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1、1一、 课题：谷物运输机传动装置设计二、 目的1. 综合运用机械设计课程及其他先修课程的知识，分析和解决机械设计问题，进一步巩固，加深和拓宽所学的知识。2. 通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意识，熟悉掌握机械设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。3. 通过设计计算，绘图以及运用技术标准，规范，设计手册等有关设计资料，进行全面的机械设计基本技能的训练。三、 工作条件1 使用期限：10 年，二班制（每年按 360 天计） 。2 载荷平衡。3 运输物品：谷物。4 单向传动，转速误差不得超过5%。四、 原始数据1 运输带牵引力 P：2200N2 运输带速度 V：1.4m
2、/s。3 滚筒直径 D：300mm。五、 设计计算内容1 运动参数的计算，电动机的选择；2 联轴器的选择；3 齿轮传动的设计计算；4 轴的设计与强度计算；5 滚动轴承的选择与强度校核；6 键的选择与强度校核。六、 设计任务1 减速器装配图总图一张（M1：1） ；2 零件工作图四张（齿轮，轴，箱体，箱盖） 。2注： 1） 装配图底稿完成后，需经指导教师审阅同意后方可加深。2）设计计算说明书 1 份。七、 完成时间共 3 周（2007.12.172008.1.6）八、 参考资料1 互换性与技术测量，湖南大学出版社，徐学林主编。2007.32 机械制图（第四版），高等教育出版社，刘朝儒，彭福荫，高治
3、一编3 机械设计课程设计.高等教育出版社,（华中理工大学 王昆，重庆大学 何小柏，同济大学 汪信远 主编） 2006.124 机械设计（第八版），高等教育出版社，濮良贵，纪名刚主编，2006 年 5 月第八版；3一、 拟定传动方案1、分析传动系统的工作情况为了估计传动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构和拟定传动方案，可先由已知条件计算其驱动卷筒的转速 nw，即601601.4/mi3.4D3.wVn r 897一般常选用同步转速为 1000r/min 或 1500r/min 的电动机作为原动机，因此传动装置总传动比约为 11 或 16。故可以拟定出以二级传动为主的多种方案。根据传动要求
4、：使用期限：10 年，2 班制（每年按360 天计） ；载荷平衡；运输物品：谷物；单向传动，转速误差不得超过5%。故可以采用双级圆柱直齿轮传动方案。2、传动装置简图： wn/mir89.174计算及说明 结果方案 额定功率（KW）满载转速（r/min）同步转速（r/min）电动机质量（kg）一Y132M1-64 960 1000 73二Y112M-44 1440 1500 43由方案 1 算得总传动比接近 12，并可使各圆柱齿轮传动比在 36之间，因此选用第 1 种方案进行设计。二、计算总传动比并分配各级传动比1、传动装置总传比 9601.78.i总2、分配各级传动比为了使两级的大齿轮有相近的
5、浸油深度，高速级传动比 和低速级1i传动 可按下列方法分配：2i 5.121i则: 13.5923i三、计算传动装置的运动和动力参数1、各轴转速电动机轴： 096/minnr第根轴： 1/i第根轴： 29607.4/in3.5nr第根轴： 8.1/mi 13.59i21960/minnr27.4/ir3n589.13/minr计算及说明 结果62、各轴输入功率电动机轴： 04Pkw第根轴： 1.93.6k第根轴： 2.0.5kw第根轴： 3.65.93.6kPw3、各轴转矩第根轴： 11 .95039.460pTNmn第根轴： 22 .51.7第根轴： 33 .69503089pTNmn四、齿
6、轮设计计算高速级齿轮：1，选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数，按传动方案装置图，选用直齿圆柱齿轮传动。，运输机为一般工作机器，速度不高，故选用 7 级精度。，材料选择，小齿轮材料为 40Cr（调质） ，硬度为 280HBS， 大齿轮材料为 45 号钢（调质） ，硬度为 240HBS。，选小齿轮齿数 ，则大齿轮齿数124z23.59486z2，按齿面接触强度计算由设计计算公式（109a）计算，即1P3.96kw2.53.36kw31T39.4Nm210.3T6Nm计算及说明 结果721312.tet HkTzudd1. 确定公式内的各计算值1）.试选载荷系数 。1.3tK2）.由表 107 选取
7、齿宽系数 。1d3）.由表 106 查得材料的弹性影响系数 。218.9MPaZE4）.由图 1021d 按齿轮面硬度查得小，大齿轮的接触疲劳强度极限分别为： 。pMpaHH50,602lim1lim5).由式 1013 计算应力循环次数。 91609(831).76hNnjL92.75.71036).由图 1019 取接触疲劳寿命系数。95.,0.21HNHNK7）.计算接触疲劳许用力。取失效概率为 1%，安全系数 S1，由式（1012 ）得1lim0.96540HNMPaSaKH .2.2li28).许用接触应力MPaaHH 25.3125.4021 计算及说明 结果82.计算1).试算小
8、齿轮分度圆直径 ，由计算公式1ld2131423.908.35925.47.6tEtdHTKZum2).计算圆周速度。 13.47.690/2.4/0ltdnvms3).计算齿宽 及模数 。bnt147.6.1982dltntbmz.5.64.4760.nthmb4).计算载荷系数 K。已知使用系数 ，根据 ，7 级精度，由图1A2.4/vs108 查得动载系数 ；由表 103 查得。故载荷系数 HF1.2.419.5AvHK5).按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（1010a）得 3311.547.60.5lttdmK1td47.6mv2./s计算及说明 结果96).计算模数 。nm
