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1、 九江学院机械设计课程设计机械设计基础课程设计 设计计算说明书题 目 机械设计输送传动装置系 别 机械工程系专 业 化工设备维修技术姓 名 朱琳年 级 二年级指导教师 蔡广新二零一一年十二月目 录一 课程设计书 2二 设计要求 2三 设计步骤 21. 传动装置总体设计方案 32. 电动机的选择 43. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 54. 计算传动装置的运动和动力参数 55. 设计V带和带轮 66. 齿轮的设计 87. 滚动轴承和传动轴的设计 198. 键联接设计 269. 箱体结构的设计 2710.润滑密封设计 3011.联轴器设计 30四 设计小结 31五 参考资料 32 设计输送传
2、动装置【设计任务书】 题目：设计输送传动装置 1 总体布置简图 如图1 2 总传动比误差为5%，单向回转，轻微冲击。 三原始数据： 输出轴功率P/KW3输出轴转速n/(r/min)35传动工作年限（年）6工作制度（班/日）2工作场所车间批量小批四设计内容： 1. 电动机的选择与运动参数计算； 2. 齿轮传动设计计算； 3. V带传动设计计算； 4. 轴的结构尺寸设计； 5. 键的选择； 6. 滚动轴承的选择； 7. 装配图、零件图的绘制； 8. 设计说明书的编写。【电动机的选择】1电动机类型和结构的选择 ：按照已知条件的工作要求和条件，选用Y型全封闭笼型三相异步电 动机。 2电动机容量的选择：
3、 工作机所需功率：Pw3kW 电动机的输出功率：PdPw/ ， 0.82 ，Pd3.66kW 电动机转速的选择：nw=35r/min，V带传动比i1=24，单级齿轮传动比i2=35（查表2.3） nd（i1i2i2）nw。电动机转速范围为6303500r/min3电动机型号确定：由附录八查出符合条件的电动机型号,并根据轮廓尺寸、重量、成本、传动比等 因素的考虑，最后确定选定Y112M4型号的电动机，额度功率为4KW，满载转速1440r/min【计算总传动比和分配传动比】1由选定电动机的满载转速nm和输出轴转速nw，总传动比为i=nm/nw，得i=41.142合理分配各级传动比：V带传动比i1=
4、3，闭合齿轮传动比i2=3.5，开式齿轮传动比i3=3.923运动和动力参数计算结果列于下表：项 目 电动机轴轴I 轴II轴III 转速（r/min）1440480137 35功率（kW）3.663.48 3.313.01转矩（Nm）24.2769.20230.18821.83传动比 33.53.92效率 0.960.96 0.92【传动件设计计算】减速器齿轮设计： 1按表11.8选择齿轮材料 小齿轮材料为45钢调质，硬度为220250HBS 大齿轮材料为45钢正火，硬度为170210HBS 2因为是普通减速器，由表11.20选用9级精度，要求齿面粗糙度Ra=6.3 3按齿面接触疲劳强度设计
5、确定有关参数与系数： 转矩：T=69154 Nmm 查表11.10得：载荷系数K1.1 选小齿轮齿数Z130，则大齿轮齿数Z2iZ1=3.530=105。实际齿数比u=3.5 因单级直齿圆柱齿轮为对称布置，又为软齿面，由表11.19选取d（齿宽系数）=1 4许应接触应力H： 由图11.23查得 Hlim1560MPa Hlim2530MPa 由表11.19查得 Sh=1。 N160n1jLh604801（65280）7.210e8N2N1/i7.210e8/3.5=2.0510e8 由表11.26查得 Zn11 Zn21.05 计算接触疲劳许用应力：H1Zn1Hlim1/Sh560MPa H2
6、Zn2Hlim2/Sh557MPa 试算小齿轮分度圆直径，确定模数： d1 76.43KT1（+1）/dHe2=51.82mm m=d1/z1=1.73mm 由表11.3取标准模数 m=2mm5主要尺寸计算： 分度圆直径 d1=mz1=230=60mm d2=mz2=2105=210mm 齿宽 b=dd1=160=60mm 取b2=60mm 则b1=b2+5=65mm 中心距a=0.5m（Z1+Z2）=135mm6按齿根弯曲疲劳强度校核: 由式（11.12）得出，如FF，则校核合格。 确定有关系数和参数： 齿形系数YF，查表11.12得 YF1=2.54 YF2=2.14 应力学整系数Ys，查
