哈工大机械设计课程设计四篇.docx
哈工大机械设计课程设计四篇2个积分哈工大的学弟学妹们：你们好，作为哈工大的一员，知道哈工大的功课很累。所以我特地把我们寝室四人的机械设计课程设计上传到网上，方便你们参考。但是不要抄袭，这是锻炼能力的很好时机。而且，作为工大人，知道你们为了下载文档很纠结。所以这次四篇文档只要2个积分。目录一、传动装置的总体设计错误!未定义书签。（一）设计题目21.设计数据及要求：22.传动装置简图：3二选择电动机31.选择电动机的类型32.选择电动机的容量33.确定电动机转速3三计算传动装置的总传动比31.总传动比旦32.分配传动比3四计算传动装置各轴的运动和动力参数31.各轴的转速32.各轴的输入功率43.各轴的输出转矩4二、传动零件的设计计算4（-高速齿轮传动41.选择材料、热处理方式及精度等级42.初步计算传动主要尺寸53.计算传动尺寸6二低速速齿轮传动二级传动71.选择材料、热处理方式及精度等级72.初步计算传动主要尺寸73.计算传动尺寸8（三验证两个大齿轮润滑的合理性10四根据所选齿数修订减速器运动学和动力学参数。101.各轴的转速102.各轴的输入功率103.各轴的输出转矩10=.轴的设计计算11（一）高速轴（轴I）的设计计算111.轴的根本参数一I轴：112.选择轴的材料113.初算轴径114.轴承部件的结构设计115.轴上键校核设计126.轴的强度校核137.校核轴承寿命13（二）中间轴（轴11）的设计计算141.轴的根本参数一II轴：142.选择轴的材料143.初算轴径144.轴承部件的结构设计145.轴上键校核156.轴的受力分析157.校核轴承寿命16（三）输出轴（轴【II）的设计计算171.轴的根本参数-TII轴：172.选择轴的材料173.初算轴径174.轴承部件的结构设计176.轴的强度校核197.校核轴承寿命20（四）整体结构的的最初设计201.轴承的选择202.轴承润滑方式及密封方式203.确定轴承端盖的结构形式214.确定减速器机体的结构方案并确定有关尺寸21四设计参考文献：21一、传动装置的总体设计（一）设计题目课程设计题目：带式运输机传送装置1.设计数据及要求：设计的原始数据要求：F=1900N:d=250mm;v=0.9ms机器年产量：大批量；机器工作环境：有尘:机器载荷特性：平稳；机器最短工作年限：5年2班。2.传动装置简图：二选择电动机1选择电动机的类型根据参考文献2,按工作要求和工作条件选用Y系列三相笼型异步电动机。全封闭自扇冷式结构，电压为380V。2.选择电动机的容量工作机的有效功率为：从电动机到工作机传送带间的总效率为：式中：子、0."3、少分别为联轴器、轴承、齿轮传动、卷筒的传动效率。联轴器选用弹性联轴器，轴承为角接触球轴承，齿轮为8级精度齿轮，由参考文献表9.1取"i=0.99、"2=0.99、"3=0.97、?4=0.96。那么：所以电动机所需要的工作功率为：3.确定电动机转速按参考文献2表9.2推荐的传动比合理范围，二级圆柱齿轮减速器传动比；=840,而工作机卷筒轴的转速为：所以电动机转速的可选范围为：几,=i%=(840)×69=(5502750)rmin符合这一范围的同步转速有750r/min、1000rmin,1500r/min三种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为100Or/min的电动机，另需要其中电机工作所需额定功率：PedPd.根据电动机类型、容量和转速，由参考文献2表15.1以及有关手册选定电动机型号为Y112M-6。其主要性能如下表：电动机型号额定功率/kW满载转速/(r/min)起动转矩额定转矩最大转矩额定转矩Y112M-62.29402.02.0由参考文献2表15.2查得电动机的主要安装尺寸及外形尺寸如下:型号HABCDEFXGDGKY112M-61121901407028608X72412bi-b2hAABBHA2451901152655018015400电动机的外形尺寸图如下：三)计算传动装置的总传动比1.总传动比ix为：2.分配传动比：考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相接近，取1.4?“，故:(四计算传动装置各轴的运动和动力参数1.各轴的转速I轴"1=痴=940rminII轴n=-=215.6r/min(I4.36IlI轴n=-=69.Ir/min69r/min3.12卷筒轴“=69r/min2.各轴的输入功率I轴P=PdX?=2.01x0.99=1.99WII轴H=Pl23=1.99×0.99×0.97=1.9LlWIII轴Pm=R刃3=L91x0.99x0.97=1.83%W卷筒轴PiS=Pm2/=l.830.990.99=1.79kW3.