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機械傳動裝置的總體設計步驟

發布時間:2024-10-21 21:19:10

機械設計課程設計設計帶式運輸機傳動裝置其中運輸帶工作拉力F=2900N V=1. 5滾筒直徑D=400滾筒效率0....

課程設計 帶式運輸機傳動裝置設計,共31頁,6698字
目錄
第一章 設計任務版書 1
第二章 傳動裝置的總體設權計 2
2.1 電動機的選擇 2
2.2 傳動裝置的總傳動比和傳動比分配 3
2.3傳動裝置的運動和動力參數計算 3
第三章 傳動零件的設計計算 5
3.1 V帶傳動的設計計算 5
3.2蝸輪輪蝸桿傳動的設計計算 6
第四章 軸的結構尺寸計算 8
4.1蝸輪轉軸的機構尺寸計算 8
4.2蝸桿軸的結構尺寸設計 8
第五章 軸的強度校核 10
5.1 蝸輪轉軸的強度校核 10
5.2 蝸桿軸的強度校核 12
第六章 滾動軸承的選擇和校核 16
6.1 蝸輪轉軸軸承選擇和校核 16
6.2蝸桿軸軸承選擇和校核 16
第七章 平鍵的選擇計算以及聯軸器的選擇 18
7.1 蝸桿轉軸與蝸輪接觸的鍵的選擇計算 18
7.2 周轉定向連軸起的鍵的選擇計算 18
7.4 聯軸器的選擇 19
第八章 減速器箱體設計及附件的選擇和說明 20
8.1箱體主要尺寸設計 20
8.2附屬零件的設計 20
第九章 潤滑與密封 21
第十章 課程設計小結 22
參考文獻 22

㈡ 帶式輸送機傳動裝置畢業設計的每一步驟做簡要說明(怎麼完成)。

參考如下: 機械設計基礎課程設計任務書………………………………. 題目名稱帶式運輸機傳動裝置 學生學院 專業班級 姓 名 學 號 一、課程設計的內容設計一帶式運輸機傳動裝置(見圖1)。設計內容應包括:傳動裝置的總體設計;傳動零件、軸、軸承、聯軸器等的設計計算和選擇;減速器裝配圖和零件工作圖設計;設計計算說明書的編寫。圖2為參考傳動方案。 二、課程設計的要求與數據已知條件: 1.運輸帶工作拉力: F = 2.6 kN; 2.運輸帶工作速度: v = 2.0 m/s; 3.捲筒直徑: D = 320 mm; 4.使用壽命: 8年; 5.工作情況:兩班制,連續單向運轉,載荷較平穩; 6.製造條件及生產批量:一般機械廠製造,小批量。三、課程設計應完成的工作1.減速器裝配圖1張;2.零件工作圖 2張(軸、齒輪各1張);3.設計說明書 1份。四、課程設計進程安排序號設計各階段內容地點起止日期一設計准備: 明確設計任務;准備設計資料和繪圖用具教1-201第18周一二傳動裝置的總體設計: 擬定傳動方案;選擇電動機;計算傳動裝置運動和動力參數傳動零件設計計算:帶傳動、齒輪傳動主要參數的設計計算教1-201第18周一至第18周二 三減速器裝配草圖設計: 初繪減速器裝配草圖;軸系部件的結構設計;軸、軸承、鍵聯接等的強度計算;減速器箱體及附件的設計教1-201第18周二至第19周一四完成減速器裝配圖: 教1-201第19周二至第20周一五零件工作圖設計教1-201第20周周二六整理和編寫設計計算說明書教1-201第20周周三至周四七課程設計答辯工字2-617第20周五五、應收集的資料及主要參考文獻1 孫桓, 陳作模. 機械原理[M]. 北京:高等教育出版社,2001.2 濮良貴, 紀名剛. 機械設計[M]. 北京:高等教育出版社,2001.3 王昆, 何小柏, 汪信遠. 機械設計/機械設計基礎課程設計[M]. 北京:高等教育出版社,1995.4 機械制圖、機械設計手冊等書籍。發出任務書日期: 年 月 日 指導教師簽名: 計劃完成日期: 年 月 日 基層教學單位責任人簽章:主管院長簽章:目錄一、傳動方案的擬定及說明………………………………….3二、電動機的選擇…………………………………………….3三、計算傳動裝置的運動和動力參數……………………….4四、傳動件的設計計算………………………………………..6五、軸的設計計算…………………………………………….15六、滾動軸承的選擇及計算………………………………….23七、鍵聯接的選擇及校核計算……………………………….26八、高速軸的疲勞強度校核……………………………….….27九、鑄件減速器機體結構尺寸計算表及附件的選擇…..........30十、潤滑與密封方式的選擇、潤滑劑的選擇……………….31參考資料目錄

