毕设论文--璃玻瓶印花机构及传动装置-机械设计课程设计.doc
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1、机械设计课程设计设计计算说明书设计题目: 玻璃瓶印花机构及传动装置天津理工大学机械工程学院目 录一 课程设计的任务2二 电动机的选择4三 传动装置的总传动比和分配各级传动比5四 传动装置的运动和动力参数的计算6五 传动零件的设计计算8六 轴的设计、校核19七 滚动轴承的选择和计算29八 键的选择和计算30九 联轴器的选择30十 润滑和密封的选择30十一 箱体结构的设计31十二 设计总结34十三 参考资料35一、 课程设计的任务1设计目的:课程设计是机械设计课程重要的教学环节,是培养学生机械设计能力的技术基础课。课程设计的主要目的是:(1)通过课程设计使学生综合运用机械设计课程及有关先修课程的知
2、识,起到巩固、深化、融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的作用,树立正确的设计思想。(2)通过课程设计的实践,培养学生分析和解决工程实际问题的能力,使学生掌握机械零件、机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤。(3)提高学生的有关设计能力,如计算能力、绘图能力以及计算机辅助设计(CAD)能力等,使学生熟悉设计资料(手册、图册等)的使用,掌握经验估算等机械设计的基本技能。2设计题目:执行机构方案设计、传动装置总体设计及机构运动简图已经在机械原理课程设计中完成(详见机械原理课程设计资料,在此略),现将对传动装置进行具体设计。机械设计部分课程设计是在机械原理课程设计完成之后设计题目的延续和深入。执行
3、机构方案设计、传动装置总体设计及机构运动简图已经在机械原理课程设计中完成,机械设计部分课程设计的任务是对其传动装置进行具体设计。设计题目:玻璃瓶印花机构及传动装置1、原始数据:分配轴转速n(r/min)50分配轴输入功率P(kw)1.1玻璃瓶单程移距(mm)115印花图章上下移距(mm)52定位压块左右移距(mm)25说明:(1)工作条件:2班制,工作环境良好,有轻微振动;(2)使用期限十年,大修期三年;(3)生产批量:小批量生产(20台);(4)带传动比i=2.53.5;(5)采用Y型电动机驱动; (6) 分配轴:与减速器输出轴相连接(各执行机构的输入轴)。2、设计任务1)总体设计计算(1)
4、选择电机型号计算所需电机功率,确定电机转速,选定电机型号;(2)计算传动装置的运动、动力参数;a.确定总传动比i,分配各级传动比;b.计算各轴转速n、转矩T;c.传动零件设计计算; d.校核中间轴的强度、轴承寿命、键强度; 2)绘制减速器装配图(草图和正式图各一张); 3)绘制零件工作图:减速器中大齿轮和中间轴零件工作图;(注:当中间轴为齿轮轴时,可仅绘一张中间轴零件工作图即可); 4)编写设计计算说明书。3、传动装置部分简图二、电动机的选择1电动机类型的选择按已知工作要求和条件选用Y系列一般用途的全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机。2 确定电动机输出功率电动机所需的输出功率 其中:-工作机分配
5、轴的输入功率-由电动机至分配轴的传动总效率工作机的分配轴输入功率:总效率查表可得: , , , ,则 电动机所需的功率:3确定电动机转速工作机转速 确定电动机转速可选范围:V带传动常用传动比范围为,双级圆柱齿轮传动比范围为,则电动机转速可选范围为 其中: 减速器传动比符合这一转速范围的同步转速为,根据容量和转速,由有关手册查出适用的电动机型号。4.确定电动机型号根据所需效率、转速,由机械设计手册 或指导书选定电动机: Y90S-2型号(Y系列)数据如下: 额定功率: (额定功率应大于计算功率)满载转速:(电动机满载转速)同步转速:电动机轴径: 三、传动装置的总传动比和分配各级传动比1传动装置的
6、总传动比2分配各级传动比根据机械设计课程设计选取,对于三角v带传动,为避免大带轮直径过大,取;则减速器的总传动比为 对于两级圆柱斜齿轮减速器,按两个大齿轮具有相近的浸油深度分配传动比,取 注:高速级齿轮传动比;低速级齿轮传动比。四、传动装置的运动和动力参数的计算1计算各轴的转速轴(高速级小齿轮轴) 轴(中间轴) 轴(低速级大齿轮轴) 轴(与轴通过联轴器相连的轴) 2计算各轴的输入功率和输出功率轴: 输入功率 输出功率 轴: 输入功率 输出功率 轴 输入功率 输出功率 轴 输入功率 输出功率 3.计算各轴的输入转矩和输出转矩电动机的输出转矩 轴: 输入转矩 输出转矩 轴: 输入转矩 输出转矩 轴
