此,已初步確定軸的各段直徑和長度如表5-1。 - 3、確定軸上圓角和倒角尺寸 參考表15-2[2] ,對軸徑在之間的,取或為1.2~1.6;對軸徑在之間的,取或為2.0。 5.2 輸入軸設計計算 5.2.1 計算輸入軸最小直徑 輸入軸選用材料45鋼,調質處理。取,由式(5-1)對輸出軸最小直徑的計算有 由于該軸上有一個鍵槽,因此值應增大5%~7%,故 5.2.2 輸入軸的結構設計 1、擬定軸上零件裝配簡圖如圖5-2。 圖5-2 輸入軸零件裝配簡圖 2、根據(jù)軸向定位的要求確定軸各段直徑和長度 (1)對于輸入軸,按計算得到的最小軸徑取軸段直徑;由于軸段需要裝配軸承且軸段左端需制出一軸肩,按許用設計軸徑及軸承內徑考慮,取軸段直徑,于是;由于軸段需裝配軸承端蓋,參考“機械設計綜合課程設計[3]”表6-85,取軸段直徑;對齒輪安裝的軸段,其直徑應小于軸承安裝直徑,則取,對按軸肩設計可取。 (2)軸段上裝配有小齒輪,其齒寬,為了使套筒端面更可靠的壓緊齒輪,此軸段應略短于輪轂寬度,故??;為使大小齒輪對中安置,則;軸環(huán)的寬度要大于1.4倍軸肩高度,于是??;由輸出軸尺寸得到 (3)由于軸段為裝配大帶輪,由本文3.2節(jié)內容可知大帶輪輪轂寬度為,為便于帶輪的裝配,因此取。承端蓋的總寬度為,取端蓋外端面與帶輪間距離為,故??; (4)初步選定滾動軸承。因軸承主要受徑向力和和少量軸向力的作用,故選用角接觸球軸承。參考其基本額定動載荷及軸段直徑的選定,參考表6-66[3],選取軸承型號7209C,其尺寸為。 至此,已初步確定軸的各段直徑和長度如表5-2。 表5-2 輸入軸各段直徑及長度 3、確定軸上圓角和倒角尺寸 參考表15-2[2] ,對軸徑在之間的,取或為1.6;對軸徑在之間的,取或為2.0。 第6章 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇及校驗計算 6.1 軸承的確定及校核 對兩根傳動軸所裝配的滾動軸承,均選用角接觸球軸承,其主要承受徑向力及少量軸向力。根據(jù)安裝軸徑與基本額定動載荷選擇的輸出軸角接觸球軸承型號為7015C;輸入軸角接觸球軸承型號為7209C。 由于傳動齒輪為直齒圓柱齒輪,且齒輪采用對中布置,因此在計算過程中只校核一端軸承的壽命即可。設計對軸承的壽命要求為。 6.1.1 對輸出軸上滾動軸承進行壽命校核 由式(6-1)計算軸承壽命 (6-1) 式中:n—軸承轉速, —基本額定動載荷, —當量動載荷, —為指數(shù),對于球軸承,;對于滾子軸承, 確定各值:由前文中表3.1可知輸出軸轉速,查表6-66[3]得到。對有,查表13-6[2]取,由前文得到,則。 于是有 因此輸出軸上所選角接觸球軸承壽命滿足工作要求。 6.1.2 對輸入軸上滾動軸承進行壽命校核 計算式(6-1)中各值:由前文中表3.1可知輸入軸轉速,查表6-66[3]得到。由前文得到,于是。 于是有 因此輸入軸上所選角接觸球軸承壽命滿足工作要求。 6.2 鍵的選用和校核 6.2.1 輸出軸上鍵的選用與校核 1、選擇鍵連接類型和尺寸 由于齒輪不在軸段且對齒輪有定心精度要求,故選用圓頭普通平鍵(A型)。 對軸段:參考軸的直徑,從“機械設計[2]”表6-1,查取鍵的截面尺寸:寬度,高度,由輪轂寬度并參考鍵的長度系列,取鍵長。 對軸段:參考軸的直徑,從表6-1[2]查取鍵的截面尺寸:寬度,高度,由輪轂寬度并參考鍵的長度系列,取鍵長。 2、 校核鍵連接的強度 由表6-2[2],得到許用擠壓應力,取其平均值,。 對軸段:鍵的工作長度。則鍵的擠壓應力為 對軸段:鍵的工作長度。則鍵的擠壓應力為 因此,對軸上兩鍵的選用都合理。 6.2.2 輸入軸上鍵的選用與校核 1、選擇鍵連接類型和尺寸 對軸段:參考軸的直徑,從表6-1[2]查取鍵的截面尺寸:寬度,高度,由輪轂寬度并參考鍵的長度系列,取鍵長。 對軸段:參考軸的直徑,從表6-1[2]查取鍵的截面尺寸:寬度,高度,由輪轂寬度并參考鍵的長度系列,取鍵長。 2、校核鍵連接的強度 對軸段:鍵的工作長度。