郑州大学现代远程教育《机械设计基础》课程考核要求

《机械设计基础》

（四）课程设计题（30分）

1、绘制一级直齿圆柱齿轮减速器装配图、齿轮轴零件图；

2、书写设计计算说明书。

。

'

带式运输机传动装置中的同轴式1 级圆柱齿轮减速器目录设计任务书 (1)

传动方案的拟定及说明 (4)

电动机的选择 (4)

计算传动装置的运动和动力参数 (5)

传动件的设计计算 (5)

轴的设计计算 (8)

滚动轴承的选择及计算 (14)

键联接的选择及校核计算 (16)

连轴器的选择 (16)

减速器附件的选择 (17)

润滑与密封 (18)

设计小结 (18)

参考资料目录 (18)

机械设计课程设计任务书

题目:设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器

一:总体布置简图

《机械设计基础》

1—电动机;2—联轴器;3—齿轮减速器;4—带式运输机;5—鼓轮;6—联轴器

二: 工作情况,

载荷平稳、单向旋转

三: 原始数据

鼓轮的扭矩T:N•m, 850

鼓轮的直径D:mm, 350

运输带速度V m/s, 0.7

带速允许偏差 , 5

使用年限年, 5

工作制度班/日, 2

四: 设计内容

1. 电动机的选择与运动参数计算

2. 斜齿轮传动设计计算

3. 轴的设计

4. 滚动轴承的选择

5. 键和连轴器的选择与校核

6. 装配图、零件图的绘制

7. 设计计算说明书的编写

五: 设计任务

1: 减速器总装配图一张

2: 齿轮、轴零件图各一张

《机械设计基础》

3: 设计说明书一份

六: 设计进度

1、第一阶段:总体计算和传动件参数计算

2、第二阶段:轴与轴系零件的设计

3、第三阶段:轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制

4、第四阶段:装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写

传动方案的拟定及说明

由题目所知传动机构类型为:同轴式二级圆柱齿轮减速器。故只

要对本传动机构进行分析论证。

本传动机构的特点是:减速器横向尺寸较小 大吃论浸油深度

可以大致相同。结构较复杂,轴向尺寸大 间轴较长、刚度差 间轴承润滑较困难。

电动机的选择

1:电动机类型和结构的选择

因为本传动的工作状况是:载荷平稳、单向旋转。所以选用常用

的封闭式Y:IP44,系列的电动机。

2:电动机容量的选择

1, 工作机所需功率Pw

Pw:3.4kW

2, 电动机的输出功率

Pd:Pw/η

η: 0.904

《机械设计基础》

Pd:3.76kW

3:电动机转速的选择

Nd:i1’•i2’…in’,nw

初选为同步转速为1000r/min 的电动机

4:电动机型号的确定

由表20:1 查出电动机型号为Y132M1-6,其额定功率为4kW:满载转速960r/min。基本符吅题目所需的要求

计算传动装置的运动和动力参数

传动装置的总传动比及其分配:3, 计算齿宽b 及模数mnt

b=φdd1t=1×67.85mm=67.85mm

mnt= = =3.39

h=2.25mnt=2.25×3.39mm=7.63mm

b/h=67.85/7.63=8.89

4, 计算纵向重吅度εβ

εβ= =0.318×1×tan14 =1.59

5, 计算载荷系数K

已知载荷平稳:所以取KA=1

根据v=0.68m/s,7 级精度:由图10—8 查得动载系数KV=1.11

由表10—4 查的KHβ的计算公式和直齿轮的相同

故KHβ=1.12+0.18(1+0.6×1 )1×1 +0.23×10 67.85=1.42

由表10—13 查得KFβ=1.36

由表10—3 查得KHα=KHα=1.4。故载荷系数

《机械设计基础》

K=KAKVKHαKHβ=1×1.03×1.4×1.42=2.05

6, 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径 式10—10a, 得

