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1、机械设计基础课程设计专业及班级：数控技术70511设计：XXX学号：200507011016指导教师：日期：amax = a-0.035/p =848-0. 035X2500=935. 5mma = 1800 - D2D| x57.3 =163. 1 120 a3.3 确定V带的根数式子中”由参考文献3.,(3. 1) 按Q = 125 V=9. 42m/s B型利用插入法查取=2. 653KW 6=0. 0001 AT=0. 0001*1440*3. 1=0. 4464KW(AT由参考文献3.表13T9按B型，i=-=3查取T=3. 1N)”2Ka由表 13-20,按 a =163.1 (插
2、入法)查取Ka=0.95+咄二2空士二0. 9593170-160K,按/尸2500m1n, B型查取(=1. 03取z=4z 二:二4. 2 根(2.653+0.4464 )*0.9593* 1.033.4 计算紧张力Fo=500-5-(-D + 9V2式中，由参考文献 3.表 57,按 B 型取 q=0.17kg/m ZV尤F =500X 13,662 =180. 8N 7x9.42 0.95933.5计算作用在轴上的力，5二2z% sin|二2X 7义 180. 8X sin 1633 =2505. 9N3.6结构设计D = 125mm小带轮采用实心式结构&=375nini大带轮采用轮辐
3、式结构第4章传动设计4.1 选择高速级齿轮传动的材料及热处理由参考文献2.表11-1小齿轮的材料用45钢，调质热处理200250HBS,大齿轮的 材料用45钢，正火热处理170217HBS。4. 2强度计算因为大小齿轮硬度均小于350HBS,所以高速级齿轮为闭式软齿面的齿轮传动。按齿面接触强度计算0eA. (i+1)忸/I)其中Aa由参考文献3.表13-1,按直齿B =12查取Aa=476K由参考文献3.表13-3,按电动机连续单向运动，载荷平稳，选K=1.2 九=0.41 八 b口ijin了=0.9oiim由参考文献3.，按齿轮材料、调质、正火热处理，220HBS，180HBs查取,=560
4、MPa tTHIim2=520MPa(jh=0. 9X560MPa=504MPao-w2=0. 9X520MPa=468MPaa N483 (4+1) 31.2x440.4x4x 468=128. 5mm4. 3确定选择齿轮传动的参数和尺寸z=2340,选 z=23, z?=iZ=5*23=115m=2a = 2* 128.5=862Zj + z223 + 115由表32查取m=2mm所以实际的中心距a =丁 门38齿宽 ba X a =0. 4*138=55. 2mm 取 55mmi 二 为 + (3 5) mm = 60mm4 =m Z =2*23=46mm”m二m (z2) =2* (2
5、3+2) =50J2 =m22 =2* 115=230mm乙=m + 2) =2* (115+2)=2344.4验算齿根弯曲应力。尸W 0尸0 RKaKvKrXX/Kfb,F -(4. 2)bm其中小二女 二 2000x49.7 =26o446K八由参考文献3.表13-3按原动机工作平稳工作载荷较平稳查取储口1.2取七二1.2跖由参考文献3.图13-5按II公差组7级上，42x23=2. i7查取1001004万由参考文献3.图13-6,按忆=空=1.2且齿轮布置方式为不对称,齿面硬 446度V350HBs查取跖万=132七次由参考文献3.表13-5,按II公差组7级为经表面淬火的直齿轮 查取
6、右匕二1,所由参考文献3.图13-4,按4 = 23 z2 =115X=0查取丫咐二4. 21%总=3. 95一 Q 由参考文献 3.图 13-8,按% =1.88-3. 2X (4 z?)徵$ B =1. 72 及 B =0 查取 =0. 68。门加由参考文献3.图13-3,按齿轮材料调质钢，200HBS,正火钢170HBS查取0iim 1 =21OMpab 口m 2 =200Mpa九按长期工作，NA%,查取匕=1今一般取匕二1（11）。按表面粗糙度值Ra W3. 2 u mm,查取A由图13T2按齿轮材料调质钢，模田二2,查取右口“min由表13-7,按失效概率W I。，查取Smin=L2
