2022年课程方案 .pdf
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1、个人资料整理仅限学习使用课程设计书设计课题 :带式输送机传动用的双级圆柱齿轮展开式减速器工作条件 :1. 主要用于运送谷物型砂碎矿石煤等。2. 工作时输送机运转方向不变,工作载荷稳定。3. 输送鼓轮的传动效率为0.96。4. 工作寿命 5 年,每年 300 个工作日,每日工作8h。设计参数1 2 3 4 输送带的牵引力kNF /2.0 1.8 2.4 2.2 输送带的速度 v/(m s-1 0.9 1.1 1.2 0.9 输送带鼓轮的直径 D/mm 300 350 300 300 设计要求:1. 选择第二组数据 F= 2200N D= 300mm V=0.9m/s 2. 部件装配图一张 A0)
2、3. 零件工作图一张 转速 n/(rmin-1 传动比 i 效率 电机轴2.33 23.67 940 1 0.99 2.31 23.47 940 4.79 0.99 2.22 108.17 196 3.42 0.97 2.13 356.87 57 1 0.96 卷筒轴2.09 350.17 57 设计计算与说明计算结果精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 26 页个人资料整理仅限学习使用五、 齿轮的设计(一) 高速级斜齿圆柱齿轮传动设计1选择齿轮材料、热处理、齿面硬度、精度等级及齿数齿轮精度8 级,因传递功率不大,转速不高,故
3、采用软齿面齿轮传动。参考表1-13,小齿轮: 45 钢调质),硬度为 230HWB 轮:45 钢初选载荷系数 K=1.1,由表 10-8. 选齿宽系数1d(2初选螺旋角o15(3计算当量齿数4 .2415cos22coszzo3311v5 .11615cos105coszzo3322v由图 10-1 查得MPa5701HlimMPa3902Hlim由表 10-3 查得1SH(4接触应力循环次数为8h1110768. 685300194060jLn60N8811210413.179.410768.6iNN由图 10-3 查得接触疲劳寿命系数93. 01NTZ96.02NTZ(5许用接触应力为a1
4、.530193.057011lim1MPSZHNTHHa4.374196. 039022lim2MPSZHNTHH(6计算小齿轮分度圆直径32117.31HEdIZKTd42.6 (7确定模数1m =11zd=226.42=1.94 齿轮精度 8 级小 齿 轮 : 45 钢 调质)230HWB 大 齿 轮 : 45 钢 计算分度圆直径1d1nm1z /cos=45.55mm 2d1nm2z /cos=217.41mm (9计算传动中心距12=15cos/zzm2121n1)(131.48mm 圆整为12=131mm (10确定螺旋角=arccos2zzm21n115o(11计算齿宽b=1dd
5、=1 45.55=45.55mm 圆整后取mm50b1mm45b2(12计算齿轮的圆周速度100060ndv1112.24m/s 由表 10-4 可知,选用 8 级精度较为合适3、校核弯曲疲劳强度(1) 齿形系数FaY和应力修正系数SaY由表 10-7 查得72. 21FaY57.11SaY18.22FaY79.12SaY(2) 许用弯曲应力F由图 10-2 查得MPa2201limFMPa1602limF由表 10-3 查得3 .1FS由图 10-4 查得弯曲疲劳寿命系数89.01NTY92. 02NTY3)许用弯曲应力为FNTSTFFSYY11lim1=3 .189.02220=300.8
6、9MPa FNTSTFFSYY22lim2=3.192.02160=226.46MPa 1F=11a11n1zmbcos6.1SaFIYYKT=37.85MPa 300.89MPa 2F=1F1a1a2a2aSFSFYYYY=37.8957.172.279.118.2=34.62226.46MPa 满足齿根弯曲疲劳强度要求1nm=2 1d45.55mm 2d217.41mm 12=131mm o15mm50b1mm45b21v =2.24m/s 72. 21FaY57.11SaY18. 22FaY79. 12SaYMPa2201limFMPa1602limF3.1FS89. 01NTY92.
