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1、.专业整理. 机械设计课程设计计算说明书题 目 螺旋输送机传动装置 指导教师 杨金勇 院 系 机电学院 班 级 机自2012级10班 学 号 03121186 姓 名 梁 威 目录一、机械传动装置的总体设计. 1.1.1螺旋输送机传动装置简图 1.1.2，原始数据 1.1.3，工作条件与技术要求 1.2.4，设计任务量二、电动机的选择.2.1 选择电动机的类型和结构形式2.2 选择电动机的功率2.3 初选电动机 三、计算总传动比及分配各级的传动比 3.1 计算总传动比 3.2 分配传动装置各级传动比四、计算各轴的功率，转数及转矩 4.1 已知条件 4.2 电动机轴的功率，转速及转矩 4.3 轴
2、的功率，转速及转矩 4.4 轴的功率，转速及转矩 4.5 轴的功率，转速及转矩五、齿轮的设计计算 5.1齿轮传动设计准则 5.2 斜齿1、2齿轮的设计5.3 斜齿3、4齿轮的设计5.4 开式锥齿轮的设计六、铸造齿轮结构尺寸.七、轴的设计计算. 7.1轴的尺寸设计及滚动轴承的选择 7.2轴的强度校核八、轴承端盖的选择九、键联接的选择及计算.十、联轴器的选择十一、减速器箱体的设计.十二、润滑及密封设计.十三、减速器的维护和保养十四、附录（零件及装配图）. .学习帮手.计 算 及 说 明结 果一、机械传动装置的总体设计1.1螺旋输送机传动装置简图1螺旋输送机；2减速器3电动机；4开式齿轮传动1.2减
3、速器装置运动简图1.3原始数据 螺旋轴上的功率 P = 6.5kW螺旋筒轴上的转速 n=100 r/min1.4工作条件与技术要求 1)机器功用：输送散装物料 2)工作情况：单向转动，连续工作，工作平稳；3)运动要求：输送机转速允许误差为7%； 4)使用寿命：5年，每年300天，每天8小时； 5)检修周期：两年大修，半年小修；6)生产厂型：中小型机械制造厂；7)生产批量：中批生产。1.5，设计任务量减速器装配图一张（A1）、零件工作图2张、说明书1份二、电动机的选择1.1 选择电动机的类型和结构形式 生产单位一般用三相交流电源，如无特殊要求(如在较大范围内平稳地调速，经常起动和反转等)，通常都
4、采用三相交流异步电动机。我国已制订统一标准的Y系列是一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体和无特殊要求的机械，如金属切削机床、风机、输送机、搅拌机、农业机械和食品机械等。由于Y系列电动机还具有较好的起动性能，因此也适用于某些对起动转矩有较高要求的机械(如压缩机等)。在经常起动，制动和反转的场合，要求电动机转动惯量小和过载能力大，此时宜选用起重及冶金用的YZ型或YZR型三相异步电动机。 三相交流异步电动机根据其额定功率(指连续运转下电机发热不超过许可温升的最大功率，其数值标在电动机铭牌上)和满载转速(指负荷相当于额定功率时的电动机转速，当负荷减小时，电机实
5、际转速略有升高，但不会超过同步转速磁场转速)的不同，具有系列型号。为适应不同的安装需要，同一类型的电动机结构又制成若干种安装形式。各型号电动机的技术数据(如额定功率、满载转速、堵转转矩与额定转矩之比、最大转矩与额定转矩之比等)、外形及安装尺寸可查阅产品目录或有关机械设计手册。 按已知的工作要求和条件，选用Y型全封闭笼型三相异步电动机。1.2 选择电动机的功率 工作机所需的电动机输出功率为： 弹性联轴器的传动效率 =0.99（0.98） （2对）圆柱齿轮的传动效率 =0.97 （2对）球轴承的传动效率 =0.99 （4对）锥齿轮的传动效率 =0.95 （1对）螺旋筒的传动效率 =0.96 （1个
6、）电动机至运输带之间总效率 = =0.8001.3 初选电动机选择电动机型号为Y160M-4其额定功率为11kw，满载转数为1460r/min（机械设计课程上机与设计P215） 三、计算总的传送比及分配各级的传动比3.1 计算总传动比总传动比 3.2 分配传动装置各级传动比考虑两级齿轮润油问题，两级齿轮应有相近的浸油深度，所以高速级齿轮传动比与低速级齿轮传动比的比值取1.3，即=1.3取=1.3; if =16.2/1.3=11.2=3.8；四、计算各轴的功率，转数及转矩4.1 已知条件4.2 电动机轴的功率，转速及转矩Nmm 4.3 轴的功率，转速及转矩 kw r/minNmm4.4 轴的功