各轴的输出转矩电动机轴的输出转矩外为所以：I轴T=Tdx尸2.04×IO4Nmtn×0.99=2.02×1042V.znII轴丁产T切2/dI=2.02×104Nmm×0.99×0.97×4.36=8.46xlO*N"""In轴Tin=Tn少3晶=8.46×104N.mtnX0.99X0.97X3.12=2.53×105N.mm卷筒轴Tt=Tm巾力=2.53XI(TMmmX0.99X0.99=2AS×iO5N.mrn将上述计算结果汇总于下表得：轴名功率kW转矩T(N三)转速n/(rmin)传动比i效率n电机轴2.Ol2.04×IO494010.991轴1.992.02×IO49404.360.96Il轴1.918.46×IO42116山轴1.832.53x10s693+120.96卷筒轴1,792.48x10s6910.97二、传动零件的设计计算(-高速齿轮传动1.选择材料、热处理方式及精度等级考虑到此考虑到高速级齿轮传动传递功率约2.2kW,且该齿轮传动为闭式传动。故大、小齿轮均选用40Cr,热处理方式为调质-外表淬火，由参考文献1表6.2得到齿面硬度为4855HRC,选用8级精度。2.初步计算传动主要尺寸因为大、小齿轮均选用硬齿面，齿面抗点蚀能力较强所以初步决定按照齿根弯曲疲劳强度设计齿轮传动的主要参数及尺寸。由参考文献1式（6.25）,即式中各参数为：1）小齿轮传递的扭矩2）初选Z产17,（后面予以说明计算校验，最小根切齿数Zmm=I5.57）那么z2=Z1Xil=17x4.36=74.12,考虑中心距及减速器的结构尺寸问题，选取z2=70，那么彳=70/17=4.12o3）初选K,=1.3。4）初选螺旋角力=13°,由参考文献1式6.1得端面重合度：那么查参考文献1图6.22查得重合度系数%=0.725）硬齿面非对称布置，按参考文献1表6.6畲=0.3一0.6取禽=066）由参考文献1式（6.2）,轴面重合度:由参考文献1图6.28查得：螺旋角系数：打=0.917）齿形系数YF和应力修正系数YS当量齿数：由参考文献1图6.20查得：L=2.88,y=224由参考文献1图6.21查得：%=1.54,=178（均由线性插值法得到）8）许用弯曲应力可由参考文献1式6.29,即HL=胃皿算得。由参考文献1图6.29h查得接触疲劳极限应力叫同=/心=360MPa由参考文献1表6.7查得平安系数SF=I.25小齿轮与大齿轮的应力循环系数分别为：由参考文献1图6.32查得寿命系数/I=Yn2=1.0故需用弯曲应力所以那么，初算模数加M3.计算传动尺寸(1)计算载荷系数K由参考文献1表6.3查得使用系数KA=LOo(平稳)由参考文献1表6.7查得动载系数K.=1.08由参考文献1图6.12查得齿向载荷分布系数Kp=1.09由参考文献1表6.4查得齿间我荷分布系数Ka=I.4那么K=储凡KNJ=I.648(2)对m,1进行修正，并圆整为标准模数由参考文献表6.1圆整后取SI=2.0mm(3)计算传动尺寸中心距:t3=耽(马+zj=2.5“(17+7°)=8929jm2cos夕2cos13由参考文献2表9.4圆整为=90"""那么修整螺旋角所以按参考文献2表9.4圆整为b=22mm取b2=b=25“,bi=b+(510)=(2732)“,取5=30"“(4)校核最小不根切齿数：由tann=tanqcos/?,ll=20求得l=20.6314那么Zl>Zmin,那么可知不会发生根切现象(5)校核齿面接触疲劳强度由参考文献1式(6.20),即式中各参数：1)K=L648、7；=2.02x104N三Mb=22mn.4=35.1722)齿数比V-Zi=4.123)查参考文献1表6.5得材料弹性系数ZE=189.8W4)查参考文献1图6.15得节点区域系数Zh=2.445）查参考文献1图6.16得重合度系数Zc=0.826）查参考文献1图6.26得螺旋角系数Zz）=O.9887）查参考文献1式（6.26）,许用接触应力由司=马萨算得根底疲劳接触疲劳极限应力bI=b“x=1200MPa,由参考文献1图6.29g查得由参考文献口图6.30查得寿命系数Zv1=Zv1=1.0由参考文献1表6.7查得平安系数S”=1.0,故那么即满足齿面接触疲劳强度。计算齿轮传动其他尺寸高速级齿轮参数列表齿轮法向模数分度圆直径齿宽由数螺旋角力中心距a小2.035.172301714.835°90mm大149.8282270二低速速齿轮传动二级传动）1.选择材料、热处理方式及精度等级考虑低速级齿轮传动传递功率约1.9kW,且该齿轮传动为闭式传动。大、小齿轮仍是选用40Cr,外表淬火，由参考文献1表6.2得到齿面硬度为4855HRC,选用8级精度。2.初步计算传动主要尺寸因为大、小齿轮均选用硬齿面，齿面抗点蚀能力较强所以初步决定按照齿根弯曲疲劳强度设计齿轮传动的主要参数及尺寸。由参考文献口式（6.25）,即式中各参数为：D小齿轮传递的扭矩2）初选Za=17（后面予以说明计算校验，最小根切齿数ZnIln=I4.93）,那么Z4=Z3X1i=17x13.6/（70/17）=56.15,那么可选取z=56,那么Q=56/17=3.29。那么知：im=iii2=4.12x3.29=13.55J/Zm=（柱-ffl）m=（13.6-13.55）/13.6=0.37%,满足传动比要求。3）初选K,=1.
