2022年机械课程设计.docx

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1、精品学习资源机械设计课程设计机电学院机械设计与制造09机制 01 班093280129高瑞贞课题名称 带式输送机传动装置设计系别专业班级姓名学号指导老师河北工程高校2021 年 6 月设计题目 ：绽开式二级圆柱齿轮减速器设 计 数据 ： 运 送 带 传递 的 有 效 圆 周 力 F=7600N ， 带 速0.60m/s，滚筒直径 530mm设计要求 ：原动机为电动机，齿轮单向传动，有稍微冲击工作条件 ：连续单向运转工作时有稍微震惊 空载启动 使用期限为八年 单班工作制 每班 8 小时传动示意图如下：欢迎下载精品学习资源目录一、 挑选电动机二、 确定传动装置的总传动比和安排传动比三、 运算传动装

2、置的运动和动力参数四、 设计 V 带和带轮五、 链传动的设计六、 齿轮的设计七、 齿轮详细参数八、 轴及零部件的设计九、 密封圈的设置十、 减速器机体结构及尺寸十一、箱体及减速器附件说明欢迎下载精品学习资源十二、参考资料欢迎下载精品学习资源一、 挑选电动机总n滚筒0.8121.6r/ min欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源工作机所需功率 Pw： PwFv= 76000.60=4.56KwN1440r/ min欢迎下载精品学习资源10001带的传动效率：0.962每对轴承的传动效率： 0.9883圆柱齿轮的传动效率： 0.9754联轴器的传动动效率： 0.995滚筒的传动效率： 0.96

3、1000P电动机i带i 齿轮 1i 齿轮 2i 链5.63kw2.13.33.722.6欢迎下载精品学习资源6链的传动效率 ：0.965说明：2总电动机之工作机之间的总效率n1685.7rn2207.8r/ min/ min欢迎下载精品学习资源3总1 *2*3 *4 *5 *6n355.9/ min欢迎下载精品学习资源总0.96 * 0.9883 * 0.9752* 0.99* 0.96* 0.9650.81n421.5r/ min欢迎下载精品学习资源P电 动机Pw /总4.56 / 0.815.63kwK t1.1欢迎下载精品学习资源n滚筒601000v /D60 *0.6* 1000/*

4、53021.6 r / minPca =6.2 KwV=7.54m/s Ld =1250mm欢迎下载精品学习资源依据电动机功率及转速查手册第317 页表 10 8查出电动机型号为 Y132M 4.额定功率为 7.5kw，工作输出效率为 5.63 kw,工作输出效率为 75.1%基本符合工作要求二、 确定传动装置的总传动比和安排传动比a366 mmK a =0.955K L =0.93Z =5F0143N欢迎下载精品学习资源总传动比 ： i总n电动机n滚筒14406721.6Fp1412N欢迎下载精品学习资源平均传动比：i平均4 i总4 672.86LP =80mmV=0.787m/s欢迎下载精

5、品学习资源安排传动比： i带i总2.1 i齿轮13.3 i链2.6L=3.668m FQ =11250N欢迎下载精品学习资源就i齿轮 2i带 * i齿轮 1* i 链3.72z1=24欢迎下载精品学习资源三、 运算传动装置的运动和动力参数将传动装置各轴由高速到低速依次定为1 轴,2 轴， 3 轴， 4 轴；z2 =80N1 =7.9N =2.410 810 8欢迎下载精品学习资源01 ,12 ,23 ,34 依次为电机与轴 1，轴 1 与轴 2，轴 2 与轴 3 之间，2欢迎下载精品学习资源轴 3 与轴 4 之间的传动效率；d1t=59.1mm欢迎下载精品学习资源1. 各轴转速： n1n电动机

6、1440685.7r/ minV=2.14m/sb=59.5mm欢迎下载精品学习资源nn1685.72i带207.8r2.1/ minmt =2.48mm kv0.95欢迎下载精品学习资源i 齿轮13.3k HkF1欢迎下载精品学习资源3nn2i齿轮 2207.83.7255.9r/ mink A1k H1欢迎下载精品学习资源nn355.921.5r/ mink1.36欢迎下载精品学习资源4i 链2.6d1 =60.4mm欢迎下载精品学习资源2. 各轴输入功率： P1P电动机 *带5.63 * 0.965.41KWm2.52k1.283欢迎下载精品学习资源P2P1 *轴承 *齿轮5.41* 0