則鍵的擠壓應力為 對軸段:鍵的工作長度。則鍵的擠壓應力為 因此,對軸上兩鍵的選用都合理。 6.3 聯(lián)軸器的校核 1、類型選擇 由上內容知選用聯(lián)軸器為型凸緣聯(lián)軸器,其型號為YL11,公稱轉矩為,許用轉速為。 2、載荷計算 由本文表3.1可知, 由“機械設計[2]”表14-1,查得工作系數(shù),計算轉矩得到 3、 型號確定 由于所選用聯(lián)軸器公稱轉矩大于計算轉矩,且其許用轉速也大于軸Ⅱ轉速,因此聯(lián)軸器選用合理。 第7章 減速器箱體結構尺寸確定 參考“機械設計綜合課程設計[3]”圖3-1、圖3-2及表3-1完成對減速器箱體結構尺寸的設計。 名稱 符號 結構尺寸/mm 尺寸關系 箱座壁厚 8 箱蓋壁厚 8 箱座凸緣厚度 12 箱蓋凸緣厚度 12 箱座底凸緣厚度 12 地腳螺栓直徑 20 地腳螺栓數(shù)目 4 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 16 箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓直徑 10 聯(lián)接螺栓的間距 軸承端蓋螺釘直徑 8 窺視孔蓋螺釘直徑 6 定位銷直徑 7 螺栓扳手空間與凸緣寬度 安裝螺栓直徑 至外箱壁距離 13 16 22 26 至凸緣邊距離 11 14 20 24 沉頭座直徑 20 24 32 40 軸承旁凸臺半徑 凸臺高度 根據(jù)位置及軸承座外徑?jīng)Q定 外箱壁至軸承座端面距離 大齒輪頂圓與內壁距離 10 齒輪端面與內壁距離 10 箱蓋、箱座肋厚 名稱 符號 結構尺寸/mm 尺寸關系 軸承端蓋外徑 ;軸承外徑 軸承端蓋凸緣厚度 10 軸承旁聯(lián)接螺栓距離 一般取 注:為圓柱齒輪傳動的中心距 設 計 總 結 通過這兩周時間的課程設計,由最初的設計方案,到中間過程的內容補充,再到最后的方案完成,過程雖然辛苦但很充實。在最后看到說明書的出爐很是欣慰,它證明著自己這段時間的努力沒有白費,代表著自己在這次課設中的收獲。雖然以前做過相關課程設計,有過經(jīng)驗,但這次的課程設計并不是很順利。課程設計里的很多內容都需要查表完成,因此尺寸間存在著關聯(lián)的關系。整個課程設計都是邊設計、邊計算、邊修改,就需要在大堆的草稿里尋找以前的計算步驟,然后一邊回憶一邊修改,為此浪費很多時間,但也漸養(yǎng)成了對草稿歸序的習慣。 在設計過程中不斷翻閱的資料,在源源不斷的擴充著自己的知識儲量的同時,也慢慢的加深了我對機械設計的了解和認識。認識最深的是發(fā)現(xiàn)對機械設計中,每個零部件的設計使用都有著標準。通過這次課程設計,闊寬了自己的視野,為以后的工作打下了堅實的基礎。 在這次得課程設計里,很感謝老師的幫助。設計中還存在不少錯誤和缺點,需要繼續(xù)努力學習和掌握有關機械設計的知識,繼續(xù)培養(yǎng)設計習慣和思維從而提高設計實踐操作能力。通過這次的課程設計,讓自己所學的專業(yè)知識進行了一次熔合,讓自己的知識點更加扎實、知識面更加寬闊,能夠在以后的學習和工作中更加靈活的去應用它們。 參 考 文 獻 [1]蘆書榮,張翠華等. 機械設計課程設計. 成都:西南交通大學出版社,2017 [2]濮良貴,陳國定等. 機械設計(第九版). 北京:高等教育出版社,2013 [3]王之櫟,王大康. 機械設計綜合課程設計. 北京:機械工業(yè)出版社,2003 [4]郇艷,劉秀杰等. 互換性與技術測量. 西安:西北工業(yè)大學出版社,2015 [5]吳志軍,翟彤. 機械制圖. 西安:西北工業(yè)大學出版社,2015- 配套講稿:
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- 關 鍵 詞:
- 一級 減速器 課程設計
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