7、5卬门:210x1 x 1x11.25(7/.2 =20()xlxlxlxl1.25=160Mpa2160x1.2x1x132x4.21x0.68 ooY- xt- FS2CrF2-CrFI rFS*=尔=88. 7MpaV 仁.3 95= 88.7x 芳=83. 2Mpa tf24. 5结构设计daX= 50d、= 234 nvn图4. 1大齿轮结构图第5章轴的选择5.1 高速轴的设计5.1.1 选择轴的材料45号钢调制HBS = 2305.1.2 初步估算轴的最小直径d 2A.7 19= 110=24.65 V480根据教材公式取A0 = 110 (mm)5.1.3 1.3轴的结构设计，初
8、定轴径及轴向尺寸 考虑代轮的结构要求及轴的刚度处轴径 4nin= 30 (mm)按轴的结构要求取轴承处轴径d = 40 (mm)5.1.4 按弯扭合成应力校核轴的强度计算作用在轴的力小齿轮受力分析回2T 2*143100圆周力丹二寸=F-二62”径向力Fd =cosP6221 x tan 20 _zzy i cos904146轴向力 FaI=Fn tan3=6221tan9 4f 46=1063带传动作用在轴上的压力Q = 25059计算支反力水平面3%夸二*31105垂直面E Mav=0RwX 103. 5- Fr X56. 5-/;nx-Q(l 12+103. 5)=0Rav= 6696E
9、F = 0R村= RAV- Q - Fh=1893. 7作弯距图图5. 1水平面弯距= -Rhh X56. 5= -3110.5X56. 5= -175715垂直面弯距M/1V= -QX97= -2505.9X 112= -280660. 8MCV| = -Q (112+56.5) + R w X56. 5=-2505. 9 X 168. 5+6696X56. 5=-43920M% =-Rv X47=-1893.7X47= -89003. 9合成弯距乂人二Ma尸280660Me尸= a/1757152 +439202 =208059M 一幻底 +呜 =a/1757152 +89OO3.92 =
10、213318作转距图T,=143100计算转距当扭转剪应力为脉动循环变应力时，取系数a =0.6McaD= J/W+(a7)2 =85860M，M%+(aT1)2 =243072M 皿尸MaTj2 =208059Mcac2 = jM；2+(a7)2 =213318 轴的材料为45号钢，查得拉伸强度极限b =650 mpa对称循环变应力时的许用应力6 -i=60 mpaA剖面计算弯距最大处计算应力，“广景二黑卜 18.9 mpa皿二也=乜9=17.3 mpa6(安全)“心 W0.喝5.1.5 高速轴段的长度确定高速轴选用深沟球型号为6008号轴承直径是640mm宽度15mm箱体内壁与小齿轮的间隙
11、尸12nlm小齿轮的直径50mn,长度60mm为固定齿轮加一个轴套长度12mm,直径中42nmi 轴承端盖与安装螺母留间隙总长30mm,直径中35mm高速轴带轮宽65mm,直径中30图5.2高速轴简图5. 2低速轴计算5. 2.1计算轴上的力同国外 F 2T, 2x659000 _圆周力 Ei 二一二=5730d,230% lana”径问力加二口一尸COSP=21165730 x tan 20cos9041、46轴向力死尸外 tanB=5730tan9 41 46” =979计算支反力水平支反力Fah= % 得二2865垂直支反力F.二2_2-=1626.6作弯距图，齿轮作用力集中在齿宽中心图
12、5. 3水平面弯距图1=141817. 5垂直面弯矩图Mftv=F.yX =80516. 7c ?1 v 2=FCV义工=24205. 5tv 2合成弯矩图B截面为危险截面截面B左Ms加仇万了西尸二163080.17截面B右M 叫=J(%,)2+(M-)2 = 143868. 275. 2. 4轴输出转矩 T=659000轴频繁启动，停，单向运转，可以为扭转应力为脉动循环变化a =0.6 a r =0.6X659000=3954005. 2. 5求最大当量转矩=+画）=427710. 546. 2. 6强度校核7. =眄=-=10. 14 V 5-0二55 mpa （安全）W 0.1x7535