7、.988 * 0.9755.21KWm1.74mm欢迎下载精品学习资源P3P2 *轴承 *齿轮5.21* 0.99 * 0.9755.02KWZ1 =31欢迎下载精品学习资源P4P3 *轴承 *链 *联5.02 *0.988 * 0.965 * 0.994.76KWZ2 =103欢迎下载精品学习资源3 各轴输入转矩：d=62mm1欢迎下载精品学习资源1T9550 P1n19550 *5.41685.775.35Nmd-103mm2a134mm欢迎下载精品学习资源2T9550 P2n29550*5.21207.8239.44NmB2 =62mmB1 =67mm欢迎下载精品学习资源3T9550 P

8、3n39550*5.0255.9857.62N mT12.39105 Nm欢迎下载精品学习资源P4T49550n49550*4.7621.52114.33NmN1 =2.4N 2 =6.510 810 7欢迎下载精品学习资源四、设计 V 带和带轮：d1t=84.3mm欢迎下载精品学习资源1. 设计 V 带(1) 确定设计功率PcaPcaKt * PtV=0.92m/s b=84.3mm欢迎下载精品学习资源查课本 P168 表 8-7 得：Kt =1.1 就b10.66欢迎下载精品学习资源运算功率 PPcaKt * P电动机1.1 * 5.636.20KWhK=1.56欢迎下载精品学习资源2）挑

9、选带型d189.58mm欢迎下载精品学习资源依据 Pca6.2KWn电动机1440r/ min ,m=3.73mm欢迎下载精品学习资源由课本图 8-11，挑选 A 型 V 带；3）选取带轮基准直径 d 与dd1 dd 2 由表 8-8 取dd1 =100mm dd2 = i带 dd1=2.1100=210mmK=1.49m=3mm Z130Z 2112欢迎下载精品学习资源4）验算带速 Vd1 *n电动机3.14 * 100 * 14407.54m / sd=90mm欢迎下载精品学习资源60 * 1000带速在 525m/s 范畴内，合适60 * 10001d=336mm2欢迎下载精品学习资源5

10、）取 V 带基准长度 Ld 和中心距 a：初步选取中心距 a ：取a0 =400mma=213mm B2 =90mm欢迎下载精品学习资源符合 0.7 dd1 + dd 2） a0 B1 =95mm欢迎下载精品学习资源由课本 P169 式 8-26 得:dd 2深 沟 球 轴 承6307欢迎下载精品学习资源L02a0dd12dd2 d 2d 14a01318mmdDB=35mm80mm21mm欢迎下载精品学习资源查课本表 8-2 取Ld =1250mm由课本 P169 式 8-27 运算实际中心距：3 号键bhL=12 8欢迎下载精品学习资源aa0LdLd 02366m m804 号键欢迎下载精

11、品学习资源amina0.015Ld3660.0151250327.3mmbhL=12 8欢迎下载精品学习资源amaxa0.03Ld3660.031250403.5mm56欢迎下载精品学习资源求 v 带根数 z：由式 8-28 得： Z P0P0 Ka K t深欢迎下载精品学习资源由dd1100mm 和 n11440r/ min 查表 8-4a 得d D B=30mm72mm19mm欢迎下载精品学习资源P01.141.3114501.141200144012001.31KW1 号键bh L=8 7欢迎下载精品学习资源根 据 n11440r / mini带2.1和 A型 带 查 课 本 表8-4b

12、 得 ,73欢迎下载精品学习资源P0 =0.17KW查课本表 8-5 得, 查课本表 8-2 得, Pr Po Po KP6.2Ka =0.955K L =0.93就* K L1.310.170.9550.931.31KW2 号键bhL=10 855dmin=53mm深 沟 球 轴 承欢迎下载精品学习资源ZcaPr1.314.73 取Z =56211d D B=55mm欢迎下载精品学习资源作用在轴上压力由式 8-30 得：162b h L=16mm10mm44mm欢迎下载精品学习资源F p2 ZF0sin122 * 5 * 143 sin21412N欢迎下载精品学习资源10带轮的材料采纳铸铁主

