2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  機械設計基礎課程設計說明書</p><p>  題目: 設計用于膠帶運輸機的機械傳動裝置</p><p><b>  班 級:</b></p><p><b>  姓 名:</b></p><p><b>  學 號:</b></p

2、><p><b>  指導教師:</b></p><p>  成 績: </p><p>  年 月 日</p><p><b>  目錄</b></p><p>  1. 設計任務書3</p>

3、<p><b>  1.1設計題目3</b></p><p><b>  1.2工作條件3</b></p><p><b>  1.3技術數(shù)據(jù)3</b></p><p>  2. 傳動裝置總體設計3</p><p>  2.1電動機的選擇3</p>

4、;<p>  2.2分配傳動比5</p><p>  2.3傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算5</p><p>  3. 傳動零件的設計計算7</p><p>  3.1減速器以外的傳動零件設計計算7</p><p>  3.2減速器以內的傳動零件設計計算8</p><p>  4. 軸的設計計算

5、12</p><p>  4.1初步確定軸的直徑12</p><p>  4.2軸的強度校核13</p><p>  5. 滾動軸承的選擇及其壽命驗算17</p><p>  5.1低速軸軸承17</p><p>  5.2高速軸軸承17</p><p>  6. 鍵聯(lián)接的選擇和驗算

6、18</p><p>  6.1減速器大齒輪與低速軸的鍵聯(lián)接18</p><p>  6.2小鏈輪與減速器低速軸軸伸的聯(lián)接19</p><p>  6.3聯(lián)軸器與減速器高速軸軸伸的聯(lián)接19</p><p>  7. 聯(lián)軸器的選擇19</p><p>  8. 減速器的潤滑及密封形式選擇20</p>

7、<p><b>  參考文獻20</b></p><p><b>  1. 設計任務書</b></p><p><b>  1.1設計題目</b></p><p>  設計用于膠帶運輸機的機械傳動裝置。</p><p><b>  1.2工作條件<

8、;/b></p><p><b>  1.3技術數(shù)據(jù)</b></p><p>  2. 傳動裝置總體設計</p><p><b>  2.1電動機的選擇</b></p><p>  2.1.1選擇電動機系列</p><p>  按工作要求及工作條件選用三相異步電動機,封

9、閉自扇冷</p><p>  式結構,電壓380V,Y系列。</p><p>  2.1.2選擇電動機功率</p><p>  1)傳動滾筒所需有效功率:</p><p>  2)傳動裝置總效率:</p><p>  按表2-11-1(P90)確定各部分效率如下:</p><p>  彈性聯(lián)軸器

10、的效率 </p><p>  一對滾動軸承的效率 </p><p>  閉式齒輪傳動的效率 (暫定精度為8級)</p><p>  開式滾子鏈傳動的效率 </p><p>  一對滑動軸承的效率 </p><p&g

11、t;  傳動滾筒的效率 </p><p><b>  傳動裝總效率</b></p><p>  3)所需的電動機功率:</p><p>  查表2-18-1(P158),可選Y系列三相異步電動機Y132S-4</p><p>  型,或選Y系列三相異步電動機Y132M2-6型,額定功率均為&

12、lt;/p><p><b>  ,均滿足</b></p><p>  2.1.3確定電動機轉速</p><p>  1)傳動滾筒軸工作轉速:</p><p>  現(xiàn)以同步轉速為1500r/min 及1000r/min兩種方案進行比</p><p>  較,查表2-18-1(P158)得電動機數(shù)據(jù),計算

13、總傳動比列于下表:</p><p>  比較兩方案可見,方案1選用的電動機雖然質量和價格較</p><p>  低,但總傳動比較大。為使傳動裝置結構緊湊,決定選用方案2。</p><p>  電動機型號為Y132M2-6,同步轉速為1000r/min。由表2-18-1</p><p>  (P158)和表2-18-2(P158)查得主要性能技