13、. 2. 7低速轴段的长度确定低轴选用深沟球型号为6006轴承直径是30m%宽度13mm箱体内壁与大齿轮间隙=12mni大齿轮内直径中40 n叫长度601nm为固定齿轮加一个轴套长度14mm,直径中30nlm轴承端盖与安装螺母留间隙总长20mm直径26nlm低速轴与联轴器配合再加上挡圈压在联轴器上I尸52nmi图5.4低速轴结构简图前言1第1章选择传动方案2第2章选择电动机32. 1电动机的选择32. 2输送机的输送量及功率计算32. 3电动机的功率32. 3. 1螺旋输送机主轴上所需功率3工作机所需的电动机输出的功率为31.1 4电动机的转速42.5 传动装置总传动比42.6 计算传动装置的
14、运动和运动参数42. 6. 1计算各轴输入功率43. 6. 2计算各轴转速4计算各轴转矩5第3章选择V带64. 1选择普通Y带61.1.1 按照计算功率P。，选择V带型号61.1.2 带传动的主要参数和尺寸63.2 初选中心距63.3 确定V带的根数73 . 4计算紧张力74 .5计算作用在轴上的力外73. 6结构设计7第4章传动设计83.1 选择高速级齿轮传动的材料及热处理84. 2强度计算84.1 确定选择齿轮传动的参数和尺寸84.2 验算齿根弯曲应力94.3 结构设计10第5章轴的选择115. 1高速轴的设计115. 1. 1选择轴的材料115. 1.2初步估算轴的最小直径115. 1.
15、3轴的结构设计，初定轴径及轴向尺寸115. 1.4按弯扭合成应力校核轴的强度115. 1. 5高速轴段的长度确定135.2低速轴计算145. 2. 1计算轴上的力145. 2. 2计算支反力14作弯距图，齿轮作用力集中在齿宽中心15第6章 联轴器的选择和计算连轴器的计算转矩，产小（6.1）查表工作情况系数= 1.5因前面再计算电动机功率时已考虑功率备用系数1. 3所以计算转矩为Tca= 433.2N nvn根据工作条件选用十字滑块连轴器见参考文献2查表15-4得许用转矩 T = 500/V nun许用转速=250min配合轴径d=40mm配合长度L=70mm参考文献1 .机械设计课程设计第二版
16、 朱文坚 黄平主 华南理工大学出版社2004年11月第二 版2 .机械设计基础李明善 主编 北京高等教育出版社2005年1月第一版3 .机械设计基础课程设计指导书第二版 陈立德主编 高等教育出版社2005年8月 第4版5.2.4轴输出转矩 T =659000 15求最大当量转矩165. 2. 6强度校核165. 2.7低速轴段的长度确定16第6章 联轴器的选择和计算17参考文献18前言机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动 和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否 合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案
17、除满足工作装置的功能外, 还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。本设计中原动机为电动机，工作机为螺旋输送机。传动方案采用了一级传动，单级直 齿圆柱齿轮减速器。螺旋传送机的传动装置主要由电动机、减速器、联轴器、等组成，也有用带传动或链 传动的，由于考虑到传送机有时会卡住的原因，不使电动机出现故障，所以采用V带传动。 用减速电动机可使传动装置更紧凑，且螺旋传送机的结构比较简单，容易操作，横截面尺 寸也小密封性也好，特别使用与输送粉末状大的物料，便于在任何位置上装料卸料，造价 也比较低廉，但是它的功率消耗比较大，对物料有研碎的作用，在传送的过程中会使一部 分物料损失，机壳和中
18、间轴承磨损较大，容易发生堵塞，要求加料均匀，输送距离较短， 运输能力较低。第1章选择传动方案本设备输送的物料为面粉，而螺旋输送机传动稳定，功率大，输送效率也比较高，所 以很适合这种工作条件。螺旋输送机连续单向运转，水平输送，载荷变动小，三班制连续 工作10年。小带轮大带轮P-i减速器J_L _/卜J 电动机一、白Z图1.1传动方案简图第2章选择电动机2. 1电动机的选择根据已知的工作要求和条件选用Y型全封闭笼型三相异步电动机。2. 2输送机的输送量及功率计算（? = 47 D2pnr（/）c（2. 1）D=0. 4m, P=0. 24m, n=100r/min,由参考文献 3 查得 r=0.