㈢ 機械課程設計要怎麼做的

機械課程設計是機械專業大學生必須完成的任務,因為他關繫到你後來從事該行業的一個理論鋪墊,做課程設計可參照《機械課程設計指導書》一步步展開設計,到圖書館查一些相關資料,綜合利用大學里學習的理論知識,例如理論力學、材料力學、機械制圖等,使你從理論到實踐實現過渡,主要設計步驟有:
設計步驟

1. 傳動裝置總體設計方案
2. 電動機的選擇
3. 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比
4. 計算傳動裝置的運動和動力參數
5. 設計V帶和帶輪
6. 齒輪的設計
7. 滾動軸承和傳動軸的設計
8. 鍵聯接設計
9. 箱體結構的設計
10.潤滑密封設計
11.聯軸器設計

㈣ 機械設計課程設計帶式運輸機傳動裝置

機械設計課程設計任務書
題目:設計一用於帶式運輸機傳動裝置中的同軸式二級圓柱齒輪減速器
一. 總體布置簡圖

1—電動機;2—聯軸器;3—齒輪減速器;4—帶式運輸機;5—鼓輪;6—聯軸器

二. 工作情況:
載荷平穩、單向旋轉

三. 原始數據
鼓輪的扭矩T(N·m):850
鼓輪的直徑D(mm):350
運輸帶速度V(m/s):0.7
帶速允許偏差(%):5
使用年限(年):5
工作制度(班/日):2

四. 設計內容
1. 電動機的選擇與運動參數計算;
2. 斜齒輪傳動設計計算
3. 軸的設計
4. 滾動軸承的選擇
5. 鍵和連軸器的選擇與校核;
6. 裝配圖、零件圖的繪制
7. 設計計算說明書的編寫

五. 設計任務
1. 減速器總裝配圖一張
2. 齒輪、軸零件圖各一張
3. 設計說明書一份

六. 設計進度
1、 第一階段:總體計算和傳動件參數計算
2、 第二階段:軸與軸系零件的設計
3、 第三階段:軸、軸承、聯軸器、鍵的校核及草圖繪制
4、 第四階段:裝配圖、零件圖的繪制及計算說明書的編寫

傳動方案的擬定及說明
由題目所知傳動機構類型為:同軸式二級圓柱齒輪減速器。故只要對本傳動機構進行分析論證。
本傳動機構的特點是:減速器橫向尺寸較小,兩大齒輪浸油深度可以大致相同。結構較復雜,軸向尺寸大,中間軸較長、剛度差,中間軸承潤滑較困難。

電動機的選擇
1.電動機類型和結構的選擇
因為本傳動的工作狀況是:載荷平穩、單向旋轉。所以選用常用的封閉式Y(IP44)系列的電動機。

2.電動機容量的選擇
1) 工作機所需功率Pw
Pw=3.4kW
2) 電動機的輸出功率
Pd=Pw/η
η= =0.904
Pd=3.76kW

3.電動機轉速的選擇
nd=(i1』·i2』…in』)nw
初選為同步轉速為1000r/min的電動機

4.電動機型號的確定
由表20-1查出電動機型號為Y132M1-6,其額定功率為4kW,滿載轉速960r/min。基本符合題目所需的要求。

計算傳動裝置的運動和動力參數
傳動裝置的總傳動比及其分配
1.計算總傳動比
由電動機的滿載轉速nm和工作機主動軸轉速nw可確定傳動裝置應有的總傳動比為:
i=nm/nw
nw=38.4
i=25.14

