2023年全國(guó)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(jiǎn)介

1、<p><b>  機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>  計(jì)算說明書</b></p><p>  設(shè)計(jì)題目:二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器</p><p><b>  學(xué) 院: </b></p><p><b>  班 級(jí):</b&

2、gt;</p><p><b>  學(xué) 號(hào):</b></p><p><b>  題 目:</b></p><p><b>  姓 名: </b></p><p><b>  指導(dǎo)老師: </b></p><p>

3、<b>  日 期:</b></p><p><b>  目 錄</b></p><p>  一、設(shè)計(jì)題目:二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器- 2 -</p><p>  二、傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì):- 2 -</p><p>  三、選擇電動(dòng)機(jī)- 3 -</p><p&g

4、t;  四、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比:- 4 -</p><p>  五、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù):- 5 -</p><p>  六、齒輪的設(shè)計(jì):- 5 -</p><p>  七、設(shè)計(jì)V帶:- 9 -</p><p>  八、驗(yàn)算運(yùn)動(dòng)誤差:- 10 -</p><p>  九、軸的設(shè)計(jì):-

5、 12 -</p><p>  十、聯(lián)軸器的選擇:- 21 -</p><p>  十一、潤(rùn)滑方式的確定- 21 -</p><p>  十二.其他有關(guān)數(shù)據(jù)見裝配圖的明細(xì)表和手冊(cè)中的有關(guān)數(shù)據(jù)。- 21 -</p><p>  十三.參考資料:- 21 -</p><p>  一、設(shè)計(jì)題目:二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器

6、</p><p>  題目:任務(wù)書I-26,</p><p>  1.要求:擬定傳動(dòng)方案:由電動(dòng)機(jī)、V帶、減速器、聯(lián)軸器、工作機(jī)構(gòu)成。</p><p>  2.工作條件:雙班制工作,有輕度振動(dòng),小批量生產(chǎn),單向傳動(dòng),軸承壽命2年,減速器使用年限5年,運(yùn)動(dòng)帶允許誤差±5%。</p><p>  3.已知條件:減速箱輸出軸功率3.75馬

7、力,運(yùn)輸帶卷筒轉(zhuǎn)速37r/min。</p><p>  二、傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì):</p><p>  1. 組成:傳動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。</p><p>  2. 特點(diǎn):齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱分布,故 沿軸向載荷分布不均勻,要求軸有較大的剛度。</p><p>  3. 確定傳動(dòng)方案:考慮到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高,傳動(dòng)功率大,V帶傳動(dòng)平穩(wěn),

8、并且在傳輸帶過載時(shí)對(duì)減速箱進(jìn)行保護(hù),所以將V帶 設(shè)置在高速級(jí)。 其傳動(dòng)方案如下:</p><p><b>  三、選擇電動(dòng)機(jī)</b></p><p>  1.計(jì)算電動(dòng)機(jī)所需功率P:</p><p>  查手冊(cè)第3頁表1-7:</p><p>  -帶傳動(dòng)效率:0.96</p><p> ?。繉?duì)軸

9、承傳動(dòng)效率:0.99</p><p> ?。瓐A柱齒輪的傳動(dòng)效率:0.98</p><p>  -電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間的傳動(dòng)裝置的總效率:</p><p>  η總=η帶×η軸承3×η齒輪2=0.96×0.993×0.982=0.8946</p><p>  減速箱輸出軸功率P3為:</p>

10、<p>  2.確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速:查 指導(dǎo)書第7頁表1:V帶適合傳動(dòng)比為2~4, 二級(jí)圓柱齒輪減速器適合傳動(dòng)比為i=8~40所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍是:</p><p>  N d=nW ×(2~4)×(8~40)= 314.24~3142.4r/min符合這一范圍的電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速有:750、1000、1500、3000。</p><p>  根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需功率

11、和轉(zhuǎn)速查手冊(cè)第155頁表12-1有4種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào),因此有4種傳動(dòng)比方案如下:</p><p>  綜合考慮電動(dòng)機(jī)價(jià)格和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比,可見第2種方案比較合適,因此選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y 112M-4,其主要參數(shù)如下:</p><p>  四、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比:</p><p><b>  總傳動(dòng)比: &l

12、t;/b></p><p>  V帶適合的傳動(dòng)比為=2~4,取=3.2</p><p> ?。ㄒ颍┛扇。?2.90,=4.20</p><p>  五、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù):</p><p>  將傳動(dòng)裝置各 軸由高速到低速依次定為1軸、2軸、3軸</p><p>  1.各 軸轉(zhuǎn)速:

13、 </p><p>  2.各 軸輸入功率: </p><p>  3.各 軸輸出轉(zhuǎn)矩: </p><p><b>  六、齒輪的設(shè)計(jì):</b></p><p>  1、高速級(jí)大小齒輪的設(shè)計(jì):</p><p> ?、俨牧希焊咚偌?jí)小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì),齒面硬度為241.5HBS。高速級(jí)

14、大齒輪選用鋼正火,齒面硬度為186.5HBS。查課本第165頁表11-4得: ,。</p><p> ?、诓檎n本第166頁表11-7得: </p><p><b>  ,</b></p><p>  查課本第168頁表11-10C圖得:</p><p><b>  ,</b></p>

15、<p><b>  故 </b></p><p> ?、郯待X面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì):</p><p>  8級(jí)精度制造,查課本第164頁表11-3得:均勻載荷,載荷系數(shù)K=1.2(有輕度振動(dòng))</p><p><b>  取齒寬系數(shù):</b></p><p><b> 

16、 對(duì)于高速級(jí)齒輪 </b></p><p>  計(jì)算中心距:由課本第165頁式11-5得:</p><p><b>  中心距 : </b></p><p>  可取210,220等 并且尾數(shù)應(yīng)圓整為0或5;動(dòng)力傳動(dòng)齒輪m可以取2.5,3,4等。</p><p><b>  , </b

17、></p><p>  當(dāng)取,取m=2.5時(shí),, . </p><p>  返算:a=210, </p><p><b>  分度圓直徑:,</b></p><p>  齒寬: 可取 , </p><p>  高速級(jí)小齒輪:, 高速級(jí)大齒輪:, </p><p&g

18、t;  ④驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度:</p><p>  查課本第167頁表11-9得:</p><p><b>  ,, </b></p><p><b>  按齒寬計(jì)算強(qiáng)度:</b></p><p>  第一對(duì)齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求。</p><p>

19、  2、低速級(jí)大小齒輪的設(shè)計(jì):</p><p>  對(duì)于低速級(jí)齒輪,,,</p><p> ?、郯待X面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì):8級(jí)精度制造,查課本第164頁表11-3得:載荷系數(shù),取齒寬系數(shù)</p><p>  計(jì)算中心距: 由課本第165頁式11-5得:</p><p><b>  中心距:</b></p><

20、;p>  所以可取230,235,240等;m可以取2.5,3,4等。</p><p>  當(dāng)取,m=4取時(shí),,Z2=90</p><p>  返算a=242μ=2.903。</p><p><b>  分度圓直徑:, </b></p><p><b>  齒寬: </b></p

21、><p><b>  則可取 , </b></p><p> ?、茯?yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度:查課本第175頁圖11-8得:</p><p><b>  Z1=31,,</b></p><p><b>  按最小齒寬</b></p><p>  第二對(duì)齒輪的齒面接觸疲

22、勞強(qiáng)度和齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求。</p><p><b>  七、設(shè)計(jì)V帶:</b></p><p> ?、俅_定V帶型號(hào),計(jì)算PC:</p><p>  查課本表13-6得:雙班制工作,工作時(shí)間為16小時(shí), </p><p><b>  則</b></p><p>  根

23、據(jù)=3.708KW , </p><p>  由課本圖13-15,選擇A型V帶。</p><p>  ②確定帶輪的直徑,驗(yàn)算帶速:</p><p>  ,由表13-9取=280mm</p><p><b>  驗(yàn)算帶速: </b></p><p>  帶速v在(5-25)范圍內(nèi),合適。</

24、p><p> ?、鄞_定V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度和中心距a并驗(yàn)算包角:</p><p><b>  初選中心距</b></p><p>  由于滿足,所以,取=500mm</p><p><b>  初算帶長(zhǎng)得:</b></p><p>  查課本第202頁表13-2取Ld=1600。<

25、/p><p><b>  計(jì)算實(shí)際中心距:</b></p><p>  ,實(shí)際中心距在0.7(d1+d2)~2(d1+d2)之間,合理。</p><p> ?、茯?yàn)算小帶輪包角: </p><p><b>  ⑤求V帶根數(shù)Z: </b></p><p>  令, 查課本203