7、率，转速及转矩 kw r/min Nmm4.5 轴的功率，转速及转矩 kw r/min Nmm传动和动力参数结果 轴 参数 电机轴 轴 轴 轴螺旋轴功率P/KW8.1257.967.647.346.5转矩T/（Nmm）53.1552.07189.90529.88620.75转速n/（r/min）14601460384.21132.49100传动比i43.11.3效率0.990.970.970.95五、齿轮的设计计算5.1齿轮传动设计准则齿轮传动是靠轮齿的啮合来传递运动和动力的，齿轮失效是齿轮常见的失效形式。由于传动装置有开式、闭式，齿面硬度有软齿面（硬度350HBS）、硬齿面（硬度350HBS
8、），齿轮转速有高与低，载荷有轻与重之分，所以实际应用中常会出现各种不同的失效形式。分析研究试销形式有助于建立齿轮设计的准则，提出防止和减轻失效的措施。设计齿轮传动时应根据齿轮传动的工作条件、失效情况等，合理地确定设计准则，以保证齿轮传动有足够的承载能力。工作条件、齿轮的材料不同，轮齿的失效形式就不同，设计准则、设计方法也不同。对于闭式软齿面齿轮传动，齿面点蚀是主要的失效形式，应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的主要参数和尺寸，然后再按弯曲疲劳强度校核齿根的弯曲强度。闭式硬齿面齿轮传动常因齿根折断而失效，故通常先按齿根弯曲疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的模数和其他尺寸，然后再按接触疲劳
9、强度校核齿面的接触强度。对于开式齿轮传动中的齿轮，齿面磨损为其主要失效形式，故通常按照齿根弯曲疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的模数，考虑齿轮的模数，考虑磨损因素，再将模数增大10%20%，而无需校核接触强度。5.2 斜齿1、2齿轮的设计(一)根据已知条件选择材料 1、 kw 2、 r/min （二）选择齿轮材料及精度等级 小齿轮选用 40Cr （合金钢） 调质 硬度为280HBS 大齿轮45（碳钢） 调质 硬度为240HBS （机械设计P191查表10-1）精度等级：8级 (三)按齿轮接触疲劳强度设计转矩 Nmm ；(四）载荷系数和材料弹性影响系数 试选载荷系数=1.6 查机械设计P201表1
10、0-6得材料的弹性影响系数(五）齿宽系数齿轮齿面为软齿面，查机械设计P205表10-7得，(六)许用接触疲劳许用应力由机械设计P209图10-2(d)查得， 查机械设计P207图10-19得， ， 安全系数MPaMPa=594 MPa（七）选小齿轮齿数Z1=23,则大齿轮齿数Z2=23*4=92.圆整=90 初选螺旋角（八） 查图选取区域系数（九）查机械设计P215图10-26得 则1.试算小齿轮分度圆直径 ， mm 2.计算圆周速度V 圆周速度v=3.2m/s 3.计算齿宽b及模数 mm mm 4.纵向重合度5. 查课本P193表10-2得使用系数由精度等级为8，V=3.2m/s查课本机械设
11、计P194图10-8得动载系数=1.15 查课本P195表10-3得斜齿轮.4 查课本P196表10-4以及采用插值法得小齿轮相对于轴承非对称布置时，1 查机械设计P198图10-13得 =1.45 因此，载荷系数K=2.3366.按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径(选=1.6) 7.计算模数mm8.按齿根弯曲疲劳强度校核设计 由式：1）确定有关系数与参数（1）查机械设计P208图10-20（c）得小齿轮（40Cr）弯曲疲劳强度极限mpa；大齿轮（45钢）弯曲疲劳强度极限mpa（2）查机械设计P206图10-18图得弯曲疲劳寿命系数；（3）计算弯曲疲劳许用应力 查机械设计P206取弯曲疲劳安
12、全系数S=1.4，得 MPa MPa（4）.计算载荷系数K （5）查齿形系数和应力校正系数 查图10-28得螺旋角影响系数 计算当量齿数 查机械设计P200表10-5得，（6）.计算齿轮的 由此得知大齿轮的数值较大设计计算 由计算公式得： mm 对比计算结果，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度的承载能力仅与齿轮直径有关，所以取由弯曲疲劳强度算得的m=1.50，并取圆整为标准值m=2，前面计算得=47.82mm,得小齿轮的齿数 取 则,大齿轮齿数几何尺寸计算齿顶高：齿根高： 全齿高：中心距：133.980mm 取134mm螺旋角：分度圆直径： mm 齿顶圆直径： 齿根圆直径： 齿宽： 取5.3 斜齿3