9、150.2.854ndmz3，按齿根弯曲强度设计由式（105）得弯曲强度的设计公式为： 132FaSndYKTmz，确定计算参数1.计算载荷系数。72.183.21.FvAK3.查取齿形系数。由表 105 查得 12.65;.FaFaY4.查取应力校正系数。由表 105 查得 12.9;1.7SaSa5.由图 1020c 查得小，大齿轮弯曲疲劳强度极限分别为 MpaPaFEFE380;50216.由图 1018 取弯曲疲劳寿命系数： .;8.21FNFNK7.计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数 ，由式（1012）得4.1S MPaaFENF 57.30.58011SK86.24.22计算
10、及说明 结果108.计算大，小齿轮的 并加以比较。FSaY12.6590.1337FaSY2.648FaS大齿轮的数值大。，设计计算3321.79.40.164.8nmm对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 大于由n齿根弯曲疲劳强度计算的模数，取 ，已可满足弯曲强度。但n.02为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数。于是由150.d150.2ndzm取 ，则 ，取 90125z213.9u 8.752z4，几何尺寸计算，计算分度圆直径 12520918dZm，计算中心距 12/5adm，计算齿轮宽度125z9021d50m28a15计算及说明 结果
11、11150bdm取 。12;B验算1576tTFNd，合适。3.2/0/AtKmb低速级：1，选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数，按传动方案装置图，选用直齿圆柱齿轮传动。运输机为一般工作机器，速度不高，故选用 7 级精度。，材料选择，小齿轮材料为 40Cr（调质） ，硬度为 350HBS， 大齿轮材料为 45 号钢（调质） ，硬度为 300HBS。，选小齿轮齿数 ，则大齿轮齿数 。124z2347z2，按齿面接触强度计算由设计计算公式（109a）计算，即 2131.tEtdHTKZu1. 确定公式内的各计算1. 试选载荷系数 。6.1t2.由表 107 选取齿宽系数 。d3.由表 106 查得
12、材料的弹性影响系数 。218.9MPaZE4.由图 1021d 按齿轮面硬度查得小，大齿轮的接触疲劳强度15Bm20计算及说明 结果12极限分别为： 。MpapaHH50,602lim1lim5.由图 1019 取接触疲劳寿命系数 。95.,.21HNNK6.计算接疲劳许用力。取失效概率为 1%，安全系数 S1，由式（1012 ）得 MPaSKHN54069.01lim1 HN.2.2li27.许用接触应力MPaaHH 25.3125.4021 2. 计算1.试算小齿轮分度圆直径 ，由计算公式得 1ld2531.40389.2615td m2.计算圆周速度。1.4.627.4/0.86/600
13、ltnv ss3.计算齿宽 及模数 。bntm1612.54dltntz 1td6mv0.856/s计算及说明 结果132.5.25.74610.74nthmmb4.计算载荷系数 K。已知使用系数 ，根据 ，7 级精度，由1A0.856/vs图 108 查得动载系数 ；由表 103 查得。故载荷系数 HF1.0521.4.79AvHK5.按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（1010a）得： 3311.79668lttdmK6.计算模数 。n1682.34ndmmz3，按齿根弯曲强度设计由式（105） 132FaSYKTmdZ，确定计算参数1.计算载荷系数。65.132.051FvAK2
14、.查取齿形系数。10.6bh1d68m计算及说明 结果15由表 105 查得 12.65;.3FaFaY3.查取应力校正系数。由表 105 查得 12.8;1.7SaSa4.由图 1020c 查得小，大齿轮弯曲疲劳强度极限分别为 MpPFEFE30;0215.由图 1018 取弯曲疲劳寿命系数：95.;.021FNFNK6.计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数 ，由式（1012）得4.1S MPaKFENF 325.50911SFENF 86.74.1822 9.计算大，小齿轮的 并加以比较。FSaY12.6580.123FaSY2.7.5586FaS大齿轮的数值较大。，设计计算3321.6540.1582.nmm取 2.5n2.5nm16计算及说明 结果对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 大于由nm齿根弯曲疲劳强度计算的模数，取 ，已可满足弯曲强度。mn.52但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数。于是由168dm16827.4.5ndz取 ，则12138zu4，几何尺寸计算，计算分度圆直径 1282.57041dZmm，计算中心距 12/4ad，计算齿轮宽度取 。170bdm1275;0Bm5.各个齿轮参数：参数 齿轮 齿轮 1 齿轮 2 齿轮 3
