2022年机械设计方案课程设计方案.docx

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1、精品学习资源广州高校机械与电气工程学院机械设计 课程设计报告设计题目 : 带式输送机传动装置的设计）专业班级 :08机械 3姓名:陈立立学号:0815020214指导老师 :江帆完成日期 : 2021-12-29欢迎下载精品学习资源目录机械设计课程设计任务书3电动机的挑选 5传动参数的运算 6高速级齿轮副的设计 7低速齿轮副的设计 11高速轴的设计15中间轴的设计19低速轴的设计22高速轴轴承的校核25中间轴轴承的校核26低速轴轴承的校核28各轴上键的校核29主要参考文献30欢迎下载精品学习资源一、广州高校机械与电气工程学院课程设计任务书专业班级：机械 083同学姓名：陈立立指导老师签名）：江

2、帆一、课程设计 论文）题目带式输送机传动装置的设计二、本次课程设计 论文）应达到的目的1）培育同学协同设计完整机械的才能；2）使同学明白机械设计过程、强化同学制图才能、公差协作标注才能、机械结构设计才能；三、本次课程设计 论文）任务的主要内容和要求6vm/s1.3Dmm400表中： F-输送带工作拉力，v- 输送带速度， - 卷筒直径欢迎下载精品学习资源设计任务：1）绘制减速器装配图1 张A0 或 A1 ）2）绘制减速器零件图13 张3）编写设计说明书份1. 目录标题及页次）2. 设计任务书3. 电动机挑选传动比安排及运动和动力参数运算4. 齿轮的设计运算5. 轴的设计运算及校核 并简要说明轴

3、的结构设计）6. 滚动轴承的挑选及校核7. 键及联轴器的挑选与校核8. 润滑密封及拆装等简要说明9. 参考资料四、应收集的资料及主要参考文献：1 孙桓 . 机械原理 M. 北京 : 高等训练出版社 ,2001.2 濮良贵 . 机械设计 M. 北京: 高等训练出版社 ,2001.3 有用机械设计手册编写组. 有用机械设计手册M. 北京 : 机械工业出版社 ,1998.4 中华人民共和国机械工业部.中华人民共和国机械行业标准M.北京：机械工业标准服务网， 1995.5 朱张校，郑明新 .工程材料 M.北京：清华高校出版社，2001.6 谢祚水 .机构优化设计概论M.北京：国防工业出版社，1997.

4、7 刘维信 .机械最优化设计 M.北京：清华高校出版社，1986.二、电动机的挑选欢迎下载精品学习资源1、选定 Y 系列电动机； Y 系列电动机是一般用途的全封闭自扇冷式三相异步电动机，具有效率高、性能好、噪声小、振动小的优点，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体和无特别要求的机械上；2、确定功率、电动机至工作机的总效率取圆柱齿轮传动效率10.98取滚动轴承传动效率20.98取联轴器传动效率30.99欢迎下载精品学习资源242故1230.9820.98 40.99 20.87欢迎下载精品学习资源、按电动机的额定功率选用电动机查 Y 系列IP44）三相异步电动机的技术数据选定型号为 Y160L-6

5、 的电动机欢迎下载精品学习资源其额定功率为m11KWd9.34KW欢迎下载精品学习资源满载转速 n m3、传动比的安排970r /min欢迎下载精品学习资源工作机输送带滚筒转速 nwv /D1.3m/s60s/（3.140.4m）62r/ min欢迎下载精品学习资源总传动比 in m / n w970 / 6215.65欢迎下载精品学习资源取高速级传动比 i 14.6低速级传动比 i 23.4欢迎下载精品学习资源三、传动参数的运算欢迎下载精品学习资源1、各轴的转速 n 欢迎下载精品学习资源高速轴的输入功率 P1Pm311KW0.9910.89KW欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源中间轴的

6、输入功率 P2低速轴的输入功率 P3滚筒轴的输入功率 P4P11210.890.980.9810.46KW10.460.980.9810.05KW10.050.990.989.75KWP212P332欢迎下载精品学习资源3、各轴的输入转矩 T N*m 欢迎下载精品学习资源高速轴的输入转矩 T19550P1 / n1955010.89 / 970107.22N * m欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源中间轴的输入转矩 T29500P2/ n 2955010.46 / 210.9471.17N * m欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源低速轴的输入转矩 T39550P3/ n 39550