d1= = mm=73.6mm

7, 计算模数mn

mn = mm=3.74

3:按齿根弯曲强度设计

由式(10—17 mn≥

1, 确定计算参数

1, 计算载荷系数

K=KAKVKFαKFβ=1×1.03×1.4×1.36=1.96

2, 根据纵向重吅度εβ=0.318φdz1tanβ=1.59:从图10 -28 查得螺旋角影响系数Yβ0。88

3, 计算当量齿数

z1=z1/cos β=20/cos 14 =21.89

z2=z2/cos β=100/cos 14 =109.47

4, 查取齿型系数

由表10-5 查得YFa1=2.724Yfa2=2.172

5, 查取应力校正系数

由表10-5 查得Ysa1=1.569Ysa2=1.798

6, 计算[σF]

σF1=500Mpa

《机械设计基础》

σF2=380MPa

KFN1=0.95

KFN2=0.98

[σF1]=339.29Mpa

[σF2]=266MPa

7, 计算大、小齿轮的并加以比较= =0.0126

= =0.01468

大齿轮的数值大。

2, 设计计算

mn≥=2.4

mn=2.5

4:几何尺寸计算

1, 计算中心距

z1 =32.9;取z1=33

z2=165

a =255.07mm

a 圆整后取255mm

2, 按圆整后的中心距修正螺旋角β=arcos =13 55’50”

3, 计算大、小齿轮的分度圆直径d1 =85.00mm

《机械设计基础》

d2 =425mm

4, 计算齿轮宽度

b=φdd1

b=85mm

B1=90mm,B2=85mm

5, 结构设计

以大齿轮为例。因齿轮齿顶圆直径大于160mm,而又小于

500mm,故以选用腹板式为宜。其他有关尺寸参看大齿轮零件图。轴的设计计算

拟定输入轴齿轮为右旋

II 轴

1:初步确定轴的最小直径

d≥ ,=34.2mm

2:求作用在齿轮上的受力

Ft1= =899N

Fr1=Ft =337N

Fa1=Fttanβ=223N

Ft2=4494N

Fr2=1685N

Fa2=1115N

3:轴的结构设计

1, 拟定轴上零件的装配方案

《机械设计基础》

i. I-II 段轴用于安装轴承30307,故取直径为35mm。

ii. II-III 段轴肩用于固定轴承,查手册得到直径为44mm。

iii. III-IV 段为小齿轮,外径90mm。

iv. IV-V 段分隔两齿轮 ,直径为55mm。

v. V-VI 段安装大齿轮,直径为40mm。

vi. VI-VIII 段安装套筒和轴承, 直径为35mm。

2, 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度

1. I-II 段轴承宽度为2

2.75mm,所以长度为22.75mm。

2. II-III 段轴肩考虑到齿轮和箱体的间隙12mm,轴承和箱体的间隙4mm,所以长度为16mm。

3. III-IV 段为小齿轮,长度就等于小齿轮宽度90mm。

4. IV-V 段用于隔开两个齿轮,长度为120mm。

5. V-VI 段用于安装大齿轮,长度略小于齿轮的宽度,为83mm。

6. VI-VIII 长度为44mm。

4:求轴上的载荷

66 207.5 63.5

Fr1=1418.5N

Fr2=603.5N

查得轴承30307 的Y 值为1.6

Fd1=443N

Fd2=189N

因为两个齿轮旋向都是左旋。

《机械设计基础》

故:Fa1=638N

Fa2=189N

5:精确校核轴的疲劳强度

1, 判断危险截面

由于截面IV 处受的载荷较大,直径较小,所以判断为危险截面2, 截面IV 右侧的截面上的转切应力为

由于轴选用40cr,调质处理,所以,[2]P355 表15-1,

a) 综吅系数的计算

由经直线插入,知道因轴肩而形成的理论应力集中为[2]P38 附表3-2 经直线插入,

轴的材料敏感系数为:

[2]P37 附图3-1,

故 …… 此处隐藏：4475字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……