13、动轮 基准直 径dd1100mm， 故采纳 腹板式 或实心欢迎下载精品学习资源式），从动轮基准直径五、 链传动的设计：dd 2210mm，采纳腹板式；欢迎下载精品学习资源1、挑选链轮齿数 Z1 ， Z 2依据 i=2.6 估量链速在 0.63m/s之间选小链轮的齿数 Z1 =19欢迎下载精品学习资源大链轮的齿数Z 2 =Z1 *i 链=19*2.6=49.4欢迎下载精品学习资源所以取 Z 2 =50欢迎下载精品学习资源2、确定运算功率由表9-6）查得K a =1.0,由图 9-13 查得 kz1.52 ，单排链 故欢迎下载精品学习资源PC = K a * kz *p=1.01.525.02=7

14、.63 KW3、确定中心距 a0 及链节数LP初选中心距 a0 =30p 由式欢迎下载精品学习资源PL2 a 0PZ 1Z 22p Z 2a02Z1 2欢迎下载精品学习资源2 * 306921 39 2302欢迎下载精品学习资源80.57m m取 LP =80mm4、确定链条型号和节距 p欢迎下载精品学习资源依据 PC =7.63 KW ， n355.9r/ min 由图 9-11 可选链型号 28A-1 ，欢迎下载精品学习资源链条节距 p=44.45mm 5、验正链速欢迎下载精品学习资源vZ 1 * P * n319 * 44.45 * 55.90.787 m/ s欢迎下载精品学习资源60

15、* 100060 * 1000依据链号为 28A-1 查图 9-14 选用滴油润滑6、确定链长 L 和中心距 a欢迎下载精品学习资源链长： L=L p * P80 *44.453.556m欢迎下载精品学习资源中心距； a10001000欢迎下载精品学习资源af1 p 2l p z1z2 欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源= 0.24396=987mm44.45 2801950欢迎下载精品学习资源7作用于轴上的压力欢迎下载精品学习资源PF=1000 *V1000 *7.50.89375N欢迎下载精品学习资源工作平稳，取压轴力系数 1.2FQ =1.2 F=11250N六、 齿轮的设计 :I

16、 第一对齿轮的设计1选定齿轮的类型，精度等级，材料以及齿数；.减速器运输机为一般工作机器，工作速度不是太高，所以选用 7 级精度.挑选材料；由表 10-1 可挑选小齿轮的材料为 45Cr调质，硬度为280HBS，大齿轮的材料为 45 钢. 选小 齿轮的齿数为 24 ， 就大齿 轮的齿数为 24 3.3=79.2， 取Z=8022 按齿面接触强度进行设计由设计公式进行运算，即欢迎下载精品学习资源d 1t2.32 3k tT 1du1 u2Z EH欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源选用载荷系数 K=1.3t欢迎下载精品学习资源554运算小齿轮传递的转矩欢迎下载精品学习资源T195.510P1

17、 n195.510 *5.41685.77.5410 Nmm欢迎下载精品学习资源由表 10-7 选定齿轮的齿宽系数1 ；机械设计第八版 205 页d欢迎下载精品学习资源Z =189.8 MPa 21由表 10-6 查得材料的弹性影响系数E由 图 10-21d 按 齿 面 硬 度 查 得小 齿 轮 的 接 触 疲惫 强 度 极 限欢迎下载精品学习资源H lim 1 =600Mpa；大齿轮的接触疲惫强度极限3.运算应力循环次数H lim 2 =550MPa欢迎下载精品学习资源N1 =60n1j Lh=60685.71试算小齿轮分度圆的直径d1t ，带入 H 中较小的值欢迎下载精品学习资源欢迎下载精

18、品学习资源d 1t2.32 3K tT 1u21 Z E欢迎下载精品学习资源duH欢迎下载精品学习资源= 2.3231.3x7.51104* 4.33.32189.8522.5欢迎下载精品学习资源=59.1mm欢迎下载精品学习资源1运算圆周的速度 V欢迎下载精品学习资源vd1t n159.5685.72.14 m/ s欢迎下载精品学习资源6010006010002运算齿宽 b欢迎下载精品学习资源bdd1t=159.5mm=59.5mm欢迎下载精品学习资源3运算齿宽和齿高之比；欢迎下载精品学习资源模数 mtd1t = 59.5 / 24 =2.48 mmz1欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资

19、源齿高 h2.25m=2.252.48=5.58 mmt欢迎下载精品学习资源b59.5 =10.67h5.58欢迎下载精品学习资源4）运算载荷系数；依据 V=2.14m/s；7 级精度，可查图10-8 得动载系数 k；=0.95v欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源直齿轮 kHK=1；F欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源可得使用系数k=1；A欢迎下载精品学习资源由 10-4 用插图法差得 7 级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，k=1.423；H欢迎下载精品学习资源由 b10.67， k=1.423可得K=1.35欢迎下载精品学习资源h故载荷系数 KHKKKAVHFK=1H0.951