7、 输入转矩 输出转矩 轴 输入转矩 输出转矩 将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表:轴名功率p/kw转矩T ( Nmm)转速n/rmin-1传动比i效率输入输出输入输出电机轴1.2544.217103284030.96轴1.2041.19212.14610312.025103946.674.970.98轴1.1681.15658.55910357.958103190.483.820.98轴1.1331.122216.403103214.302103500.99分配轴1.1111.100212.201103210.100103501五、传动零件的设计计算1V带传动的设计计算计算项目计算内容
8、结果1、定V带型号和带轮直径工作情况系数由表11.5计算功率选带型号由图11.15Z型小带轮直径由表11.6取大带轮直径取大带轮转速带速传动比传动比相对误差2、计算带长求求初取中心距带长基准长度3、求中心距和包角中心距小轮包角4、求带根数带根数 取根5、求轴上载荷张紧力轴上载荷2齿轮传动的设计计算高速级齿轮校核材料选择:小齿轮45钢,调制处理,硬度229HB286HB,平均240HB 大齿轮45钢,正火处理,硬度169HB217HB,平均210HB计算项目计算内容计算结果齿面接触疲劳强度计算1、初步计算2校核计算齿根弯曲疲劳强度计算 低速级齿轮校核材料选择:小齿轮45钢,调制处理,硬度229H
9、B286HB,平均240HB 大齿轮45钢,正火处理,硬度169HB217HB,平均210HB计算项目计算内容计算结果齿面接触疲劳强度计算1、初步计算2校核计算齿根弯曲疲劳强度计算 六、轴的设计、校核(一)轴(高速轴)的结构设计1、求轴上的功率、转速和转矩由前面得,2、求作用在齿轮上的力已知高速级小齿轮的分度圆直径,则 3、初步确定轴的最小直径先初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢,调质处理。根据参考资料取=112,于是得:因为轴上应开1个键槽,所以轴径应增大5%,故,又此段轴与大带轮装配,综合考虑两者要求取.4、轴的结构设计(1)拟定轴上零件的装配方案通过分析比较,选用下图所示的装配方
10、案。(2) 据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1)1-2段轴段与大带轮装配,其直径,为了满足大带轮的轴向定位要求,带轮右侧制出一轴肩故,查表知大带轮宽为,为了保证轴端挡圈只压在大带轮上而不压在轴的端面上,故1-2段的长度应比略小一些,现取。2)初步估算轴承端盖的总宽度为,根据轴承端盖的拆装及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与大带轮右端面的距离,故取。3)初步选择滚动轴承。因为轴承只承受径向力的作用,故选用深沟球轴承。参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选择6206承,由参考得其尺寸为,故。4)取安装齿轮处的轴段4-5的直径,已知齿轮轮毂的宽度,轴承内端面至箱体内壁的距离,齿轮
11、与箱体内壁之距离,故取,挡油盘宽度为,所以,。但此时齿轮直径,齿轮受力不均匀故选用齿轮轴。5、轴上零件的周向定位带轮与轴之间的定位采用平键连接。按由参考资料查得平键截面,键槽用键槽铣刀加工长为。6、确定轴上圆角和倒角尺寸由参考资料,取轴端倒角为245。(二)轴(中间轴)的设计计算1、求轴上的功率、转速和转矩由前面得,2、求作用在齿轮上的力 已知低速级小齿轮的分度圆直径, 3、初步确定轴的最小直径先按参考资料初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢,调质处理。根据参考资料,取C=112,于是得:因为轴上应开1个键槽,所以轴径应增大5%,故,取。4、轴的结构设计(1)拟定轴上零件的装配方案通过分
12、析比较,选用下图所示的装配方案。(2)据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1)初步选择滚动轴承。因为轴承只承受径向力的作用,故选用深沟球轴承。参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选择6206轴承,由参考资料得其尺寸为,故。2)取安装齿轮处的轴段3-4的直径为,齿轮与轴承之间采用套筒定位已知齿轮2轮毂的宽度,为使套筒充分压紧齿轮3,故,取安装齿轮处的轴段2-3的直径,已知齿轮轮毂的宽度,故取。但此时齿轮直径,齿轮受力不均匀故选用齿轮轴。3)轴承内端面至箱体内壁的距离,齿轮与箱体内壁之距离,挡油盘宽度为,故,。5、轴上零件的周向定位齿轮2与轴之间的定位采用平键连接。按,由参考资料查得齿轮2处
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