机械设计基础课程设计

1、 机械设计课程设计说明书院 系： 矿业工程学院 班 级： 采矿12-6班 学 号： 01120176 姓 名： 许春宝 指导老师： 刘后广 / 目录第一章设计任务书31、传动方案图：32、设计条件：33、设计工作量：3第二章 电动机的选择31、电动机类型的选择32、电动机功率选择：33、确定电动机转速：44、确定电动机型号：4第三章 传动方案的拟定41、总传动比42、分配各级传动比43、运动参数及动力参数计算44、齿轮传动的设计计算5第四章 轴的设计计算7 1、输入轴的计算.72、输出轴的计算11第五章 键的选择与强度验算15 1、输入轴上键的选择及校核152、输出轴上键选择及校核16第六章 滚动轴承的选择及联轴器的选择17 1、滚动轴承的选择172、联轴器的选择18第七章 减速器润滑与密封18第八章、减速器附件选择19 1、轴承端盖 。.192、通气器193、窥视孔204、油标205、放油孔及放油螺塞206、定位销217、启盖螺钉218、地脚螺栓219、箱体设计21第九章 课程设计感想22第十章 参考文献22第一章 设计任务书 计算依据及过程计算结果设计课题: 带式输送机传动装置设计

2、。设计条件： 1）机器功用 由输送带运送物料 如砂石、砖、煤炭等； 2）工作情况 单向运输，在和轻度振动，环境温度不超过40; 3）运动要求 输送带运送速度误差不超过7; 4）使用寿命 使用时间10年，每年350天,每天16小时； 5）生产厂型 中小型机械制造厂； 6）生产批量 单件小批量生产。原始数据：运输带运输拉力（N）8000运输带工作速度V(m/s）1。4卷筒直径（mm）250第二章 电动机的选择计算依据及过程计算结果1、电动机的选择工作机的功率（kW）总效率 :由设计手册得， ： V带传动效率 0。96 ： 滚动轴承效率 0。99（球轴承） ： 齿轮传动效率 0.97 (8级精度一般齿轮传动） ： 联轴器传动效率 0.96（弹性联轴器） :卷筒传动效率 0.96（传统滚筒） 工作机所需电动机功率3）确定电动机转速工作机卷筒轴的转速为：通过查表,取圆柱齿轮传动单级减速器传动比范围,取V带传动比，则总传动比范围为。故电动机转速的可选范围为,则在这一范围的同步转速有、和。电动机型号额定功率/kw满载转速/(r/min)Y200L8157301.8 2。0 Y180L-6159701

3、。8 2。0 Y160L-4151460 2。2 2。2 根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传动比方案：通过综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合,则选Y180L-6.第三章 传动方案的拟定计算依据及过程计算结果1)总传动比的确定由已知数据可知： 由上数据可得总传动比:(2）分配各级传动比查阅资料可知，单级减速器i=36合理，故可取齿轮i齿轮=4则有 ，可得： （3)计算各轴转速电动机轴 ： V带轮轴 : 大齿轮轴 ：卷 筒 轴 : （4）计算各轴的功率电动机轴 : V带轮轴 ： 大齿轮轴 : 卷 筒 轴 : p4=FV=8*1.4=11.2KW（5）计算各轴转矩电动机轴 ： V带轮轴 ： 大齿轮轴 : 卷 筒 轴 : （6）传动装置运动、动力参数汇总表 传动装置运动、动力参数计算轴号参数电动机轴V带轮轴大齿轮轴卷筒轴转速n r/min1000428.03107.01107.01输入功率P /kw13。3212。7912。2811。2输入转矩T /Nm127。21285.361095。92999.53 第四章

4、 选择齿轮材料及精度等级计算依据及过程计算结果考虑减速器传递功率不大,所以采用软齿面，小齿轮齿根较薄，弯曲强度较低,且受载次数较多，故在选择材料和热处理时，一般使小齿轮齿面硬度比大齿轮高2050HBs。材料热处理方式硬度/HBs接触疲劳极限Hlim/MPa弯曲疲劳极限FE/MPa小齿轮45调质217286350400280340大齿轮45正火197286550620410480按上表取小齿轮硬度为260HBs，接触疲劳极限弯曲疲劳极限；大齿轮硬度为220HBs，接触疲劳极限，弯曲疲劳极限按一般可靠度取最小安全系数,计算许用应力： 得:小齿轮；大齿轮；第二章 按齿面接触强度设计设齿轮按8级精度制造.取载荷系数1。3，齿宽系数，小齿轮上的转矩，取,齿数取，则。故实际传动比I=9.3548，模数m=119。01/9.35=12.73齿宽,b值应加以圆整，作为大齿轮的齿宽b2，而使小齿轮的齿宽，取，按标准模数系列取，实际,，中心距：齿顶高：齿根高:全齿高：齿顶圆： 齿根圆： (2）齿根弯曲疲劳强度校核计算齿形系数，(3)齿轮的圆周速度，对照“齿轮传动精度等级的选择与应用表,可知选用8级精度是合