㈤ 機械設計-課程設計-帶式運輸機傳動裝置-二級齒輪減速器

一、 設計題目:二級直齒圓柱齒輪減速器
1. 要求:擬定傳動關系:由電動機、V帶、減速器、聯軸器、工作機構成。
2. 工作條件:雙班工作,有輕微振動,小批量生產,單向傳動,使用5年,運輸帶允許誤差5%。
3. 知條件:運輸帶捲筒轉速 ,
減速箱輸出軸功率 馬力,
二、 傳動裝置總體設計:
1. 組成:傳動裝置由電機、減速器、工作機組成。
2. 特點:齒輪相對於軸承不對稱分布,故沿軸向載荷分布不均勻,要求軸有較大的剛度。
3. 確定傳動方案:考慮到電機轉速高,傳動功率大,將V帶設置在高速級。 其傳動方案如下:

三、 選擇電機
1. 計算電機所需功率 : 查手冊第3頁表1-7:
-帶傳動效率:0.96
-每對軸承傳動效率:0.99
-圓柱齒輪的傳動效率:0.96
-聯軸器的傳動效率:0.993
—捲筒的傳動效率:0.96
說明:
-電機至工作機之間的傳動裝置的總效率:

2確定電機轉速:查指導書第7頁表1:取V帶傳動比i=2 4
二級圓柱齒輪減速器傳動比i=8 40所以電動機轉速的可選范圍是:

符合這一范圍的轉速有:750、1000、1500、3000
根據電動機所需功率和轉速查手冊第155頁表12-1有4種適用的電動機型號,因此有4種傳動比方案如下:
方案 電動機型號 額定功率 同步轉速
r/min 額定轉速
r/min 重量 總傳動比
1 Y112M-2 4KW 3000 2890 45Kg 152.11
2 Y112M-4 4KW 1500 1440 43Kg 75.79
3 Y132M1-6 4KW 1000 960 73Kg 50.53
4 Y160M1-8 4KW 750 720 118Kg 37.89
綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、和帶傳動、減速器的傳動比,可見第3種方案比較合適,因此選用電動機型號為Y132M1-6,其主要參數如下:

額定功率kW 滿載轉速 同步轉速 質量 A D E F G H L AB
4 960 1000 73 216 38 80 10 33 132 515 280
四 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比:
總傳動比:
分配傳動比:取 則
取 經計算
註: 為帶輪傳動比, 為高速級傳動比, 為低速級傳動比。
五 計算傳動裝置的運動和動力參數:
將傳動裝置各軸由高速到低速依次定為1軸、2軸、3軸、4軸
——依次為電機與軸1,軸1與軸2,軸2與軸3,軸3與軸4之間的傳動效率。
1. 各軸轉速:

2各軸輸入功率:

3各軸輸入轉矩:

運動和動力參數結果如下表:
軸名 功率P KW 轉矩T Nm 轉速r/min
輸入 輸出 輸入 輸出
電動機軸 3.67 36.5 960
1軸 3.52 3.48 106.9 105.8 314.86
2軸 3.21 3.18 470.3 465.6 68
3軸 3.05 3.02 1591.5 1559.6 19.1
4軸 3 2.97 1575.6 1512.6 19.1
六 設計V帶和帶輪:
1.設計V帶
①確定V帶型號
查課本 表13-6得: 則
根據 =4.4, =960r/min,由課本 圖13-5,選擇A型V帶,取 。
查課本第206頁表13-7取 。
為帶傳動的滑動率 。
②驗算帶速: 帶速在 范圍內,合適。
③取V帶基準長度 和中心距a:
初步選取中心距a: ,取 。
由課本第195頁式(13-2)得: 查課本第202頁表13-2取 。由課本第206頁式13-6計算實際中心距: 。
④驗算小帶輪包角 :由課本第195頁式13-1得: 。
⑤求V帶根數Z:由課本第204頁式13-15得:
查課本第203頁表13-3由內插值法得 。

