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类型机械零件课程设计任务书.docx

  • 上传人:HR专家
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  • 上传时间:2021-01-16
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    机械零件课程设计任务书.docx
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    1、精品 料推荐机械零件课程设计任务书设计题目带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器。运动简图工作条件输送带连续工作,单向运转,载荷变化不大,空载启动,使用期限5 年,两班工作,输送带速度允许误差+5%。原始数据已知条件题号 10输送带拉力 F/kN1.5输送带速度 v/(m/s)1.7滚筒直径 D/mm350设计工作量设计说明书 1 份;减速器装配图1 张;减速器零件大齿轮图、大带轮图、输出轴图各1 张。- 2 -精品 料推荐一、选择电动机设计项目计算说明主要结果1、 选 择按照工作要求和条件选用Y 系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼Y 系列三相异电 动型三相异步电动机。步电动机机 的类型2、选择

    2、电工作机所需要的电动机输出功率为动机的容PwFv量Pd =Pw =1000 w所以有F=1.5kwPd =Fvv=1.7m/s1000 w(1)计算试 中 F=1.5kN,v=1.7m/s, 带 试 输 送 机 效 率 取=0.95w工作机所15001.7需 功 率w =0.95 ,带如上试得: Pw =10000.95 kW=2.68kWPw =2.68kW有电机至工作机之间的总效率(包括工作机效率)为Pw( 2)计算电动机输出 功 率Pd带齿联轴承试中齿联分别为带传动齿轮传动的带轴承轴承,齿轮传动 联轴器。由课程设计基础课程设计指导书表 2-3 查得:取=0.96 ,=0.98 ,=0.9

    3、9 ,=0.99,带齿联轴承则0.960.980.990.99 2 =0.913所以:2.68Pd = 0.913 kw=2.94kw电动机的额定功率:Pm =(1.0 1.3 ) Pd =2.94 3.82KW由机械设计基础课程设计指导书附表8.1 取电动机额定功率 Pm 为 3KW。0.913Pd =2.94kwPm =3KW- 3 -精品 料推荐(3)确定电动机转nw=60vw1000/ D=92.811.71000/(3.14350)速 nm=60nw=92.81 r/minr/min滚筒转速nw由课程设计基础课程设计指导书表2-2 推荐的各种传动机构传动比范围,取 V 带传动 i带

    4、=( 2 4) , 单级圆确定总传动比的范柱齿轮传动比 i 齿 =(35),围则 i总 =( 2 4)(35)=(23)( 4 5)=6 20n=(6 20)92.81=556.86 1856.2 r/min由机械设计基础课程设计指导书附表8.1 可知在该范围内电动机的转速有: 750 r/min 、1000 r/min 、 1500r/min 取电动机同步转速为 1000 r/min,因此选择电动机型号为:Y132S 6 同步转速 1000 r/min ,满载转速 nm 为Y132S6960 同 步 转 速r/min ,额定功率 3KW。1000 r/minnm =960r/min- 4 -

    5、精品 料推荐二、总传动比计算与各级传动比分配设计项目计算及说明主要结果1 传 动 装= nm=960 =10.34i总 =10.34置 的 总 传i总动比nw92.812 各 级 传因为:动比分配i总 =i 带i齿为使 V 带传动的外廓尺寸不致过大,初选传动比为:i带 =2.9i 带 =2.910.34i 齿 =3.57i齿 = 2.9=3.57- 5 -精品 料推荐三、各轴运动参数和动力参数的计算设计项目计算及说明主要结果(1)0 轴p0= pd =2.94kWp0=2.94kW( 电 机轴)n0 = nm =960r/minn0 =960r/minT 0 =9550p0n0T 0 =29.