7、02NTY1F=300.89MPa 2F=226.46MPa 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 26 页个人资料整理仅限学习使用设计计算与说明计算结果精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 26 页个人资料整理仅限学习使用二)低速级圆柱齿轮传动设计1、选择齿轮材料、热处理、齿面硬度、精度等级及齿数齿轮精度8 级,因传递功率不大,转速不高,故采用软齿面齿轮传动。参考表1-13,小齿轮:45(钢 调质),硬度为 230HBW 大齿轮: 45 钢初选载荷系数 K=
8、1.1,由表 10-8. 选齿宽系数1d(2初选螺旋角o15(3计算当量齿数63.2615cos24coszzo3313v9115cos82coszzo3324v由图 10-1 查得MPa5703HlimMPa3904Hlim由表 10-3 查得1SH(4接触应力循环次数为8h13104112.185300119660jLn60N781141013.442.3104112.1iNN由图 10-3 查得接触疲劳寿命系数96. 03NTZ02.14NTZ(5许用接触应力为a2.547196.057033lim3MPSZHNTHHa4 .413102.139044lim4MPSZHNTHH(6计算小
9、齿轮分度圆直径32317. 31HEdIIZKTd68mm (7确定模数2m =33zd=2468=2.834 齿轮精度 8 级小齿轮45(钢 调质)硬度 230HBW 大齿轮45(钢 正火)硬度 190HBW ,K=1.1 1d63.26z3v91zv4MPa5703HlimMPa3904Hlim1SH3N8104112.14N =71013.43H=a2 .547MP4H=a4.413MP精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 26 页个人资料整理仅限学习使用2nm=2m cos=2.74 查表取标准值为2nm=3 (8计
10、算分度圆直径3d2nm3z /cos=74.54mm 4d2nm4z /cos=254.68mm 计算传动中心距23=cos/zzm2121n1)(164.6mm 圆整为23=165mm 确定螺旋角=arccos2343n22zzm17.34o计算分度圆直径3d2nm3z /cos=75.4mm 4d2nm4z /cos=254.67mm 计算齿宽b=3dd =1 75.4=75.4mm 圆整后取mm80b3mm75b4计算齿轮的圆周速度100060ndv3330.22m/s 由表 10-4 可知,选用 8 级精度较为合适3、校核弯曲疲劳强度(1齿形系数FaY和应力修正系数SaY由表 10-7
11、 查得65.23FaY58. 13SaY22.24FaY77.14SaY(2许用弯曲应力F由图 10-2 查得MPa2203limFMPa1604limF由表 10-3 查得3 .1FS由图 10-4 查得弯曲疲劳寿命系数92.03NTY94. 04NTY(3许用弯曲应力为FNTSTFFSYY33lim3=3.192.02220=311.385MPa FNTSTFFSYY44lim4=3.194.02160=231.4MPa 3F=33a32n3zmbcos6.1SaFIIYYKT=42.4MPa 311.385MPa 4F=3F3a3a4a4aSFSFYYYY=42.458.165.277.
12、122.2=39.8231.4MPa (4满足齿根弯曲疲劳强度要求2nm=3 3d75.54mm 4d254.68mm 23=165mm =17.34o3d75.4mm 4d254.67mm mm80b3mm75b43v=0.22m/s 65.23FaY58.13SaY22. 24FaY77. 14SaYMPa2203limFMPa1604limF3.1FS92. 03NTY94.04NTY3F=311.385MPa 4F=231.4MPa 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 26 页个人资料整理仅限学习使用小结:高速级,
13、低速级齿轮传动数据总结如下:高速级齿轮传动数据:齿数:22z1,105z2模数:2nm齿宽:mm50b1mm45b2螺旋角:o15分度圆直径:mm55.45d1mm41.217d2中心距: a12=131mm 低速级齿轮传动数据:齿数:243z,82z4模数:3nm齿宽:mm80b3mm75b4螺旋角:o242017分度圆直径:mm4.75d3mm67.254d4中心距: a23=165mm 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 26 页个人资料整理仅限学习使用设计计算与说明计算结果精选学习资料 - - - - - - -
14、- - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 26 页个人资料整理仅限学习使用六、 轴的结构设计一)高速轴的设计1选择轴的材料,确定许用应力选 择 轴 的 材 料 为45钢 , 调 质 处 理 。 由 表1-14查 得 ,a591MPb2初估轴的最小直径,选取联轴器安 装 联 轴 器 处 轴 的 直 径d2A图为 轴 的 最 小 直 径 , 根 据 表2-14,118107A,按公式)(2-14得33960306.2)118107(dIIInPA14.315.8mm 考虑到轴上键槽削弱,轴径须加大000053,但该轴外伸与电动机轴通过联轴器联结,因电动机轴轴径为38mm ,
15、外伸距离为60mm 。选取联轴器:按扭矩331.5010?TN mm查手册,选用3LX型弹性柱销联轴器,其半联轴器的孔径30dmm ,半联轴器长160Lmm,故取30dmm3轴的结构设计) 1(根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度段:由第三步已确定30dmm,半联轴器与轴配合部分长度160Lmm, 为 保 证 轴 承 挡 圈 压 紧 联 轴 器 ,l应 比1L小 , 故 取mml581。 段 : 联 轴 器 右 端 用 轴 肩 定 位 , 轴 肩 高 度dh) 1 .007.0(, 取mmh5.2,则35d2,为方便轴a591MPb30dmmmml58135d2精选学习资料 - - - -
16、 - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 26 页个人资料整理仅限学习使用承端盖固定螺钉的装拆及轴承加注润滑剂,取轴承端盖至联轴器左端端面长度为10mm ,由于该段与轴承配合,初选角接触球轴承 7207AC ,尺寸为357217dDB,则有mm35d2,轴承左端由轴肩定位,轴承右端由轴承端盖压紧,综合调整后取mml672。段:为保证轴承左端面的定位,轴承左端由轴肩固定,轴肩高度 h=0.070.1 )d,则取 h=2.5mm 。则40d3mm 根据中间轴小齿轮宽 B=50mm,综合调整后取mm1173l。 段 : 由 于 该 段 齿 轮 与 轴 一 体 制
17、 造 , 则mm55.40df,mml504。 段 : 考 虑段齿 轮和 箱 体径 向尺 寸且 与 段 协 调 , 取mmd405,取mml235。 段 : 该 段 安 装 轴 承 , 因 选 用7207AC 型 号 轴 承 , 则356dmm ,mml176。)(2轴上零件的轴向固定半联轴器与轴的轴向固定采用平键联接,配合为6/7 kH,滚动轴承与轴的配合为6/7 kH。)(3轴端倒角取451,见图2A)(4根据以上各轴段直径和长度绘制轴的结构草图。二)中间轴的设计1选择轴的材料,确定许用应力mml67240d3mm mm1173lmml50442dmm90lmm53.73dmm48lmm4
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