20、.4321 =1.36欢迎下载精品学习资源5）按实际的载荷的系数校正所算得的分度圆直径；欢迎下载精品学习资源d1d1t 3K= 59.53 Kt1.36 =60.4mm1.3欢迎下载精品学习资源6）运算模数 m；欢迎下载精品学习资源dm1=z160.424=2.52mm欢迎下载精品学习资源6. 按齿根弯曲强度设计弯曲强度的运算公式欢迎下载精品学习资源m2 KT1 Y FaY Sa 欢迎下载精品学习资源32d z1F欢迎下载精品学习资源 查 表 可 得 小 齿 轮 的 弯 曲 疲 劳 强 度 极 限FE 1=500Mpa ；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源大齿轮的弯曲强度极限=380 M

21、paFE 2欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源2） 查表可得弯曲疲惫寿命系数3） 运算弯曲疲惫许用应力；K=0.9, KFN 1=0.92；FN 2欢迎下载精品学习资源取弯曲疲惫安全系数 S=1.4，由式可得欢迎下载精品学习资源KFN 1FE 1 =0.9500=321.43 Mpa欢迎下载精品学习资源F1SKFN 2FE 2 =1.40 .92380=249.71 Mpa欢迎下载精品学习资源F2S1.4欢迎下载精品学习资源4） 运算载荷系数 K欢迎下载精品学习资源KKKKAVK= 1FF0.9511.35=1.283欢迎下载精品学习资源5）查取齿形系数；欢迎下载精品学习资源查得 YFa

22、12.65YFa 22.226欢迎下载精品学习资源6查取应力校正系数；欢迎下载精品学习资源查表可得 YSa1=1.58YFa YSaY=1.764Sa2欢迎下载精品学习资源运算大，小齿轮的F并加以比较；欢迎下载精品学习资源YYFa1Sa1 = 2.651.58=0.01303欢迎下载精品学习资源FYYFa 21Sa2 =321.432.2261.764=0.01572欢迎下载精品学习资源249.71F2大齿轮的数值大；2）设计运算；m21.2837.5104 0.0157232=1.74mm124欢迎下载精品学习资源对比运算结果，由齿面接触疲惫强度运算的模数m 大于由齿根弯曲疲惫强度运算的模数

23、，由于齿轮模数m 的大小主要取决于弯曲强度所打算的承载才能，而齿面接触疲惫强度所打算的承载才能，仅与齿轮直径 即模数与齿数的乘积）有关,可取由弯曲强度算得的模数1.73mm 并就近圆整为标准值 m=2mm，按接触强度运算得的分度圆1直径 d=60.4 mm，算出小齿轮数欢迎下载精品学习资源dZ1 =1m60.42=31欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源大齿轮的齿数 Z=3.331=102.3103取2欢迎下载精品学习资源这样设计出的齿轮传动，既满意了齿面接触疲惫强度，又满意了齿根弯曲疲惫强度，并做到结构紧凑，防止了铺张4.几何尺寸的运算运算中心距dda12 =134mm23）运算齿轮的宽

24、度bd62 mmd1取B2 =62mm， B1 =67mm II 其次对齿轮的设计1选定齿轮的类型，精度等级，材料以及齿数；.减速器运输机为一般工作机器，工作速度不是太高，所以选用 7 级精度.挑选材料；由表 10-1 可挑选小齿轮的材料为 45Cr调质，硬度为280HBS，大齿轮的材料为 45 钢. 选小齿轮的齿数为24，就大齿轮的齿数为243.72=89.3，取Z=9022 按齿面接触强度进行设计由设计公式进行运算，即欢迎下载精品学习资源d 1t2.32 3k tT 1du1 u2Z EH欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源选用载荷系数 K=1.3t欢迎下载精品学习资源运算小齿轮传递的

25、转矩欢迎下载精品学习资源T195.5105 P1n195.5105 *5.21207.82.39105 Nmm欢迎下载精品学习资源；由表 10-7 选定齿轮的齿宽系数1dZ1E由表 10-6 查得材料的弹性影响系数=189.8 MPa 2由 图 10-21d 按 齿 面 硬 度 查 得 小 齿 轮 的 接 触 疲 劳 强 度 极 限欢迎下载精品学习资源8H lim 1 =600Mpa；大齿轮的接触疲惫强度极限3.运算应力循环次数H lim 2 =550MPa欢迎下载精品学习资源N1 =60n1j Lh=60207.81试算小齿轮分度圆的直径d1t，带入 H 中较小的值欢迎下载精品学习资源d 1