14、術數(shù)據(jù)和安裝尺寸:</p><p><b>  2.2分配傳動比</b></p><p>  總傳動比: </p><p>  據(jù)表2-11-1(P90)取鏈傳動比: </p><p>  則齒輪傳動的傳動比: </p><p>  2.3傳動

15、裝置的運動和動力參數(shù)計算</p><p>  2.3.1各軸功率、轉速和轉矩的計算</p><p>  0軸:即電動機的主動軸:</p><p>  1軸:即減速器高速軸,與電動機軸采用聯(lián)軸器鏈接,傳</p><p>  動比,查表2-11-1(P90)彈性聯(lián)軸器的傳動效率,</p><p><b>  則:

16、</b></p><p>  2軸:即減速器低速軸,動力從1軸到2軸經歷了1軸上的</p><p>  一對滾動軸承和一對齒輪嚙合,故發(fā)生兩次功率損耗,計算效</p><p>  率時都要計入,查表2-11-1(P90)一對滾動軸承的傳動效率利率</p><p>  ,閉式齒輪傳動的效率為(暫定齒輪精度為8</p>

17、<p><b>  級),則:</b></p><p>  3軸:即傳動滾筒軸,動力從2軸到此軸經歷了2軸上的一</p><p>  對滾動軸承和開式滾子鏈傳動,故發(fā)生兩次功率損耗,計算效</p><p>  率時都要計入,查表2-11-1(P90)一對滾動軸承的傳動效率為</p><p>  ,開式滾子鏈傳動

18、的效率為,則:</p><p>  2.3.2各軸運動及動力參數(shù)列表</p><p>  3. 傳動零件的設計計算</p><p>  3.1減速器以外的傳動零件設計計算</p><p>  3.1.1設計鏈傳動</p><p><b>  1)確定鏈輪齒數(shù):</b></p><

19、;p>  由傳動比取小鏈輪齒數(shù),因鏈輪齒數(shù)最好為</p><p>  奇數(shù),;大鏈輪齒數(shù),取,。 </p><p>  實際傳動比: </p><p><b>  2)確定鏈條節(jié)距:</b></p><p>  查表10-16(教材P166)得,工況系數(shù)1.4&l

20、t;/p><p><b>  小鏈輪齒數(shù)系數(shù):</b></p><p>  取單排鏈,由表10-17(教材P166)取=1.0</p><p><b>  由式,得</b></p><p>  因為r/min,查圖10-23(教材P164),得選鏈號</p><p>  No12

21、A,節(jié)距。 </p><p><b>  3)計算鏈長:</b></p><p><b>  初選:</b></p><p><b>  鏈長:</b></p><p>  取

22、 </p><p><b>  4)驗算鏈速:</b></p><p><b>  ,適合。</b></p><p><b>  5)選擇潤滑方式:</b></p><p>  按,鏈號12A,查圖10-26(教材P167)選用滴<

23、;/p><p><b>  油潤滑。</b></p><p>  6)作用在軸上的力:</p><p><b>  有效圓周力:</b></p><p><b>  作用在軸上的力:</b></p><p>  7)鏈輪尺寸及結構:</p>&

24、lt;p><b>  分度圓直徑</b></p><p>  3.2減速器以內的傳動零件設計計算</p><p>  3.2.1設計齒輪傳動</p><p><b>  1)材料的選擇:</b></p><p>  小齒輪選用45鋼,調質處理,齒面硬度220—250HBS,</p>

25、<p>  大齒輪選用45鋼,正火處理,齒面硬度170—210HBS。</p><p><b>  計算應力循環(huán)次數(shù):</b></p><p>  查圖11-14(教材P187),(允許一定點蝕)取</p><p><b>  ,。</b></p><p>  由圖11-15(教材P1

26、87),得</p><p><b>  。</b></p><p>  取,由圖11-13(b)(教材P186),得</p><p><b>  ,</b></p><p><b>  許用接觸應力:</b></p><p>  因,故取

