機械設計基礎

2023-01-09 04:24:02 字數 3495 閱讀 9885

中北大學

課程設計說明書

學生姓名: 學號:

學院: 材料科學與工程學院

專業: 無機非金屬材料工程

題目: 單級斜齒圓柱齒輪減速器

指導教師職稱

年月日 中北大學

課程設計任務書

2010/2011 學年第一學期

學院: 材料科學與工程學院

專業: 無機非金屬材料工程

學生姓名學號

課程設計題目: 單級斜齒圓柱齒輪減速器

起迄日期: 8 月 23 日~ 9 月 2 日

課程設計地點5#102教室

指導教師

系主任下達任務書日期: 2023年 8月 23日

課程設計任務書

課程設計任務書

任務書資料 (加粗者為補充資料)

學生應提交的材料:

草圖(用座標紙繪製減速器裝配圖中的主、俯檢視);

減速器裝配圖(a0圖);

零件工作圖兩張(軸、齒輪各一張,a3圖,用cad繪製);

設計說明書乙份(包括封面、目錄、設計任務書、正文、參考資料)。

日程安排: 8月23日開始

8月26日審草圖

9月2.3日答辯

1. 特性尺寸如傳動零件中心距及其偏差;

2. 最大外形尺寸如減速器總的長、寬、高;

3. 安裝尺寸如地腳螺栓孔,軸伸出端配合長度和直徑;

4. 主要零件的配合尺寸如齒輪和軸、軸承與軸和軸承座孔的配合等。

裝配圖上應標註的尺寸

裝配圖上應寫有技術特性、技術要求。

裝配圖上零件編號應按順時針方向排列。

明細表和標題欄見《機械設計課程設計手冊》p8,但需

注意長度應為180mm(不是150mm)。

圖紙幅面、圖樣比例按《機械設計課程設計手冊》p8要求。

圖上粗細線型要分明。

零件圖上應標註出:

尺寸公差;表面粗糙度; 形位公差;技術要求;傳動件的嚙合參數列。

標題欄按《機械設計課程設計手冊》p8要求,但需注意長度應為180mm(不是150mm)。圖樣比例按《機械設計課程設計手冊》p8要求。 圖上粗細線型要分明。

設計說明書的內容:(見p239)

1. 目錄

2. 傳動方案的分析和擬定

3. 電動機的選擇

4. 傳動裝置運動及動力引數計算

5. 傳動零件的設計計算

6. 軸的計算

7. 滾動軸承的選擇和計算

8. 鍵連線的選擇和計算

9. 聯軸器的選擇

10. 潤滑方式、潤滑油牌號及密封裝置的選擇

11. 參考資料

設計說明書應加封面。 設計任務書

注意事項:

1. 通常選用轉速為1000rpm和1500rpm的電動機;

2. 設計傳動裝置時,應按工作機實際需要的電動機輸出功率pd計算,不能按電動機的額定功率計算;轉速取滿載轉速。

3. 一級減速器傳動比範圍i=3~6,一級開式傳動i=3~7(均指圓柱齒輪)。

4. 帶傳動

開口平帶傳動 i=2~4(i≤6);

有張緊輪的平帶傳動 i=3~5(i≤8);

三角帶傳動i=2~4(i≤7)。

5.圓錐齒輪傳動

一級開式傳動 i=2~4 (i≤8);

一級閉式傳動 i=2~3 (i≤6)。

5前言分析和擬定傳動方案

機器通常由原動機、傳動裝置和工作裝置三部分組成。傳動裝置用來傳遞原動機的運動和動力、變換其運形式以滿足工作裝置的需要,是機器的重要組成部分。傳動裝置的傳動方案是否合理將直接影響機器的工作效能、重量和成本。

滿足工作裝置的需要是擬定傳動方案的基本要求,同一種運動可以有幾種不同的傳動方案來實現,這就是需要把幾種傳動方案的優缺點加以分析比較,從而選擇出最符合實際情況的一種方案。合理的傳動方案除了滿足工作裝置的功能外,還要求結構簡單、製造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便。

所以擬定乙個合理的傳動方案,除了應綜合考慮工作裝置的載荷、運動及機器的其他要求外,還應熟悉各種傳動機構的特點,以便選擇乙個合適的傳動機構。因鏈傳動承載能力低,在傳遞相同扭矩時,結構尺寸較其他形式大,但傳動平穩,能緩衝吸振,宜布置在傳動系統的高速級,以降低傳遞的轉矩,減小鏈傳動的結構尺寸。故本文在選取傳動方案時,採用鏈傳動。

眾所周知,鏈式輸送機的傳動裝置由電動機、鏈、減速器、聯軸器、滾筒五部分組成,而減速器又由軸、軸承、齒輪、箱體四部分組成。所以,如果要設計鏈式輸送機的傳動裝置,必須先合理選擇它各組成部分,下面我們將一一進行選擇。

三.運動學與動力學的計算

第一節選擇電動機

電動機是常用的原動機,具體結構簡單、工作可靠、控制簡便和維護容易等優點。電動機的選擇主要包括選擇其型別和結構形式、容量(功率)和轉速、確定具體型號。

(1) 選擇電動機的型別:

按工作要求和條件選取y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相非同步電動機。

(2) 選擇電動機的容量:

工作所需的功率:

pd = pw/η

pw = f*v/(1000ηw)

所以: pd = f*v/(1000η*ηw)

由電動機至工作機之間的總效率(包括工作機的效率)為

η*ηw = η1*η2*η2*η3*η4*η5*η6

式中η1、η2、η3、η4、η5、η6分別為齒輪傳動、鏈傳動、聯軸器、捲筒軸的軸承及捲筒的效率。

取η1 = 0.96、η2= 0.99、η3 =0.97、η4 = 0.97、η5 = 0.98、η6 = 0.96 ,則:

w = 0.96×0.99×0.99×0.97×0.97×0.98×0.96 =0.832

所以:pd = f*v/1000η*ηw = 2600×1.5/(1000×0.832) kw = 4.68 kw

根據pd選取電動機的額定功率pw使pm = (1∽1.3)pd = 4.68∽6.09 kw

由查表得電動機的額定功率 pw = 7.5 kw

(3) 確定電動機的轉速:

捲筒軸的工作轉速為:

nw = 60×1000v/πd = 60×1000×1.5/(3.14×400) r/min = 71.66r/min

按推薦的合理傳動比範圍,取鏈傳動的傳動比i1 = 2 ∽ 5,單級齒輪傳動比i2 = 3 ∽ 5

則合理總傳動比的範圍為: i = 6 ∽ 25

故電動機的轉速範圍為:nd = i*nw = (6∽25)×71.66 r/min = 429.96 ∽ 1791.5 r/min

符合這一範圍的同步轉速有750 r/min、1000 r/min、1500 r/min ,再根據計算出的容量,由附表5.1查出有三種適用的電動機型號,其技術引數及傳動比的比較情況見下表。

綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量以及鏈傳動和減速器的傳動比,可知方案3比較適合。因此選定電動機型號為y160m-6,所選電動機的額定功率ped = 7.5 kw,滿載轉速nm = 970 r/min ,總傳動比適中,傳動裝置結構緊湊。

所選電動機的主要外形尺寸和安裝尺寸如下表所示。

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