EF=0.1
=1.37+0.1=1.38

EF=0.08

查課本第202頁表13-2得 。
查課本第204頁表13-5由內插值法得 。 =163.0 EF=0.009
=0.95+0.009=0.959


取 根。
⑥求作用在帶輪軸上的壓力 :查課本201頁表13-1得q=0.10kg/m,故由課本第197頁式13-7得單根V帶的初拉力:
作用在軸上壓力:

七 齒輪的設計:
1高速級大小齒輪的設計:
①材料:高速級小齒輪選用 鋼調質,齒面硬度為250HBS。高速級大齒輪選用 鋼正火,齒面硬度為220HBS。
②查課本第166頁表11-7得: 。
查課本第165頁表11-4得: 。
故 。
查課本第168頁表11-10C圖得: 。
故 。
③按齒面接觸強度設計:9級精度製造,查課本第164頁表11-3得:載荷系數 ,取齒寬系數 計算中心距:由課本第165頁式11-5得:
考慮高速級大齒輪與低速級大齒輪相差不大取
則 取
實際傳動比:
傳動比誤差: 。
齒寬: 取
高速級大齒輪: 高速級小齒輪:
④驗算輪齒彎曲強度:
查課本第167頁表11-9得:
按最小齒寬 計算:
所以安全。
⑤齒輪的圓周速度:
查課本第162頁表11-2知選用9級的的精度是合適的。
2低速級大小齒輪的設計:
①材料:低速級小齒輪選用 鋼調質,齒面硬度為250HBS。
低速級大齒輪選用 鋼正火,齒面硬度為220HBS。
②查課本第166頁表11-7得: 。
查課本第165頁表11-4得: 。
故 。
查課本第168頁表11-10C圖得: 。
故 。
③按齒面接觸強度設計:9級精度製造,查課本第164頁表11-3得:載荷系數 ,取齒寬系數
計算中心距: 由課本第165頁式11-5得:

取 則 取
計算傳動比誤差: 合適
齒寬: 則取
低速級大齒輪:
低速級小齒輪:
④驗算輪齒彎曲強度:查課本第167頁表11-9得:
按最小齒寬 計算:
安全。
⑤齒輪的圓周速度:
查課本第162頁表11-2知選用9級的的精度是合適的。
八 減速器機體結構尺寸如下:
名稱 符號 計算公式 結果
箱座厚度

10
箱蓋厚度

9
箱蓋凸緣厚度

12
箱座凸緣厚度

15
箱座底凸緣厚度

25
地腳螺釘直徑

M24
地腳螺釘數目
查手冊 6
軸承旁聯結螺栓直徑

M12
蓋與座聯結螺栓直徑
=(0.5 0.6)
M10
軸承端蓋螺釘直徑
=(0.4 0.5)

10
視孔蓋螺釘直徑
=(0.3 0.4)
8
定位銷直徑
=(0.7 0.8)
8
, , 至外箱壁的距離
查手冊表11—2 34
22
18
, 至凸緣邊緣距離
查手冊表11—2 28
16
外箱壁至軸承端面距離
= + +(5 10)
50
大齒輪頂圓與內箱壁距離
>1.2
15
齒輪端面與內箱壁距離
>
10
箱蓋,箱座肋厚