7、10.05 / 621548.02N * m欢迎下载精品学习资源滚筒轴的输入转矩T49550P4/ n 495509.75 / 621501.81N * m功率 P/KW电机轴11KW轴10.89KW轴10.46KW轴10.05KW滚筒轴9.75KW转矩107.22107.22471.171548.021501.81T/N*m转速970970210.96262n/r/min ）传动比 i14.63.41效率； 0.990.980.980.99四、高速级齿轮副的设计欢迎下载精品学习资源1、设计参数：输入功率110.89KW,小齿的转速 n1970r / min欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习

8、资源传动比 i 14.6工作寿命 10 年设每年工作 300 天）欢迎下载精品学习资源两班制，工作平稳2、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1）依据任务书的传动方案，选用标准斜齿圆柱齿轮传动2）输送机为一般工作机器，速度不高，应选用7 级精度GB 1009588）3）材料挑选；挑选小齿轮材料为 40Cr调质），硬度为 280HBS，大齿轮材料为45 钢 调质）硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS；欢迎下载精品学习资源4）选小齿轮齿数124 ，大齿轮齿数24.624110.4欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源取齿数为 Z 2110欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源5）初选螺

9、旋升角 3、按齿面接触强度设计按公式试算，即14o欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源d1t2K t T1 u13du2ZH Z EH欢迎下载精品学习资源（1） 确定公式内的各运算数值欢迎下载精品学习资源 试选 K t1.6齿宽系数d1 小齿轮传递转矩 T1107.22N * m欢迎下载精品学习资源 选取区域系数 ZH2.433 端面重合度系数欢迎下载精品学习资源1.883.2 1Z11 COSZ 2欢迎下载精品学习资源1.883.21/ 241/ 110COS14o1.67欢迎下载精品学习资源 材料的弹性影响系数 Z E1189.8MPa 2欢迎下载精品学习资源 小齿轮的接触疲惫强度极限

10、大齿轮的接触疲惫强度极限 应力循环次数H lim 1Hlim 2600MPa550MPa欢迎下载精品学习资源N160n1 jLh60970 （12830010）2.794109欢迎下载精品学习资源2NN1i 16.073108欢迎下载精品学习资源取接触疲惫寿命系数K HN 10.90K HN 20.95欢迎下载精品学习资源取失效概率为 1%，安全系数 S=1欢迎下载精品学习资源H 1K HN 1HSlim 10.9600 MPa540MPa欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源H 2K HN 2SH lim 20.95550MPa522.5MPa欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源许用接

11、触应力 H H 1 2H 2540522.5 / 2531.25MPa欢迎下载精品学习资源确定运算参数欢迎下载精品学习资源KK A KV K F K F11.121.21.351.814欢迎下载精品学习资源依据纵向重合度运算当量齿数1.903查得螺旋影响系数 Y0.88欢迎下载精品学习资源ZV 1ZV 2Z 1cos 3Z 2cos324cos 3 14 o110cos3 14o26 .27120.41欢迎下载精品学习资源查小齿轮弯曲疲惫强度极限FE1500MPa欢迎下载精品学习资源查大齿轮弯曲疲惫强度极限FE 2380MPa欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源查大小齿轮的疲惫寿命系数K

12、FN 10.85K FN 20.88欢迎下载精品学习资源运算弯曲疲惫许用应力，取安全系数S=1.4欢迎下载精品学习资源F 1K FN 1SaFE 10.851.4500 MP303.57MPa欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源F 2K FN 2FE 20.88380238.86MPa欢迎下载精品学习资源S查取齿形系数1.4欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源YFa12.592 YFa 22.164欢迎下载精品学习资源查取应力校正系数欢迎下载精品学习资源YSa11.596 YSa21.806欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源运算大小齿轮的YFaY SaF 值，并比较欢迎下载精品学

