北航机械课程设计报告..docx

机械设计课程设计计算说明书设计题目：加热炉装料机院系：宇航学院111513班设计者：石庆利指导老师：李继婷2014年6月5日北京航空航天大学目录一、设计任务书：11.设计题目：12.设计背景：13.设计参数：14.设计任务：1二、机械装置整体方案设计：11.执行机构设计：12.电动机选择23.分配传动比24.运动和动力参数计算3三、主要零部件的设计计算41.传动零件的设计及校核41.1高速级蜗杆-蜗轮传动设计41.2低速级齿轮传动设计62.轴的设计与校核122.1蜗杆轴（高速轴）设计与校核122.2小齿轮轴（中间轴）设计与校核142.3大齿轮轴（低速轴）设计与校核183.轴承的寿命校核203.1蜗杆轴轴承寿命校核203.2蜗轮-小齿轮轴轴承寿命校核213.3大齿轮轴轴承寿命校核234.键的选取及校核242.1高速轴联轴器键242.2中间轴蜗轮键242.3低速轴大齿轮键252.4低速轴外伸键25四、减速器箱体及附件设计261.减速器箱体设计计算：262.附件的设计262.1通气器的设计262.2外六角螺塞设计272.3杆式游标设计272.4启盖螺钉设计272.5轴承端盖设计283.密封装置及润滑剂选择283.1密封装置283.2润滑剂和润滑脂的选择294.技术要求29设计计算依据和过程计算结果一、设计任务书：设计题目：加热炉装料机设计背景：题目简述：装料机用于向加热炉内送料，由电动机驱动，室内工作，通过传动装置使装料机推杆作往复移动，将物料送入加热炉内。使用状况：生产批量为5台；动力源为三相交流电380/220V，电机单向转动，载荷较平稳；使用期限为10年，每年工作300天，每天工作16小时；检修期为三年大修。生产状况：生产厂具有加工7、8级精度齿轮、蜗轮的能力。设计参数：推杆行程290mm，推杆所需推力6200N，推杆工作周期3.7s。设计任务：（1）设计总体传动方案，画出总体机构简图，完成总体方案论证报告。（2）设计主要传动装置，完成主要传动装置的装配图（A0）。（3）设计主要零件，完成两张零件工作图（A3）。（4）编写设计说明书。二、机械装置整体方案设计：机械装置通常由原动件、传动部分和执行机构组成。机械装置总体设计任务是你定执行机构和传动方案，选定原动机的类型和具体型号，确定传动部分的总传动比，合理分配各级传动比，计算传动机构和执行机构的运动及动力参数，为传动机构和执行机构的设计提供依据。执行机构设计：本设计要使从动件最终执行直线的往复移动，需要最终实现由原动件输出的旋转运动转换为往复运动，且无须考虑是否等速，是否有急回特性，因此为了完成此任务选择最为简单的连杆机构即可。本设计采用一个六杆机构作为执行机构。设计过程示意图如下（已保留作图痕迹）：图1执行机构设计图电动机选择推杆行程S=300mm，已知极位夹角，则推杆工作时间由推程可得推杆工作速度：,取推杆工作功率现在计算工作效率：从原动件到滑块共经过有联轴器（两个）、球轴承（三对）、蜗杆蜗轮传动、齿轮传动以及一系列转动副和滑动副。传动总效率所需电机功率电动机额定功率，选电动机的额定功率为选取Y112M-6型电动机，工作机主轴转速，传动比，蜗杆齿轮减速器传动比范围60~90，综合考虑满足要求，所以选择同步转速为1000 r/min的Y112M-6三相异步电动机。分配传动比总传动比（减速器传动比）各级传动比减速器高速级蜗杆-涡轮传动比为：运动和动力参数计算0轴（电动机轴）：1轴（高速轴）：2轴（中间轴）：3轴（低速轴）：4：滑块轴名功率P/kW转矩T/Nm转速n/(r/min)传动比i效率输入输出输入输出电动机轴2.3823.6896010.991轴2.3632.33923.5123.279604.9440.962轴1.8721.853428.19423.9141.743.8030.963轴1.8251.8071249.31236.513.95表14.运动和动力参数计算结果三、主要零部件的设计计算传动零件的设计及校核图2传动零件结构示意图高速级蜗杆-蜗轮传动设计选择材料和精度等级考虑转速不很高，传动尺寸无严格限制，批量较小，选用ZA型蜗杆传动，蜗杆用45钢，淬火处理，硬度HRC=45~50，蜗轮轮缘用ZCuSn10P1，砂模铸造。同侧齿面精度等级选8级精度。确定蜗杆、蜗轮齿数传动比i=23，参考表3-4，取蜗轮转速为确定蜗轮的许用接触应力蜗轮的材料为锡青铜，计算公式为：，由表3-10得，参考图3-8出谷滑动速度，浸油润滑，由图3-10得，单向运转γ取1，涡轮的应力循环次数：，由图3-11得：，则：。接触强度计算载荷系数K=1.05，有表3-8故去我干的传动效率，则蜗轮的转矩为，，取，取，，则q=10。主要尺寸计算:蜗轮分度圆直径为蜗杆导程角蜗轮齿宽（表3-