26、t2.32 3K tT 1d2u1 Z EuH欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源=2.3231.32.391105*4.723.722189.8544.5欢迎下载精品学习资源=84.3mm1运算圆周的速度 V欢迎下载精品学习资源vd1t n184.26207.80.92m / s欢迎下载精品学习资源6010006010002运算齿宽 b欢迎下载精品学习资源bdd1t=184.26mm=84.3mm欢迎下载精品学习资源3运算齿宽和齿高之比；欢迎下载精品学习资源模数mtd1t = 84.3 =3.51mmz241欢迎下载精品学习资源齿高h2.25m=2.253.51=7.91 mm欢迎下载精

27、品学习资源tb84.3 =10.66h7.91欢迎下载精品学习资源4）运算载荷系数；依据 V=2.14m/s；7 级精度，可查图10-8 得动载系数 k=1.09；直v欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源齿轮 kHK=1；F欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源可得使用系数k=1；A欢迎下载精品学习资源由 10-4 用插图法差得7 级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，；k=1.427H欢迎下载精品学习资源由 b10.66， k=1.427可得K=1.37欢迎下载精品学习资源h故载荷系 KHKKKAVHFK=1H1.091.4271 =1.56欢迎下载精品学习资源5）按实际的载荷的系数校正

28、所算得的分度圆直径；欢迎下载精品学习资源Kdd3=84.331.56=89.58mm欢迎下载精品学习资源11tKt1.3欢迎下载精品学习资源6）运算模数 m；欢迎下载精品学习资源md1 = 89.58z241=3.73mm欢迎下载精品学习资源6. 按齿根弯曲强度设计 弯曲强度的运算公式欢迎下载精品学习资源m2 KT1 Y FaY Sa 欢迎下载精品学习资源32d z1F欢迎下载精品学习资源查表可得小齿轮的弯曲疲惫强度极限FE1 =500Mpa；大欢迎下载精品学习资源齿轮的弯曲强度极限FE 2 =380 Mpa欢迎下载精品学习资源2） 查表可得弯曲疲惫寿命系数3） 运算弯曲疲惫许用应力；K=0.

29、9, KFN 1=0.94；FN 2欢迎下载精品学习资源取弯曲疲惫安全系数 S=1.4，由式可得欢迎下载精品学习资源KFN 1FE 1 =0.9500=321.43 Mpa欢迎下载精品学习资源F1SKFN 2FE 2 =1.40.94380=255.15 Mpa欢迎下载精品学习资源F2S1.4欢迎下载精品学习资源4）运算载荷系数 K欢迎下载精品学习资源KKKKAVK= 1FF1.091 1.37=1.49欢迎下载精品学习资源5）查取齿形系数；欢迎下载精品学习资源查得 YFa12.65YFa 22.20欢迎下载精品学习资源6查取应力校正系数；欢迎下载精品学习资源查表可得 YSa1=1.58YFa

30、 YSaY=1.78Sa2欢迎下载精品学习资源运算大，小齿轮的F并加以比较；欢迎下载精品学习资源YYFa1Sa1 = 2.651.58=0.01303欢迎下载精品学习资源321.43F1欢迎下载精品学习资源YYFa 2Sa2 =2.201.78=0.0153 大齿轮的数值大；欢迎下载精品学习资源255.15F22）设计运算；欢迎下载精品学习资源m3 21.492.3910520.01572 =2.67mm欢迎下载精品学习资源124对比运算结果，由齿面接触疲惫强度运算的模数m 大于由齿根弯曲疲惫强度运算的模数，由于齿轮模数m 的大小主要取决于弯曲强度所打算的承载才能，而齿面接触疲惫强度所打算的承载才能，仅与齿轮直径 即模数与齿数的乘积）有关, 可取由弯曲强度算得的模数2.67mm 并就近圆整为标准值m=3mm，按接触强度运算得的分度圆直1径 d=89.58 mm，算出小齿轮数欢迎下载精品学习资源dZ1 =1m89.583=30欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源大齿轮的齿数 Z=3.72311122欢迎下载精品学习资源这样设计出的齿轮传动，既满意了齿面接触疲惫