设计任务计划书范文.doc
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1、第一章 设计任务书1.1 题目设计一用于带式运送机传动装置一级圆柱齿轮减速器。总体布置简图如下:图1.1 传动方案设计简图原始数据编号为27号,详细如下:(1)运送带工作拉力 F(N):7000(2)卷筒直径D(mm):500(3)运送带速度V(m/s):2.2(4)带速容许偏差():5(5)使用年限(年):10(6)工作制度(班/日):2(7)每班工作时间(h):8详细工作状况为:带式输送机持续单向运转,工作平稳无过载,空载起动。 1.2 机械设计课程内容(1)传动方案分析和拟定;(2)电动机选取,传动装置运动和动力参数计算; (3)传动零件设计(带传动、单级齿轮传动);(4)轴和轴承组合设
2、计(轴构造设计,轴承组合设计,低速轴弯、扭组合强度校核,低速轴上轴承寿命计算);(5)键选取及强度校核(低速轴上键校核); (6)联轴器选取;(7)减速器润滑与密封;(8)减速器装配草图俯视图设计(箱体、附件设计等);(9)编写设计计算阐明书;1.3 设计工作量:(1)减速器装配图1张(A1图纸);(2)设计计算阐明书1份,30004000字。1.4 课程设计筹划(周)(1)设计准备(0.5天) (2)减速器装拆实验、参观实物或模型,借图板(3)传动装置总体设计(1天)(4)装配图设计(22.5天)(5)编写设计计算阐明书(0.51天)第二章 电动机选取计算计算过程及有关阐明成果2.1 电动机
3、类型和构造选取由于本传动工作状况是:载荷平稳、单向旋转。因此选用惯用封闭式Y(IP44)系列鼠笼型三相异步电动机。2.2 电动机容量选取(1) 工作机所需功率 带式传动机效率为0.940.97,取0.95,那么(2)电动机输出功率传动装置效率选取为:1 普通V带效率为: 0.952 深沟球轴承(稀油润滑)0.993 圆柱齿轮传动(6级精度,稀油润滑)效率为:0.97 4 齿轮联轴器效率为:0.98 则总效率为:电动机输出功率为:选取电动机额定功率;2.3 电动机转速选取滚筒转速:V带传动比,单击圆柱齿轮传动比,则总传动比电动机转速范畴应为:额定功率相似电动机有四种同步转速可供选用。电动机转速越
4、高,则磁极越少,尺寸及重量越小,价格也越低;但电动机转速较高,也引起传动装置尺寸和重量增大,成本增长。同步,电动机额定功率应当略不不大于电动机所需输出功率,使得电动机工总是不会过热。在该范畴内电动机同步转速有如下几种1000、750r/min ,为减少电动机重量和成本,因此选取 。2.4 电动机型号拟定依照以上条件,有机械手册可查出符合规定电动机有关技术参数如下:型 号: Y200L1-6额定功率/kW:= 18.5满载转速r/min: 970启动转矩(额定转矩):1.9最大转矩(额定转矩):2.0第三章 传动装置运动、动力参数计算3.1 总传动比拟定 。3.2 分派各级传动比为是带传动尺寸不
5、至过大,满足,可,则齿轮传动比3.3 计算各轴转速 3.4 计算各轴功率 3.5 计算各轴转矩参 数轴 名电动机轴1轴2轴滚筒轴转速970235.4453.5153.51功率18.517.5816.8816.37转矩182.14713.03012.632921.6传动比4.124.41效率0.950.960.97第四章 齿轮传动设计4.1 选取齿轮材料并拟定许应应力由于本题对减速器没有特殊规定,可采用软齿面闭式齿轮传动。但大小齿轮都是软齿面时,考虑到小齿轮齿根较薄,弯曲强度较低,且受载次数较多,故在选取材料和热解决时,普通使小齿轮硬度比大齿轮高。小齿轮材料用40Cr钢,调质解决,齿面硬度HB1
6、=48-55HRC,大齿轮材料用40CrMnMo号钢,调质解决,齿面硬度HB2=45-50HRC由设计手册,可查得,由设计手册可查得。由设计手册取需用接触应力为:许用弯曲应力为:4.2 按齿面弯曲强度设计计算依照硬齿面闭式齿轮传动准则,应一方面按齿面弯曲强度设计公式进行设计计算,然后再按硬齿面弯曲强度验算公式进行验算。由设计手册式,可知设计计算公式为:(1) 拟定计算参数选用载荷系数K=1.3选用齿宽系数=0.8因代入公式计算。(2)小齿轮基圆直径(3) 拟定齿数和模数 传动比 齿数比 齿数 取模数 选用原则参数(4 )拟定中心距和齿宽中心距 齿 宽 (5) 验证齿轮接触强度由设计手册上,可知