26、頁表13-3,得 </p><p><b>  V帶傳動(dòng)比: </b></p><p>  查課本204頁表13-4 得:</p><p><b>  因?yàn)榈?lt;/b></p><p><b>  因?yàn)?,?lt;/b></p><p>  查課本202頁表13

27、-2得:</p><p><b>  (13-15)</b></p><p>  所以取4根A型V帶。</p><p>  ⑥求預(yù)拉力和作用在帶輪軸上的壓力:</p><p>  查課本201頁表13-1得q=0.10kg/m,故由課本第197頁式13-7得單根V帶的初拉力:</p><p>&l

28、t;b>  作用在軸上壓力:</b></p><p><b>  。</b></p><p><b>  八、驗(yàn)算運(yùn)動(dòng)誤差:</b></p><p><b>  實(shí)際上,誤差 </b></p><p>  減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸如下:</p><

29、;p><b>  九、軸的設(shè)計(jì):</b></p><p>  1.第一根軸設(shè)計(jì)計(jì)算 :</p><p><b>  ,,</b></p><p>  ①材料:選用鋼調(diào)質(zhì)處理。 </p><p><b> ?、谧钚≈睆降拇_定:</b></p><p>

30、;  根據(jù)課本第230頁式14-2,取,C=113,得:</p><p>  帶輪輪轂配合的軸段長(zhǎng)取L1=40</p><p>  ③進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):</p><p>  查手冊(cè)62頁表6-1選用6006軸承,, ,軸承寬B=13mm, </p><p>  徑向尺寸從左到右依次為,,,,,,。</p><p>  

31、④求作用在軸上的作用力:</p><p>  帶輪作用在軸上的壓力為:</p><p>  齒輪作用在軸上的水平力即周向力:</p><p>  齒輪作用在軸上的鉛垂力即徑向力: </p><p>  由于齒輪和帶輪都對(duì)軸有作用力而產(chǎn)生彎矩,故將兩者彎矩分別求得再進(jìn)行合成。</p><p><b> ?、萸笾?/p>

32、反力:</b></p><p><b>  鉛垂面:</b></p><p><b>  水平面</b></p><p> ?、哌x定危險(xiǎn)截面,截面1:靠近帶輪的軸承中心;截面2:齒輪中心:</p><p>  水平面: </p>&l

33、t;p><b>  鉛垂面:</b></p><p>  合成彎矩圖:考慮到最不利得情況,將與M直接相加:</p><p>  合成當(dāng)量彎矩圖:轉(zhuǎn)矩不變,有輕度振動(dòng),取</p><p>  由合成當(dāng)量彎矩圖可知:齒輪中間面為危險(xiǎn)截面。有鍵槽,存在應(yīng)力集中,考慮將軸徑降低5%</p><p><b> ?、?/p>

34、計(jì)算當(dāng)量應(yīng)力:</b></p><p><b>  , </b></p><p><b>  查表得鋼 小于 </b></p><p>  所以第一軸設(shè)計(jì)合理。</p><p>  ⑨鍵的設(shè)計(jì)與校核: </p><p>  根據(jù)與帶輪軸配合段,確定V帶輪選用材料

35、為鑄鐵HT200,參考教材表10-9,由于在17-22范圍內(nèi),故軸段上采用普通A型鍵,:, </p><p>  綜合考慮取L=36, </p><p>  查表得 < 合理. </p><p>  2.第二根軸的設(shè)計(jì)計(jì)算:</p><p><b>  ,,</b></p><p> 

36、 材料:選用鋼調(diào)質(zhì)處理。</p><p><b>  ②最小直徑的確定:</b></p><p>  根據(jù)課本第230頁式14-2,取,C=113得:</p><p>  查手冊(cè)62頁表6-1選用6007軸承,B=14mm,D=62mm,d=35mm</p><p> ?、圻M(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):</p><

37、;p>  徑向尺寸從左到右依次為:=35mm,=38mm, =45mm, =38mm, =35mm</p><p><b>  軸向尺寸如圖所示</b></p><p> ?、芮笞饔迷谳S上的作用力:</p><p>  齒輪Ⅰ:圓周力: 徑向力:</p><p>  齒輪Ⅱ: 圓周力:徑向力:</p>

38、<p><b> ?、萸筝S承支反力</b></p><p><b>  X平面: </b></p><p><b>  Y平面: </b></p><p>  ⑥選定危險(xiǎn)截面,截面1:低速齒輪中心;截面2:軸環(huán)左端;截面3:高速齒輪中心。</p><p><b