19、6*104N/m3,表（17-2）二0. 36 由表（17-4） 6=0 , c=l. 0,Q=38. 98368-=39*104n/h2.3电动机的功率2.3.1 螺旋输送机主轴上所需功率P卷（3山 +H） kw 2）367由参考文献 3.查4 =1.2, L,=L=40m,H=0P, =5. Ikw工作机所需的电动机输出的功率为P尸k 区（2. 3）nk=l. 3, pw =5. Ikw, 由电动机至工作机之间的总效率n%由4式中的分力为4别为v带传动.齿轮传动的轴承传动.齿轮传动.联轴器.的效率取 =0.96 n 2=0.97 n 3=0.97 n4 =0.97n =0. 885.30.
20、 885=7. 49kw2 .4电动机的转速按推荐的合理传动比范围，取V带传动的传动比，；=2-4,单级齿轮传动比3-6,则合 理总传动比的范围为1=624,故电动机转速的可选范围为% =叫i2=100*(2-4)* (3-6) =600-2400 r/min符合这一范围的同步转速有 750 r / min 1000 r / min 1500 r / min 3000 r / min根据计算出的功率由表8. 1查出以下电动机的型号其技术参数和传动比情况如下表2.1电动机型号方案电动机型 号额定功率KW电动机的转速传动装置的传动比同步转速满载转速总传动比带齿轮1Y160M-41115001440
21、14.434.83 . 5传动装置总传动比.吗，144() .1= =14. 4n100取v带传动比i尸3,则圆柱齿轮减速器传动比i,=1=4. 82. 6计算传动装置的运动和运动参数计算各轴输入功率电动机主轴Pd二llkw轴 I (高速轴)P= Pd n ,=11*0. 96=10. 56轴 2 (低速轴)P2=P, n 2n 3=11*0. 97*0. 99=10kw2. 6. 2计算各轴转速电动机轴 nwi = 1440r/min轴11二区=48017而11h轴 2n2=-=100r/min2. 6. 3计算各轴转矩T” 二9550 区=49. 7(2.4)轴 1T,=9550- = 1
22、43. 1轴 2 T, 二9550二659100表2. 2各轴系数输入功率P转速r/min输入转矩TN. m传动比i效率Q电动机轴11144049.730. 96轴110. 56480143. 14.80. 96轴210100659.0第3章选择V带3.1 选择普通V带传送带包括V带，平带，两种，考虑V带的效率比较高，安全，所以选择普通V带。3.1.1 按照计算功率P选择V带型号%由表13-27查，工作16-24个小时，k =1.3P( =1.3*7. 19=9. 3kw由参考文献3.图13T7查，V带为B型3.1.2 带传动的主要参数和尺寸明由参考文献3.,按B型查取% 2125mm(l-)=375mm一 2V-叫认60*1000=3. 14m/s3.2 初选中心距a(= (0. 72) (0 +D2) = (0. 72) (125+375)=3501000mmMZao=8OOmm/ = 2% + 工(A +。,)+= 2 x 800 + 工(125 + 375) +，(阳-/p 0 2 124424x8(X)=2404mm由参考文献3.表5-2,按B型查取基准长度二2500mm实际中心距+:800+ 25002404 :847. 54mm,取 a=848 22nin =一-15/ =8480. 015X2500=810. 5mm