13、习资源小齿轮：YFa1YSa12.5921.5960.01363欢迎下载精品学习资源F 1303.57欢迎下载精品学习资源大齿轮：YFa 2 YSa22.1641.8060.01636欢迎下载精品学习资源F 2238.86大齿轮的数值比较大2）代入参数数值并设计运算m21.8141.0721050.88cos14 o 2欢迎下载精品学习资源n320.01636mm1.69mm欢迎下载精品学习资源1241.903取 mn2欢迎下载精品学习资源按d168.08 运算齿数 Z1d1 cosmn68.08cos14o 233.03欢迎下载精品学习资源取Z133 就 Z 2i1Z1334.6151.8取

14、Z 2152欢迎下载精品学习资源5、几何尺寸运算1）运算中心距欢迎下载精品学习资源aZ 1Z 2 mn331522190.66mm欢迎下载精品学习资源2 cos将中心距圆整为2 cos14 oa191mm欢迎下载精品学习资源2）按中心距修正螺旋角欢迎下载精品学习资源arccos Z 1Z 2 mn 2aarccos3321522 191o 14 23 57欢迎下载精品学习资源由于值转变不多，故参数K3）大小齿轮分度圆ZH 等不必修正欢迎下载精品学习资源dZ 1mn33268.14mm取整 d68mm欢迎下载精品学习资源1coscos14 o2357 欢迎下载精品学习资源Z 2 mnd 2cos

15、152cos14 o22357 313.86mm1取整 d 2314mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源4）齿轮宽度bd d168mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源取整后取 B 268mm B173mm欢迎下载精品学习资源五、低速齿轮副的设计欢迎下载精品学习资源1、设计参数：输入功率210.35 KW,小齿的转速 n 1210.9r / min欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源传动比 i13.4工作寿命 10 年设每年工作 300 天）欢迎下载精品学习资源2、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1）依据任务书的传动方案，选用标准斜齿圆柱齿轮传动2）输送机为一般工作机器，速

16、度不高，应选用7 级精度GB 1009588）3）材料挑选；挑选小齿轮材料为 40Cr调质），硬度为 280HBS，大齿轮材料为45 钢 调质）硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS；欢迎下载精品学习资源4）选小齿轮齿数324，大齿轮齿数43.42481.6欢迎下载精品学习资源取齿数为 Z 482欢迎下载精品学习资源5）初选螺旋升角3、按齿面接触强度设计按公式试算，即16o欢迎下载精品学习资源d3t2KtT2 u13du2ZH ZEH欢迎下载精品学习资源（2） 确定公式内的各运算数值欢迎下载精品学习资源试选 K t1.4齿宽系数d1 小齿轮传递转矩 T2471.17N * m欢迎下载精

17、品学习资源选取区域系数 ZH2.4端面重合度系数欢迎下载精品学习资源1.883.2 1Z 31 COSZ 4欢迎下载精品学习资源1.883.21/ 241 / 82COS16o1.64欢迎下载精品学习资源材料的弹性影响系数 Z E1189.8MPa 2欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源小齿轮的接触疲惫强度极限H lim 3600MPa欢迎下载精品学习资源大齿轮的接触疲惫强度极限 应力循环次数Hlim 4550MPa欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源N360n 2 jLh60210.9 （12830010）6.074108欢迎下载精品学习资源8N4N 31.78610i 2欢迎下载精

18、品学习资源取接触疲惫寿命系数K HN 30.93K HN 40.98欢迎下载精品学习资源取失效概率为 1%，安全系数 S=1欢迎下载精品学习资源H 3K HN 3HSlim 30.93600 MPa558MPa欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源H 4K HN 4SH lim 40.98550MPa539MPa欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源许用接触应力 H H 3 2H 4 558539 / 2548.5MPa欢迎下载精品学习资源确定运算参数欢迎下载精品学习资源KK A KV K FK F11.021.21.351.6524欢迎下载精品学习资源依据纵向重合度运算当量齿数2.188

19、查得螺旋影响系数 Y0.87欢迎下载精品学习资源ZV 3Z 3cos324cos3 16 o27.02ZV 4Z 4cos382cos3 16o92.32欢迎下载精品学习资源查小齿轮弯曲疲惫强度极限FE 3500MPa欢迎下载精品学习资源查大齿轮弯曲疲惫强度极限FE 4380MPa欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源查大小齿轮的疲惫寿命系数K FN 30.9K FN 40.95欢迎下载精品学习资源运算弯曲疲惫许用应力，取安全系数S=1.4欢迎下载精品学习资源F 3K FN 3FE 30.9500MPa321.43MPa欢迎下载精品学习资源F 4SK FN 4FE 41.40.9538025