39、>  求齒輪產(chǎn)生得彎矩:</b></p><p>  合成當(dāng)量彎矩圖: 轉(zhuǎn)矩不變,有輕度振動(dòng),取</p><p><b>  各彎矩圖如下:</b></p><p>  由合成當(dāng)量彎矩圖可知:高速級(jí)齒輪軸段為危險(xiǎn)截面.</p><p><b> ?、哂?jì)算當(dāng)量應(yīng)力:</b><

40、/p><p>  截面1,3有鍵槽,軸徑減少5%,</p><p>  查表得45鋼 當(dāng)量應(yīng)力小于許用應(yīng)力 </p><p>  所以第二根軸設(shè)計(jì)合理。</p><p>  ⑧鍵的設(shè)計(jì)與校核: </p><p>  根據(jù)高速級(jí)齒輪軸段直徑,故軸段上采用普通A型鍵:10×8 </p><p

41、><b>  取l=50,T=</b></p><p>  查表得 < 合理. </p><p>  根據(jù)低速級(jí)齒輪配合處軸段,在30-38之間,故軸段上采用普通A型鍵: </p><p>  綜合考慮取l=50, </p><p>  查表得 < 合理. </p><

42、;p><b>  3.從動(dòng)軸的設(shè)計(jì):</b></p><p><b>  ,,</b></p><p> ?、俨牧希哼x用鋼調(diào)質(zhì)處理。</p><p> ?、谟?jì)算最小軸段直徑:</p><p>  因?yàn)檩S主要承受轉(zhuǎn)矩作用,所以按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算,取C=110,由式14-2得:</p>

43、<p>  取,該軸段與聯(lián)軸器相聯(lián)。</p><p><b>  ③各軸段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):</b></p><p>  徑向尺寸從左到右依次為:=55mm,=60mm, =66mm, =60mm, =55mm,=50mm,=48mm</p><p> ?、芮笞饔迷谳S上的作用力:</p><p>  齒輪作用在軸上的圓

44、周力: </p><p><b>  徑向力:</b></p><p><b>  聯(lián)軸器的附加動(dòng)載荷</b></p><p><b> ?、萸笾Х戳Γ?lt;/b></p><p> ?、哌x定危險(xiǎn)截面,截面1:齒輪中心</

45、p><p>  合成當(dāng)量彎矩圖:轉(zhuǎn)矩不變,有輕度振動(dòng),取</p><p><b>  ⑧計(jì)算當(dāng)量應(yīng)力:</b></p><p>  截面1沒有鍵槽但尺寸變較大,存在應(yīng)力集中,考慮將軸徑降低5%:</p><p><b>  , </b></p><p><b>  小于

46、查表得鋼 </b></p><p><b>  所以第三根軸安全。</b></p><p>  ⑨彎矩及軸的受力分析圖如下:</p><p><b> ?、怄I的設(shè)計(jì)與校核:</b></p><p>  因?yàn)檠b聯(lián)軸器查表選鍵為,選鍵長(zhǎng)為L(zhǎng)=60mm</p><p&g

47、t;<b>  校核</b></p><p>  裝齒輪查表選鍵為,因?yàn)槌踹x鍵長(zhǎng)為L(zhǎng)=50mm</p><p><b>  校核</b></p><p><b>  十、聯(lián)軸器的選擇:</b></p><p>  計(jì)算聯(lián)軸器所需的轉(zhuǎn)矩: 查課本269表17-1取 </p

48、><p>  查手冊(cè)9選用型號(hào)為GY6、GYS6、GYH6的剛性聯(lián)軸器。</p><p>  十一、潤(rùn)滑方式的確定:</p><p>  因?yàn)閭鲃?dòng)裝置屬于輕型的,且傳速較低,所以其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于,所以采用脂潤(rùn)滑,箱體內(nèi)選用SH0357-92中的50號(hào)潤(rùn)滑,裝至規(guī)定高度。</p><p>  已知:=734mm,=170mm,因?yàn)辇X輪的速度很慢,所以

49、可以達(dá)到齒輪半徑的。所以計(jì)算可得=49mm。</p><p><b>  故可得油的體積為:</b></p><p>  十二.其他有關(guān)數(shù)據(jù)見裝配圖的明細(xì)表和手冊(cè)中的有關(guān)數(shù)據(jù)。</p><p><b>  十三.參考資料:</b></p><p>  《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》(第二版)——清華大學(xué)

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