    6、25Nm=95502.94/960=29.25Nm(2)1轴p1=p0带1=2.82kW( 高 速p轴)=2.940.96kW=2.82kW(3)2轴(低速轴)(4)3轴(滚筒轴)n0n1 = i带=960 r/min=331.03r/min=331.03r/min2.9n1T 1 =9550p1 =95502.82 N m=81.36 Nmn1331.03T1 =81.36Nmp2= p1轴承齿p2=2.74kW=2.820.990.98=2.74kWn1n2 = i齿n2 =92.73 r/min=331.03 r/min=92.73 r/min3.57T 2 =9550p2n2T 2 =

    7、282.18N m=95502.74Nm=282.18 Nm92.73p3= p2联轴承p3=2.67 kW=2.740.990.99=2.67 kW- 6 -精品 料推荐n = n =92.73 r/minn =92.73 r/min323T 3 =9550p3n3=95502.71 Nm=279.10N mT 3 =279.10N m92.73为了便于下一阶段计算传动零件和轴,将上述计算结果列表如下:参数轴号0 轴1 轴2 轴3 轴功率 P(KW)2.942.822.742.71转速 n(r/min)960331.0392.7392.73转矩 T(N m)29.2581.36282.182

    8、79.10传动比2.93.571效率0.950.960.98- 7 -精品 料推荐四、 V 带传动设计设计带式运输机用V 带传动,已知电动机输出功率P=2.94 KW ,小带轮转速 n0 =960r/min,大带轮转速 n1=331.03r/min,传动比 i带 =2.9 ,载荷变化不大,空载启动,两班工作。设计项目计算及说明主要结果1. 确 定 工 况 系 数由机械设计基础表 8.21取: kA =1.2kA =1.2k A和 计 算 功 率pc = kA P=1.22.94KW =3.528KWpc=3.528KWpc2. 选择带的型号根据 pc=3.528KW 、 n=960r/min查

    9、机械设计基础图8.13可知选用 A型普通 V 带A 型普通 V 带3. 确定带轮直径由机械设计基础 表 8.9 取,d d 1 =100mm dd 1 =100mm小 带 轮 基 准 直 径d d1大 带 轮 基 准 直 径dd 2 =i 带 dd 1 =2.9100=290mmdd 2 =280mmd d 2由机械设计基础表 8.3 取,dd 2 =280mm,带传动的实际传动比是 :i = dd 2= 280 =2.8i =2.8dd 1100n0=960=355.66 r / minn2 =2.8n2 =355.66 r / mini从动轮的转速误差为 :ii带1i带从动轮的转速误=2.

    10、8 2.9100% -3.45%差为: -3.45%2.9在+5%以内,为允许值4. 验算带速dd1 n0V=601000=3.14100960 m/s=5.024 m/sV=5.024 m/s601000合格- 8 -精品 料推荐带速在 5 25m/s 范围内,合格的计算及说明设计项目主要结果5. 确定 V 带基准长度和中心距、初定中心距、初定 V 带基 准 长 度 、 V带基准长度传动中心距由机械设计基础表 8.14可得:a01.35 ( dd1 + dd 2 )得a01.35 (100+280)mm=513mm2L02 a0(d d 1d d 2)(d d 2 d d1)4 a02(28

    11、023.14100)2513()mm100 280451321638.39mm8.4 可得: Ld查书由机械设计基础表1800mm查书由机械设计基础得实际中心距为:aa0LdL02=(5131800 1638.39 )mm 594mm2中心距 a 的变动范围 :amina0.015 Lda513mm0Ld1800mma=594mm=(594-0.0151800) mm =567mmamaxa0.3Ld=(594+0.031800) mm =648mm6. 验算小带上的包角 a1a1 =180 057.30 d d 2a d d 1=180 057.30 280100594=162.640 12

    12、007. 计算 V 带根由机械设计基础试8.18 ,得数、单根 V 带a = 162.64 011200- 9 -精品 料推荐的基本额定功率、额定功率增量、包角修正系数、带长zpcp0) ka kL( p0根据 dd1100mm、n=960r/min设计项目计算及说明主要结果修正系数、V 由书机械设计基础表8.9 ,用内插法得:带根数p010.970.83(960800)kw =1.12kwp01.12kw980800p0 kb n1 (11 )ki由书机械设计基础表8.18 得:3kb1.0275 10由, i=2.8, 查机械设计基础表8.19 得 k1.1373ip010311.0275