27、 </p><p>  2)按齒面接觸強度確定中心距:</p><p>  小輪轉矩,初取,取,</p><p>  由表11-5(教材P181)得:</p><p>  由圖11-7(教材P181)得:</p><p>  因為是減速傳動,,由式(11-17)(教材P182)</p><

28、;p><b>  計算中心距:</b></p><p>  查表2-11-2(P90),在R40系列中取中心距。 </p><p><b>  估算模數(shù):</b></p><p>  取標準模數(shù) </p><p>

29、<b>  確定齒數(shù):</b></p><p><b>  小齒輪齒數(shù):</b></p><p><b>  大齒輪齒數(shù):</b></p><p>  取,。 </p><p><b>  實際

30、傳動比:</b></p><p><b>  傳動比誤差:</b></p><p><b>  ,</b></p><p><b>  ,在允許范圍內。</b></p><p><b>  齒輪分度圓直徑:</b></p><

31、;p><b>  圓周速度:</b></p><p>  由表11-6(教材P185),取齒輪精度為8級。</p><p>  驗算齒面接觸疲勞強度:</p><p><b>  計算載荷系數(shù):</b></p><p>  按電機驅動,載荷稍有波動,由表11-3(教材P176),?。?lt;/

32、p><p>  計算,由圖11-2(a)(教材</p><p>  P177),按8級精度得:</p><p><b>  齒寬。</b></p><p>  由圖11-3(a)(教材P177),按,考慮軸</p><p>  的剛度較大和齒輪相對軸承為對稱布置得:</p><p&

33、gt;  由表11-4(教材P178),得:</p><p><b>  載荷系數(shù):</b></p><p><b>  計算齒面接觸應力:</b></p><p>  由圖11-4(教材P178),得,,所以:</p><p>  由,查由圖11-6(教材P180)得:</p>&l

34、t;p><b>  齒面接觸應力:</b></p><p><b>  故在安全范圍內。</b></p><p>  4)校核齒根彎曲疲勞強度:</p><p><b>  按,</b></p><p>  由圖11-10(教材P183)得:,</p>&l

35、t;p>  由圖11-11(教材P184)得,,</p><p>  由圖11-12(教材P184)得,()</p><p>  由圖11-16(b)(教材P187),得,</p><p><b>  ,</b></p><p>  由圖11-17(教材P188),得,,</p><p> 

36、 由圖11-18(教材P188)得,</p><p>  取,,由式(11-25)(教材P188)計算許</p><p><b>  用彎曲應力:</b></p><p><b>  故安全。</b></p><p><b>  故安全。</b></p><

37、p>  5)齒輪主要幾何參數(shù):</p><p><b>  ,,,</b></p><p><b>  齒寬,取</b></p><p><b>  4. 軸的設計計算</b></p><p>  4.1初步確定軸的直徑</p><p>  4.1

38、.1高速軸及聯(lián)軸器的設計</p><p>  1)初步選定減速器高速軸外伸段軸徑:</p><p><b>  根據(jù)所選電機,則</b></p><p><b>  2)選擇聯(lián)軸器:</b></p><p>  聯(lián)軸器所傳遞的標稱扭矩:</p><p>  根據(jù)傳動裝置的工作

39、條件擬選用彈性柱銷聯(lián)軸器(GB/T50</p><p>  14-2003)查表16-1(教材P268),取工作情況系數(shù)</p><p><b>  計算轉矩</b></p><p>  由表2-14-1(P114)可查得LH2號聯(lián)軸器就可以滿足轉矩要</p><p>  求()。但其軸孔直徑()</p>

40、<p>  不能滿足電動機及減速器高速軸軸徑的要求。因此重選HL3號</p><p><b>  聯(lián)軸器(,)</b></p><p>  3)最后確定減速器高速軸外伸直徑為。 </p><p>  4.1.2 低速軸的設計計算</p><p><b>  1)選擇軸的材料

41、</b></p><p>  選擇材料為45號鋼,調質處理。</p><p>  2)按轉矩初步計算軸伸直徑</p><p>  取 </p><p>  取(按標準密封圈尺寸取值) </p>&l