7、表11.13得 Ys1=1.63 Ys2=1.88 许应弯曲应力F 由图11.24查得 Flim1=210Mpa Flim2=190Mpa 由表11.9查得 SF=1.3 由图11.25查得 YNI=YN2=1 由式（11.16）可得 F1=YNIFlim/SF=162Mpa F2=YNIFlim/SF=146MPa 故计算出 F1=21Mpa F1 F2=20MpaF2 齿根弯曲疲劳强度校核合格。7 验算齿轮的圆周速度： V=d1n1/（601000）=1.5m/s 由表11.21可知，选9级精度合适8 几何尺寸计算及绘制齿轮零件工作图： 以大齿轮为例，齿轮的直顶圆直径为：da2=d2+2h
8、a=214mm，由于200da2500之间，所以 采用腹板式结构。齿轮零件工作图略。开式齿轮设计：1按表11.8选择齿轮材料 小齿轮选用40Cr合金钢表面淬火，硬度为4855HRS 大齿轮选用40Cr合金钢调质，硬度为240260HBS 2 由表11.20选用9级精度，要求齿面粗糙度Ra=6.3 3按齿面接触强度设计 确定有关参数与系数： 转矩：T=230000Nmm 查表11.10得 载荷系数K1.1 选小齿轮齿数Z120，则大齿轮齿数Z2iZ1=3.9220=78.4，圆整数78。 实际齿数比u=3.9，误差为0.5%5% 因单级直齿圆柱齿轮为不对称布置，又为硬齿面，由表11.19选取d（
9、齿宽系数）=0.5 4许应接触应力H： 由图11.23查得 Hlim1800MPa Hlim2720MPa 由表11.19查得 Sh=1.1 N160n1jLh601371（65280）2.0510e8 N2N1/i2.0510e8/3.9=5.2610e7 由表11.26查得 Zn11.11 Zn21.25 计算接触疲劳许用应力：H1Zn1Hlim1/Sh807MPa H2Zn2Hlim2/Sh818MPa 试算小齿轮分度圆直径，确定模数： d1 76.43KT1（+1）/dHe2=75.82mm m=d1/z1=3.791mm 由表11.3取标准模数 m=4mm5主要尺寸计算： 分度圆直径
10、 d1=mz1=420=80mm d2=mz2=478=312mm 齿宽 b=dd1=0.580=40mm 取b2=40mm 则b1=b2+5=45mm 中心距a=0.5m（Z1+Z2）=196mm6按齿根弯曲疲劳强度校核: 由式（11.12）得出，如FF，则校核合格。 确定有关系数和参数： 齿形系数YF，查表11.12得 YF1=2.81 YF2=2.25 应力学整系数Ys，查表11.13得 Ys1=1.56 Ys2=1.77 许应弯曲应力F 由图11.24查得 Flim1=720Mpa Flim2=250Mpa 由表11.9查得 SF=1.5 由图11.25查得 YNI=YN2=1 由式（
11、11.16）可得 F1=YNIFlim/SF=480Mpa F2=YNIFlim/SF=167MPa 故计算出 F1=173Mpa F1 F2=157MpaF2 齿根弯曲疲劳强度校核合格。7验算齿轮的圆周速度： V=d1n1/（601000）=0.57m/s 由表11.21可知，选9级精度合适8几何尺寸计算及绘制齿轮零件工作图： 以大齿轮为例，齿轮的直顶圆直径为：da2=d2+2ha=320mm，由于200da2500之间，所以 采用腹板式结构。齿轮零件工作图略。【V带传动设计】1确定功率Pc： 查表9.21得 Ka（工作情况系数）=1.1 Pc=Kap=4.4KW。2 选取普通V带型号： 根据Pa=4.4Kw，n1=1440r/min，由图9.13选用A型普通V带。3 确定带轮基准直径： 根据表9.6和图9.13选取：dd1=100mmdmin=90mm 大带轮基准直径为 dd2=(n1/n2)dd1=270mm，按表9.3选取标准直值dd2=265mm 实际n2转速489.8r/min，误差相对率2%，总误差5%允许。4 验算带速V： V=d1n1/（601000）=6.78m/s，带速