20、7.86MPa欢迎下载精品学习资源S查取齿形系数1.4欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源YFa 32.570 YFa 42.195欢迎下载精品学习资源查取应力校正系数欢迎下载精品学习资源YSa31.60 YSa41.782欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源运算大小齿轮的YFa Y Sa值，并比较欢迎下载精品学习资源F 欢迎下载精品学习资源小齿轮：YFa3YSa32.571.60.01279欢迎下载精品学习资源F 3321.43欢迎下载精品学习资源大齿轮：YFa 4 YSa42.1951.7820.01517欢迎下载精品学习资源F 4257.86大齿轮的数值比较大o22）代入参数数值

21、并设计运算欢迎下载精品学习资源5m3 21.65244.7117100.87cos16 0.01517mm2.47mm欢迎下载精品学习资源n12422.188欢迎下载精品学习资源取 mn按d 33110.86 运算齿数 Z 3d3 cosmn110.86cos16 o335.5欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源取 Z136就 Z 2i1Z 1363.4122.4取Z 2122欢迎下载精品学习资源5、几何尺寸运算1）运算中心距欢迎下载精品学习资源aZ 3Z 4 mn361223246.55mm欢迎下载精品学习资源2 cos将中心距圆整为2 cos16oa247mm欢迎下载精品学习资源2）按

22、中心距修正螺旋角欢迎下载精品学习资源arccos Z 3Z4 mn 2aarccos 3621223 24716 o 2133 欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源由于值转变不多，故参数K3）大小齿轮分度圆ZH 等不必修正欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源dZ 3 mn363112.56 mm取整 d113mm欢迎下载精品学习资源3coscos16o21333欢迎下载精品学习资源Z 4 mnd 4cos122cos16o32133381.44mm取整 d 2381mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源4）齿轮宽度bd d 3113mm欢迎下载精品学习资源取整后取 B 4113m

23、m B3118mm欢迎下载精品学习资源六、高速轴的设计1、高速轴的主要设计参数欢迎下载精品学习资源轴的输入功率 P110.89KW转速 n1970r/ min欢迎下载精品学习资源转矩 T1107.22N * m14o 235720 o欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源n2、齿轮上的作用力小齿轮的分度圆直径 d168mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源圆周力 Ft2T1d1ntan2107220683153.5Notan 20欢迎下载精品学习资源径向力 FrFtcos3153.514o 2357 1185N欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源轴向力 FaFt tan3153.5

24、tan14o 2357809.6N欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源3、初步确定轴的最小直径选取轴的材料为 45 钢，调质处理；取 A0115欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源d minP1A0 3n111510.89397025.75mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源挑选联轴器运算联轴器的转矩TcaK AT3 ,取 K A1.3欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源就TcaK AT31.3107220139386N * mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源查标准GB/T 5843-1986），选用 YL7 型凸缘联轴器J 30J1 B 2860，其公称转矩44

25、欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源为 160000N*mm；半联轴器的孔径 d128mm ，故取轴第一段d1 228mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源半联轴器长度 L=92mm，半联轴器与轴协作的轴径长度4、轴的结构设计1）拟定轴上零件的装配方案，如下图L144mm欢迎下载精品学习资源2）依据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度为了满意半联轴器的轴向定位要求，1-2 轴段右端需制出一轴肩，故取2-3 段欢迎下载精品学习资源的直径为d2 335mm；左端用挡圈定位，取挡圈直径为D=37mm；1-2 轴段的欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源长度应比轴径长度略短一些，故取l1 242mm欢迎下载精品学习资源初步挑选滚动轴承；因轴承同时受到径向力和轴向力，应选用单列圆锥滚子轴承；初步选取 0 基本游隙组、标准精度等级的单列圆锥滚子轴承33208，其欢迎下载精品学习资源尺寸为 d*D*T=40mm*80mm*32mm, 故d 3 4d7 840mm ， l 3 4l 7 832mm欢迎下载精品学习资源