42、t;p>  ,根據(jù)軸承取標準值,取 </p><p>  查表2-13-1(P106),選6209型號的深溝球軸承。軸承</p><p>  型號為6209 GB/T276-1994</p><p><b>  4.2軸的強度校核</b></p><p>  4.2.1計算大齒輪上的

43、作用力</p><p><b>  轉矩</b></p><p>  圓周力 </p><p>  徑向力 </p><p>  軸向力 </p><p>  4.2.2繪軸的受力簡圖,

44、求支座反力</p><p><b>  垂直面支座反力</b></p><p><b>  據(jù),得</b></p><p><b>  據(jù),得</b></p><p><b>  2)水平面支座反力</b></p><p><

45、b>  據(jù),得</b></p><p><b>  據(jù),得</b></p><p><b>  受力簡圖如圖(b)</b></p><p><b>  4.2.3作彎矩圖</b></p><p><b>  垂直面彎矩MY圖</b><

46、;/p><p><b>  A點</b></p><p><b>  C點</b></p><p>  垂直面彎矩圖如圖(c)</p><p>  2)水平面彎矩MZ圖</p><p><b>  A點</b></p><p><

47、;b>  C點</b></p><p>  水平面彎矩圖如圖(d)</p><p><b>  3)合成彎矩圖</b></p><p><b>  A點</b></p><p><b>  C點</b></p><p>  合成彎矩圖如

48、圖(e)</p><p><b>  4.2.4作轉矩圖</b></p><p><b>  轉矩圖如圖(f)</b></p><p>  4.2.5作當量彎矩圖</p><p>  該軸單向工作,轉矩按脈動循環(huán)應力考慮,取</p><p><b>  當量彎矩&l

49、t;/b></p><p><b>  D點</b></p><p><b>  A點</b></p><p><b>  C點左</b></p><p><b>  C點右</b></p><p>  當量彎矩圖如圖(g)&

50、lt;/p><p>  4.2.6校核軸的強度</p><p>  由以上分析可見,A點彎矩值最大,C點有鍵槽,而D點軸</p><p>  徑最小,所以該軸危險斷面是A點、C點和D點所在剖面。</p><p>  查表13-1(教材P218)得</p><p>  查表13-2(教材P224)得。</p>

51、<p><b>  A點軸徑</b></p><p>  該值小于原設計該點處軸的直徑45mm,安全。</p><p><b>  C點軸徑</b></p><p>  考慮鍵槽影響,有一個鍵槽,軸徑加大5%。</p><p><b>  。</b></p>

52、;<p>  該值小于原設計該點處軸的直徑48mm,安全。</p><p><b>  D點軸徑</b></p><p>  考慮鍵槽影響,有一個鍵槽,軸徑加大5%。</p><p><b>  。</b></p><p>  該值小于原設計該點處軸的直徑35mm,安全。</p&

53、gt;<p>  5. 滾動軸承的選擇及其壽命驗算</p><p><b>  5.1低速軸軸承</b></p><p>  1)選定軸承類型及初定型號</p><p>  深溝球軸承(GB/T276-1994),型號6209:</p><p><b>  查表得,。</b></

54、p><p><b>  2)計算徑向支反力</b></p><p><b>  取</b></p><p><b>  3)校核軸承壽命</b></p><p>  故滿足軸承的壽命要求。</p><p><b>  5.2高速軸軸承</b&

55、gt;</p><p>  1)選定軸承類型及初定型號</p><p>  深溝球軸承(GB/T276-1994),型號6208:</p><p><b>  查表得,</b></p><p><b>  計算徑向支反力</b></p><p>  取

56、 </p><p><b>  3)校核軸承壽命</b></p><p>  故滿足軸承的壽命要求。</p><p>  6. 鍵聯(lián)接的選擇和驗算</p><p>  6.1減速器大齒輪與低速軸的鍵聯(lián)接</p><p><b>