    13、960(11.1373)=0.119kw由书机械设计基础 表 8.4得, 得带长度修正系数 kL得 kL =1.01由书机械设计基础表8.11 得包角系数:ka =0.95得普通 V 带的根数:3.636Z=根(1.120.119) 0.951.01=2.8 根取整后得 z=3 根,小于 10 根,所以合格。8. 计 算 初 拉 由书机械设计基础表 8.6 查得 A 型普通 V 带的每力 V 带单位长米质量度 质 量 初 拉q=0.1kg/m力根据机械设计基础式8.19 得单根 V 带的初拉力:F 0500PC (2.521)q vzvK a=5003.6362.5235.024 (0.951

    14、) 0.1 5.024=119.32Nk1.1373ip0 =0.119kwkL =1.01ka =0.95z=3 根F 0 =119.32N- 10 -精品 料推荐9. 作 用 在 轴上的压力10. 设计结果11. 带轮的基本尺寸a1oF Q2 F 0 zsin2 119.32 3sin162.64N22=708.76N选用 3 根 AGB1154489V 带,中心距 a=594mm,带轮直径 d d 1 =100mm, d d 2 =280mm,轴上压力 F Q 708.76N 查机械设计基础表 8.5 可得:基准宽度: b =11.0mmd基准线上槽深: ha min =2.75mm基准

    15、线下槽深: hf min =8.7mm槽间距: e=(150.3)mm槽边距: f min =9mm最小轮缘厚:min =6mm圆角半径: r 1 =0.2 0.5带轮宽: B=(z-1 )e+2f=(3-1)15+2 10=50mm外径: d a =d d2 ha=(280+22.75)mm=285.5mm轮槽角:= 380轴孔: d 0 =32mm孔腹板厚度: S=18F Q708.76Nbd =11.0mmha min =2.75mmh f min =8.7mme=15mmf min =9mmmin =6mmr=0.210.5B=50mmd a =285.5mm= 38 0d 0 =32

    16、mm S=18- 11 -精品 料推荐五、齿轮传动设计传递功率 P1=2.82 KW,电动机驱动,小齿轮转速 n1=331.03r/min ,大齿轮转速 n2=92.73r/min ,传动比 i 齿 = 3.57 ,单向运转,载荷变化不大,使用期限十年,两班工作 。设计项目计算及说明主要结果1. 选择齿轮按书机械设计基础表 10.9选得:小齿轮 45 钢材料、热处小齿轮45钢调质齿面硬度 225HBS调质 齿面硬度:理方法、齿大齿轮45钢正火齿面硬度 200HBS225HBS面硬度及精因为是普通减速器,由表 10.21 及表 10.22选 8大 齿 轮 45钢度等级级精度,要求齿面粗糙度 Ra

    17、3.2 6.3 m正火 齿面硬度:200HBSRa3.2 6.3m2. 齿面接触按书机械设计基础的设计公式为 :疲劳计算K T1 (u1)2d176.433d uH ( 1)载荷系 查机械设计基础表 10.11 取 K=1.1数T1 =81.36 N m(2)小齿轮转矩有前面可得: T1 =81.36 N m传 递 转 矩T 1(3)齿数和小齿轮的 齿数 z1 取 为 25 ,则 大齿 轮齿 数为z125齿 宽 系 数dz2 =i 齿 z1 =89z289由于是单级齿轮传动为对称布置,而齿轮又为软(4)许用接齿面,由触应 力机械设计基础表 10.20 ,取=1=1ddH由机械设计基础图 10.

