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1、机械设计课程设计说明书机械设计课程设计说明书学院： 海运学院专业： 轮机工程学生： 唐潮学号： 设计说明书设计及说明结果一、传动方案的确定（如下图）：采用普通V带传动加一级斜齿轮传动。二、原始数据：a) 原始数据编号 c2b) 运输带工作拉力： F=1500Nc) 运输带工作速度： v=1.00m/s d) 卷筒直径： D=200mm e) 工作条件：一班制，连续单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘，效率从联轴器开始计算。f) 使用期限：十年，大修期三年g) 生产批量：10台h) 生产条件：中等规模机械厂，可加工78级精度齿轮及涡轮。i) 动力来源：电力，三相交流（220/380V）j) 运输
2、带速度允许误差5%。三、确定电动机的型号：1选择电动机类型：选用Y系列三相异步电动机。2选择电动机功率：由使用实际可知，应使用三相交流电驱动的发动机。确定发动机的功率：由运输带工作拉力F=1500N及运输带工作速度v=1.00m/s可知，发动机的有用功率P有用=F*V=1500w从电动机输出轴至联轴器总效率为总=v带*高速端轴承*低速端轴承*齿轮*联轴器查询新编机械设计手册779页表16-3知：V带传动的效率v带=0.94由于载荷功率较小，故初采用深沟球轴承，其效率一对轴承=高速端轴承*低速端轴承=0.99选用8级精度的圆柱齿轮闭式传动的效率齿轮=0.97刚性联轴器的效率联轴器=0.970.9
3、8，考虑极端情况，采用联轴器=0.97则将数据代入总得总=0.94*0.98*0.97*0.97=0.867故所需电动机的功率Pr=Pw/总=1500/0.867=1730.1w为满足PmPr，则应选用额定功率大于1.73kw的三相交流电动机。由工程手册表16-7可知，应选用4或6个绕组的Y系列（IP44）三相异步电动机。有以下两种待选：Y100L1-4，其额定功率为2.2kw，转速为1430 r/minY112M-6，其额定功率为2.2kw，转速为940 r/min3选择电动机的转速：由于运输带工作速度v=1.00m/s 卷筒直径D=200mm故输送机滚筒的工作转速nw=v*60*103/(
4、D)=1*60*1000/(3.1415*200)=95.195896 r/min故方案一的传动比i=1430/96=14.9方案二的传动比i=940/96=9.79由新编机械设计手册P725 14-34可知对于单级圆柱齿轮传动i 35 对于V带传动i24故I总620 相比较两种方案的传动比，方案一在可以满足的同时又更加符合经济性的要求，故采用方案一。即Y100L1-4，其额定功率为2.2kw，转速为1430 r/min方案四、确定传动装置的总传动比及各级分配：传动装置得总传动比： i=nmnw=1430/96=14.9取V带传动比：i1=2.98；单级圆柱齿轮减速器传动比：i2=5验证卷筒转
5、速误差：nw-n2nw=96-.996= 0.0280%120,故包角符合设计要求。6. 计算V带的根数zz=Pc(P0+P0)KaKL由nm=1430r/min，dd1=71mm根据新编机械设计手册P320表7-35知， P0=0.3kW P0=0.03kW根据新编机械设计手册表7-27，Ka=0.98新编机械设计手册表7-31，KL=1.125，故z=1.650.3+0.030.981.125=4.535取z=5根。7. 计算V带的合适初拉力F0F0=500Pczv2.5Ka-1+qv2根据新编机械设计手册P319表7-33，q=0.06 kg/mF0=5001.6555.3162.50.
6、98-1+0.065.3162=49.84N8. 计算作用在轴上的载荷Q=2zF0sin12=479.57N9. V带轮的结构设计由新编机械设计手册P313表7-25可知：带轮尺寸（mm）小带轮大带轮槽型ZZ基准宽度bp8.58.5基准线上槽深hamin2.02.0基准线下槽深hfmin7.07.0槽间距e120.3120.3槽边距fmin77最小轮缘厚min5.55.5外径da=dd+ha75215内径Ds3030带轮宽度B=（z-1）e+2f6262带轮结构腹板式轮辐式V带轮采用铸铁HT200制造，其允许的最大圆周速度为25ms2 齿轮传动设计计算a) 选择齿轮类型，材料，精度，及齿数选用
7、外啮合直齿圆柱齿轮传动。选择齿轮材料及确定许用应力：根据机械设计基础第五版P166表11-1小齿轮材料取为45号钢，调质，HBS1=250， =585MPa， =445MPa大齿轮材料取为45号钢，正火，HBS2=210，=375MPa， =310MPa,根据课本P171表11-5，取一般可靠度则=1.0，=1.25综上， =585 Mpa=375 MPa=356 MPa=248 MPab) 按齿面接触强度设计初选取齿轮为8级的精度。根据机械设计基础第五版169表11-3及P175表11-6可知：K=1.2，,d=1.0小齿轮上的转矩T1=9.550106P1n1=9.5501061.4147
8、8.9=2.8118104Nmm根据机械设计基础第五版P171表11-4,取ZE=118.9 MPa, ZH=2.5则由公式 =2.32mm初选小齿轮的齿数z1=24；大齿轮的齿数z2=245=120m = / = 47.47/24 =2.37由课本表4-1取圆整后令m=2.5故=m=60mm，=m=300mm计算尺宽B =dd1=60mm，故B2=60 , B1=65中心距a=（d1+d2）2=180mmc) 校核齿根弯曲疲劳强度根据课本P173/P174,11-8/11-9可知，齿形系数YFa1=2.74, YSa1=1.59，MPaMPa，安全。d) 计算圆周速度vv=d1n160100
9、0=1.205m/s对照课本p168表11-2，八级精度可满足要求。e) 齿轮传动的几何尺寸与结构制表如下：名称 代号结果小齿轮大齿轮中心距 180传动比5模数2.5齿数Z 24120齿顶高系数ha*11顶隙系数C*0.250.25分度圆直径60300齿顶圆直径da=d+2ha65305齿根圆直径df=d-2hf53.75293.75齿轮宽b6560结构/齿轮轴腹板式六、 轴的尺寸设计1. 低速轴的计算：a) 选择轴的材料，确定需用应力选择轴的材料为45钢，经调质处理，其机械性能由机械制图工程手册P741表15-1可得，、 = 275Mpa 、b) 齿轮上作用力的计算切向力径向力c) 按扭转强度估算轴的最小直径： 根据课本P245表14-2知=35,则将所有数据代入得： =27.2mm ，因为轴上有单键槽，最小轴径增加5%，mm输出轴的最小直径是安装联轴器处轴的直径，故先选联轴器。联轴器的计算转矩为，由新编机械设计手册P641表13-2得=1.3带入上式得= 175.5N.m 由新编机械设计手册P645表13-4选择GY型凸缘联轴器，J1型轴孔，其公称转矩为224N.m,半联轴器I的孔径=30mm ，轴孔长度L=60mm，故取外伸端轴的直径d1为30mm。 d) 轴的结构设计(1)轴上零件的定位,固定和装配单级减速器中可以将齿轮安排在箱体中央L4处,相对两轴承对称分布，齿