57、  1)鍵的材料、類型</b></p><p>  鍵的材料選用45鋼,選用A型普通平鍵。</p><p><b>  2)確定鍵的尺寸</b></p><p>  根據(jù)軸徑,齒輪輪轂長,查表2-12-11</p><p>  (P103)確定鍵的尺寸為:</p><p>  3)驗算

58、鍵的擠壓強度</p><p>  鍵和軸的材料為鋼,輪轂材料為45鋼,所以按鋼校核鍵連</p><p>  接的擠壓強度。查表9-7(教材P135),得許用擠壓應力</p><p>  鍵的計算長度,由下式得</p><p>  該鍵安全。所以選鍵14×45 GB/T1096-1990。</p><p>  

59、6.2小鏈輪與減速器低速軸軸伸的聯(lián)接</p><p><b>  1)鍵的材料、類型</b></p><p>  鍵的材料選用45鋼,選用A型普通平鍵。</p><p><b>  2)確定鍵的尺寸</b></p><p>  根據(jù)軸徑,鏈輪輪轂長,查表2-12-11</p><

60、p>  (P103)確定鍵的尺寸為:</p><p>  3)驗算鍵的擠壓強度</p><p>  鍵和軸的材料為鋼,輪轂材料為45鋼,所以按鋼校核鍵連</p><p>  接的擠壓強度。查表9-7(教材P135),得許用擠壓應力</p><p>  鍵的計算長度,由下式得</p><p>  該鍵安全。所以選鍵

61、10×45 GB/T1096-1990。</p><p>  6.3聯(lián)軸器與減速器高速軸軸伸的聯(lián)接</p><p><b>  1)鍵的材料、類型</b></p><p>  鍵的材料選用45鋼,選用A型普通平鍵。</p><p><b>  2)確定鍵的尺寸</b></p>

62、<p>  根據(jù)軸徑,聯(lián)軸器軸孔長,查表2-12-11</p><p>  (P103)確定鍵的尺寸為:</p><p>  3)驗算鍵的擠壓強度</p><p>  鍵和軸的材料為鋼,聯(lián)軸器材料為鋼,所以按鋼校核鍵連</p><p>  接的擠壓強度。查表9-7(教材P135),得許用擠壓應力</p><p&

63、gt;  鍵的計算長度,由下式得</p><p>  該鍵安全。所以選鍵10×50 GB/T1096-1990。</p><p><b>  7. 聯(lián)軸器的選擇</b></p><p>  聯(lián)軸器所傳遞的標稱扭矩:</p><p>  根據(jù)傳動裝置的工作條件擬選用彈性柱銷聯(lián)軸器(GB/T50</p>

64、<p>  14-2003)查表16-1(教材P268),取工作情況系數(shù)</p><p><b>  計算轉矩</b></p><p>  由表2-14-1(P114)可查得LH2號聯(lián)軸器就可以滿足轉矩要</p><p>  求()。但其軸孔直徑()</p><p>  不能滿足電動機及減速器高速軸軸徑的要

65、求。因此重選HL3號</p><p><b>  聯(lián)軸器(,)</b></p><p>  8. 減速器的潤滑及密封形式選擇</p><p>  1)軸承及齒輪潤滑:</p><p>  根據(jù)減速器齒輪的圓周速度,減速器軸承</p><p>  采用飛濺潤滑,根據(jù)工作環(huán)境及工作強度,查表2-15-

66、1(P119),</p><p>  齒輪潤滑油選用工業(yè)閉式齒輪油(GB/T5903-1995)。</p><p><b>  2)密封圈:</b></p><p>  根據(jù)減速器的工作環(huán)境,減速器高速軸及低速軸采用內包</p><p>  骨架旋軸唇形密封圈。由高速軸外伸軸直徑,低速軸</p><p

67、>  外伸軸直徑,通過查表2-15-6(P121),得</p><p>  低速軸采用:FB 40×62×8 GB/T13871-1992</p><p>  高速軸采用:FB 38×62×8 GB/T13871-1992</p><p>  3)油標尺M12,材料Q235A。</p><p>&

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