9
8.5
軸承端蓋外徑
+(5 5.5)
120(1軸)
125(2軸)
150(3軸)
軸承旁聯結螺栓距離

120(1軸)
125(2軸)
150(3軸)
九 軸的設計:
1高速軸設計:
①材料:選用45號鋼調質處理。查課本第230頁表14-2取 C=100。
②各軸段直徑的確定:根據課本第230頁式14-2得: 又因為裝小帶輪的電動機軸徑 ,又因為高速軸第一段軸徑裝配大帶輪,且 所以查手冊第9頁表1-16取 。L1=1.75d1-3=60。
因為大帶輪要靠軸肩定位,且還要配合密封圈,所以查手冊85頁表7-12取 ,L2=m+e+l+5=28+9+16+5=58。
段裝配軸承且 ,所以查手冊62頁表6-1取 。選用6009軸承。
L3=B+ +2=16+10+2=28。
段主要是定位軸承,取 。L4根據箱體內壁線確定後在確定。
裝配齒輪段直徑:判斷是不是作成齒輪軸:
查手冊51頁表4-1得:
得:e=5.9<6.25。
段裝配軸承所以 L6= L3=28。
2 校核該軸和軸承:L1=73 L2=211 L3=96
作用在齒輪上的圓周力為:
徑向力為
作用在軸1帶輪上的外力:
求垂直面的支反力:

求垂直彎矩,並繪制垂直彎矩圖:

求水平面的支承力:
由 得
N
N
求並繪制水平面彎矩圖:

求F在支點產生的反力:

求並繪制F力產生的彎矩圖:

F在a處產生的彎矩:

求合成彎矩圖:
考慮最不利的情況,把 與 直接相加。

求危險截面當量彎矩:
從圖可見,m-m處截面最危險,其當量彎矩為:(取摺合系數 )

計算危險截面處軸的直徑:
因為材料選擇 調質,查課本225頁表14-1得 ,查課本231頁表14-3得許用彎曲應力 ,則:

因為 ,所以該軸是安全的。
3軸承壽命校核:
軸承壽命可由式 進行校核,由於軸承主要承受徑向載荷的作用,所以 ,查課本259頁表16-9,10取 取
按最不利考慮,則有:

則 因此所該軸承符合要求。
4彎矩及軸的受力分析圖如下:

5鍵的設計與校核:
根據 ,確定V帶輪選鑄鐵HT200,參考教材表10-9,由於 在 范圍內,故 軸段上採用鍵 : ,
採用A型普通鍵:
鍵校核.為L1=1.75d1-3=60綜合考慮取 =50得 查課本155頁表10-10 所選鍵為:
中間軸的設計:
①材料:選用45號鋼調質處理。查課本第230頁表14-2取 C=100。
②根據課本第230頁式14-2得:
段要裝配軸承,所以查手冊第9頁表1-16取 ,查手冊62頁表6-1選用6208軸承,L1=B+ + + =18+10+10+2=40。
裝配低速級小齒輪,且 取 ,L2=128,因為要比齒輪孔長度少 。
段主要是定位高速級大齒輪,所以取 ,L3= =10。
裝配高速級大齒輪,取 L4=84-2=82。
段要裝配軸承,所以查手冊第9頁表1-16取 ,查手冊62頁表6-1選用6208軸承,L1=B+ + +3+ =18+10+10+2=43。
③校核該軸和軸承:L1=74 L2=117 L3=94
作用在2、3齒輪上的圓周力:
N
徑向力:

求垂直面的支反力

計算垂直彎矩:

求水平面的支承力:

計算、繪制水平面彎矩圖:

求合成彎矩圖,按最不利情況考慮:

求危險截面當量彎矩:
從圖可見,m-m,n-n處截面最危險,其當量彎矩為:(取摺合系數 )

計算危險截面處軸的直徑:
n-n截面:
m-m截面:
由於 ,所以該軸是安全的。
軸承壽命校核:
軸承壽命可由式 進行校核,由於軸承主要承受徑向載荷的作用,所以 ,查課本259頁表16-9,10取 取

則 ,軸承使用壽命在 年范圍內,因此所該軸承符合要求。
④彎矩及軸的受力分析圖如下:
⑤鍵的設計與校核:
已知 參考教材表10-11,由於 所以取
因為齒輪材料為45鋼。查課本155頁表10-10得
L=128-18=110取鍵長為110. L=82-12=70取鍵長為70
根據擠壓強度條件,鍵的校核為:

所以所選鍵為:
從動軸的設計:
⑴確定各軸段直徑
①計算最小軸段直徑。
因為軸主要承受轉矩作用,所以按扭轉強度計算,由式14-2得:
考慮到該軸段上開有鍵槽,因此取
查手冊9頁表1-16圓整成標准值,取
②為使聯軸器軸向定位,在外伸端設置軸肩,則第二段軸徑 。查手冊85頁表7-2,此尺寸符合軸承蓋和密封圈標准值,因此取 。
③設計軸段 ,為使軸承裝拆方便,查手冊62頁,表6-1,取 ,採用擋油環給軸承定位。選軸承6215: 。
④設計軸段 ,考慮到擋油環軸向定位,故取
⑤設計另一端軸頸 ,取 ,軸承由擋油環定位,擋油環另一端靠齒輪齒根處定位。
⑥ 輪裝拆方便,設計軸頭 ,取 ,查手冊9頁表1-16取 。
⑦設計軸環 及寬度b
使齒輪軸向定位,故取 取
,
⑵確定各軸段長度。
有聯軸器的尺寸決定 (後面將會講到).

因為 ,所以
軸頭長度 因為此段要比此輪孔的長度短

其它各軸段長度由結構決定。
(4).校核該軸和軸承:L1=97.5 L2=204.5 L3=116
求作用力、力矩和和力矩、危險截面的當量彎矩。
作用在齒輪上的圓周力:

徑向力:

求垂直面的支反力:

計算垂直彎矩:

.m
求水平面的支承力。

計算、繪制水平面彎矩圖。

求F在支點產生的反力

求F力產生的彎矩圖。

F在a處產生的彎矩:

求合成彎矩圖。
考慮最不利的情況,把 與 直接相加。

求危險截面當量彎矩。
從圖可見,m-m處截面最危險,其當量彎矩為:(取摺合系數 )

計算危險截面處軸的直徑。
因為材料選擇 調質,查課本225頁表14-1得 ,查課本231頁表14-3得許用彎曲應力 ,則:

考慮到鍵槽的影響,取
因為 ,所以該軸是安全的。
(5).軸承壽命校核。
軸承壽命可由式 進行校核,由於軸承主要承受徑向載荷的作用,所以 ,查課本259頁表16-9,10取 取
按最不利考慮,則有:
則 ,
該軸承壽命為64.8年,所以軸上的軸承是適合要求的。
(6)彎矩及軸的受力分析圖如下:
(7)鍵的設計與校核:
因為d1=63裝聯軸器查課本153頁表10-9選鍵為 查課本155頁表10-10得
因為L1=107初選鍵長為100,校核 所以所選鍵為:
裝齒輪查課本153頁表10-9選鍵為 查課本155頁表10-10得
因為L6=122初選鍵長為100,校核
所以所選鍵為: .
十 高速軸大齒輪的設計
因 採用腹板式結構
代號 結構尺寸和計算公式 結果
輪轂處直徑

72
輪轂軸向長度

84
倒角尺寸

1
齒根圓處的厚度

10
腹板最大直徑

321.25
板孔直徑

62.5
腹板厚度

25.2
電動機帶輪的設計

代號 結構尺寸和計算公式 結果

手冊157頁 38mm

68.4mm

取60mm

81mm

74.7mm

10mm

15mm

5mm
十一.聯軸器的選擇:
計算聯軸器所需的轉矩: 查課本269表17-1取 查手冊94頁表8-7選用型號為HL6的彈性柱銷聯軸器。
十二潤滑方式的確定:
因為傳動裝置屬於輕型的,且傳速較低,所以其速度遠遠小於 ,所以採用脂潤滑,箱體內選用SH0357-92中的50號潤滑,裝至規定高度。
十三.其他有關數據見裝配圖的明細表和手冊中的有關數據。
十四.參考資料:
《機械設計課程設計手冊》(第二版)——清華大學 吳宗澤,北京科技大學 羅聖國主編。
《機械設計課程設計指導書》(第二版)——羅聖國,李平林等主編。
《機械課程設計》(重慶大學出版社)——周元康等主編。
《機械設計基礎》(第四版)課本——楊可楨 程光蘊 主編。

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