    18、24 ,H lim 1 =560MpaH lim 2 =530Mpa- 12 -精品 料推荐查机械设计基础表10.10得: SH =1.0N1 =60nj Lh=60331.032(552165)=8.26810N188.26108N2 = i=3.57=2.3110查机械设计基础图10.27得Z NT 1 =1.01Z NT 2 =1.07由式 10.13 可得:8N1 =8.26 108N 2 =2.3110Z NT1 =1.01Z NT 2 =1.07H 1= ZNT 1 H lim 1SH= 1.01 560 Mpa=565.6Mpa1H 2= Z NT 2 H lim 2SHH 1=

    19、565.6Mpa3. 确定齿轮传动的主要参数及几何尺寸= 1.07 530 Mpa=567.1Mpa1故d176.433KT1(u1)2uHd=76.431.181.36 1000(3.571)mm3213.57567.1=54.18mmm d1 54.18 mm 2.17mmz125由机械设计基础表 10.3 取标准模数 m =2.5 mmd1 =mz1 =2.525=62.5mmd2 = mz2 =2.5 89=222.5mmb=d d1 162.5mm=62.5mm=567.1MpaH 2m =2.5 mmd1 =62.5 mm d2 =222.5 mm- 13 -精品 料推荐设计项目4

    20、. 校核齿根弯曲强度(1)齿形系数 Y F(2)应力修正系数 YS(3)许用弯曲应力F取 b2 =65mmb2 =65mmb1b2 +5=7mm =70mmb1 70 mmm( z1z2) =2.5(25 89) =142.5mm22142.5 mm计算及说明主要结果由机械设计基础式10.242 KT 1F Fb m2 z1 Y F YSY F12.65查机械设计基础由表10.13得Y F 12.65YF 22.18Y F 22.18查机械设计基础由表10.14得Y S1 =1.59Y S1 =1.59Y S 2 =1.80Y S2 =1.80查机械设计基础由图10.25得F lim 1 =2

    21、10MPaF lim 1 =210MPaF lim 2 =190MPaF lim 2 =190MPa查机械设计基础由表10.10得 SF1.3SF1.3查机械设计基础由图10.26得 Y NT 1Y NT 21查机械设计基础由式10.14得Y NT 1Y NT 21F 1=YNT 1F lim 1 = 210 MPa =162MpaSF1.3F 1=162MpaF 2=YF lim 2NT 2SF=190 MPa =146MpaF 2=146Mpa1.3故2 KT 1YF 1 YS1F 12b m z1=21.181.361000F 1=74.2622.65 1.59 Mpa6525 2.5M

    22、pa=74.26 Mpa- 14 -精品 料推荐YF 2YS 2F 2F 1 YF 1YS1F 2 =69.16 Mpa=74.262.181.80 MPa =69.16 Mpa2.651.59所以F1F 1F 2F 2齿根弯曲强度校核合格。设计项目计算及说明主要结果5. 验算齿轮的圆周速度由 v=d1 n1 得v60 1000v=3.14 62.5 331.03 m/s=1.08m/sv=1.08m/s6010006. 验算带的带速误差7. 齿轮的基本参数由机械设计基础表10.22 可知选 8 级精度是合适的。ndnd=960r/min=92.99nWi带 ( z2 / z1)2.9 89

    23、/ 25i 带 i带r/min转速误差为:= nwn = 92.99 92.73100%=0.28%2n92.73=-3.17%+=(-3.45+0.28)%=-3.17%总误差:12输送带允许带速误差为5%,所以合格。*标准齿轮有: ha =1c =0.25ha =1*齿顶高为:ha =m ha=m=2.5mmc=0.25齿全高为: h=2.25m=2.252.5=5.625mm=2.5mmha齿根高为:hf =1.25m=1.25 2.5=3.125mm=3.125mm*hf齿顶圆直径: da =m(z+2ha )d a =227.5mm=2.5(89+21)mm=227.5mm*d f =216.875mm齿根圆直径: d f =m(z-2 ha -2 c )=2.5(89-21-20.25)mm=216.875mm孔腹厚为: c=0.3b=0.362.5=18.75mmc=18.75mm倒角值为: n=0.5m=0.52.5=1.25mmn=1.25mm- 15 -精品 料推荐外槽边沿直径为: D1da (10 20) mD1 =197.5mm=222.5-102.5=197.5mm内槽边沿直径为 : d1 =1.6 ds =1.655mm=88mmd1 =88mm腹板孔孔径为: d0 =0.25 ( D1 - d1

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