5、宜的。第五章 轴的设计计算计算依据及过程计算结果1、输入轴的计算已知输入轴传递的功率，转速,小齿轮的齿宽,齿数z1=31，模数，压力角，载荷平稳1）初步估算轴的直径按照“轴的常用材料及其主要力学性能表”进行选择，选取45号钢为轴的材料，调质处理。由，查“常用材料的值和C值表”知45号钢C值范围为118107,取C=115，计算后得，取（考虑有键槽，将直径增大5）.轴的结构设计:右轴承从轴的右端装入，靠轴肩定位.齿轮和左轴承从轴的左端装入，齿轮右侧端面靠轴肩定位，齿轮和左轴承之间用定位套筒使左轴承右端面得以定位，左右轴承均采用轴承端盖，齿轮采用普通平键得到圆周固定。 1、确定轴的各段直径 轴结构示意图段根据圆为使便于装拆轴承内圈且符合标准轴承内径。查(GB/T27694）暂选滚动轴承型号6308，=40mm，其宽度2轴段安装轴承端盖，按照轴肩原则，取；3轴段安装轴承及挡油圈，为减少装配轴承处的精加工面长度设置轴肩，其中为轴承内径大根据机械设计基础课程设计表1035：取深沟球轴承6308,轴承宽；轴两端装轴承处轴径相等，则7段取；4轴段安装齿轮,齿轮内径，取定位轴肩,取;6、7之间有砂轮越

6、程槽，取.3、确定轴的各段长度结合绘图后确定各轴段长度如下：1轴段的长度取(根据链轮结构及尺寸);2轴段总长度(根据外装式轴承端盖的结构尺寸，起厚度，还有箱体的厚度取10mm）；3轴段 （轴承的宽与套筒的长度和)；4轴段（因为齿轮的齿宽为95mm,轴段的长度应比零件的轮毂短23mm)；5、6、7轴段长度；则轴的全长为l=310mm。 2、按弯矩复合强度计算已知：转矩小齿轮分度圆直径圆周力径向力法向力 两轴承间距离为187mm,因为该轴两轴承对称，所以：La=Lb=93。5mm垂直面内的轴承支反力： 水平面内的轴承支反力: 由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为 （3)绘制水平面弯矩图如下:截面C在水平面上弯矩为： （4)绘制合弯矩图如上 (5）绘制扭矩图如上转矩： （6）当量弯矩计算转矩产生的扭转力按脉动循环变化，取=0。6，截面C处的当量弯矩：（7）校核危险截面C的强度 判定危险截面为第一段轴的中心面，轴的材料选用45钢，调质处理，查机械设计基础表14-1得,表143查得则：该轴强度足够。 3、输出轴的计算已知输出轴传递的功率，转速，大齿轮的齿宽，齿数，模数，压力角，

7、载荷平稳。1)初步估算轴的直径按照“轴的常用材料及其主要力学性能表进行选择,选取45号钢为轴的材料，正火处理。由，查“常用材料的值和C值表”知45号钢C值范围为118107，取C=115，计算后得，取（考虑有键槽，将直径增大5）.轴的结构设计（1)确定轴的结构方案右轴承从轴的右端装入，靠轴肩定位。齿轮和左轴承从轴的左端装入，齿轮右侧端面靠轴肩定位，齿轮和左轴承之间用定位套筒使左轴承右端面得以定位，左右轴承均采用轴承端盖,齿轮采用普通平键得到圆周固定。 (2）确定轴的各段直径轴结构示意图由图中个零件配合尺寸关系知；， ，,， 。 （3）确定轴的各段长度结合绘图后确定各轴段长度如下:1轴段的长度取（根据联轴器结构及尺寸）;2轴段总长度（根据外装式轴承端盖的结构尺寸,其厚度，还有箱体的厚度取10mm）；3轴段(轴承的宽与套筒的长度和)；4轴段（因为齿轮的齿宽为90mm,轴段的长度应比零件的轮毂短2-3mm)；5、6、7轴段长度(考虑到轴承的宽度及砂轮越程槽的宽度）；则轴的全长为.3)按弯矩复合强度计算已知:转矩: 大齿轮分度圆直径圆周力 径向力法向力 两轴承间距离为202mm，因为该轴两轴承对称，所以： LA=LB=101mm垂直面上支撑反力及弯矩： 水平面上支撑反力及弯矩： 合成弯矩：危险截面为齿轮中心截面取,则4)校核危险截面C的强度 计算危险截面处轴的直径：轴的材料选用45钢，正火处理。查机械设计基础表得,通过表查得，则考虑键槽对轴的削弱,将值加大，故，因该处选择轴的直径为，强度满足要求。 第五章 键的选择与强度验算计算依据及过程计算结果1、输入轴上键的选择和校核（1）最小直径处：1）选择键型：齿轮与轴周

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