7、验证公式为:选用齿形系数, 选用应力修正系数, 分别验算两轮齿根弯曲应力验算成果:齿轮弯曲强度满足规定。(6) 齿轮基本尺寸设计拟定齿轮重要几何尺寸:分度圆直径: 齿顶圆直径: 齿跟圆直径: 4.2.7 拟定齿轮制造精度查表拟定齿轮第 II公差组为9级精度 第五章 轴设计及强度校核计算过程及有关阐明成果5.1输入轴计算已知输入轴传递功率,转速,小齿轮齿宽,齿数,模数,压力角,载荷平稳。1)初步估算轴直径按照“轴惯用材料及其重要力学性能表”进行选取,选用45号钢为轴材料,调质解决。由,查“惯用材料值和C值表”知45号钢C值范畴为118107,取C=115,计算后得(考虑有键槽,将直径增大5%)。
8、2)轴构造设计 ( 1 )拟定轴构造方案右轴承从轴右端装入,靠轴肩定位。齿轮和左轴承从轴左端装入,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 )拟定轴各段直径 轴构造示意图1轴段为最小径,安装带轮,;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,为减少装配轴承处精加工面长度设立轴肩,其中d3为轴承内径大小 (依照机械设计课程上机与设计续表13-3:取深沟球轴承6312),轴承宽,Error! Reference source not found.;轴两端装轴承处轴径相等,则7段取;4轴
9、段安装齿轮,齿轮内径,齿轮轴向定位轴肩,取;6、7之间有砂轮越程槽,取Error! Reference source not found.。(3)拟定轴各段长度结合绘图后拟定各轴段长度如下:1轴段长度取(依照带轮构造及尺寸);2轴段总长度;3轴段(轴承宽与套筒长度和);4轴段(由于齿轮齿宽为80mm,轴段长度应比零件轮毂短2-3mm);5、6、7轴段长度;则轴全长为。3)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162mm,由于该轴两轴承对称,因此:LA=LB=58.5mm(1)绘制轴受力简图如下(2)绘制垂直面弯矩图如下垂直面内轴承支反力:水平面内轴承支反力
10、:由两边对称,知截面C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扭转力按脉动循环变化,取=0.6,截面C处当量弯矩: (7)校核危险截面C强度鉴定危险截面为第四段轴中心面,轴材料选用45钢,调质解决,查机械设计基本表14-1得,表14-3查得则:综上,该轴强度足够。5.2输出轴计算已知输出轴传递功率,转速,大齿轮齿宽,齿数,模数,压力角,载荷平稳。1)初步估算轴直径按照“轴惯用材料及其重要力学性能表”进行选取,选用45号钢为轴材料,正火解决。由,查“惯用材料值和C值表”知4
11、5号钢C值范畴为118107,取C=115,计算后得,取(考虑有键槽,将直径增大5%)。2)轴构造设计 (1)拟定轴构造方案右轴承从轴右端装入,靠轴肩定位。齿轮和左轴承从轴左端装入,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)拟定轴各段直径轴构造示意图由图中个零件配合尺寸关系知;,Error! Reference source not found.。(3)拟定轴各段长度结合绘图后拟定各轴段长度如下:1轴段长度取(依照联轴器构造及尺寸);2轴段总长度;3轴段(轴承宽与套筒长度和);4轴段(由于齿轮齿宽为7
12、9mm,轴段长度应比零件轮毂短2-3mm);5、6、7轴段长度(考虑到轴承宽度及砂轮越程槽宽度);则轴全长为。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194mm,由于该轴两轴承对称,因此:LA=LB=97mm(1)绘制轴受力简图如下(2)绘制垂直面弯矩图如下垂直面内轴承支反力:水平面内轴承支反力:F为;F力在支点产生反力: 由两边对称,知截面C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:F力产生弯矩为:截面C上F力产生弯矩为: (4)绘制合弯矩图如上,考虑到最不利状况,把与直接相加:则 (5)绘制扭矩图如上转矩:
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