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1、 .第一章 课程设计任务书年级专业过控101学生付良武学 号1008110074题目名称盘磨机传动装置的设计设计时间第17周19周课程名称机械设计课程设计课程编号设计地点化工楼一、 课程设计（论文）目的1.1 综合运用所学知识，进行设计实践巩固、加深和扩展。1.2 培养分析和解决设计简单机械的能力为以后的学习打基础。1.3 进行工程师的基本技能训练计算、绘图、运用资料。二、 已知技术参数和条件2.1 技术参数：主轴的转速：42rpm 锥齿轮传动比：23电机功率：5kW电机转速：1440rpm2.2 工作条件：每日两班制工作，工作年限为10年，传动不逆转，有轻微振动，主轴转速的允许误差为5%。1
2、电动机；2、4联轴器；3圆柱斜齿轮减速器；5开式圆锥齿轮传动；6主轴；7盘磨三、任务和要求3.1 编写设计计算说明书1份，计算数据应正确且与图纸统一。说明书应符合规格式且用A4纸打印；3.2 绘制斜齿圆柱齿轮减速器装配图1号图1；绘制零件工作图3号图2（齿轮和轴）；标题栏符合机械制图国家标准；3.3 图纸装订、说明书装订并装袋；注：1此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；2此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等）4.1 机械设计教材 4.2 机械设计课程设计指导书4.3 减速器图册4.4 机械设计课程设计图册
3、4.5 机械设计手册 4.6 其他相关书籍五、进度安排序号设计容天数1设计准备（阅读和研究任务书，阅读、浏览指导书）12传动装置的总体设计23各级传动的主体设计计算24减速器装配图的设计和绘制75零件工作图的绘制16编写设计说明书27总计15六、教研室审批意见教研室主任（签字）： 年 月 日七|、主管教学主任意见 主管主任（签字）： 年 月 日八、备注指导教师（签字）： 学生（签字）：计算及说明结果第二章 传动方案的整体设计2.1传动装置总体设计方案:2.1.1 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。2.1.2 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。选
4、择锥齿轮传动和一级圆柱斜齿轮减速器（展开式）。2.2电动机的选择 根据已知任务书给定的技术参数，由给定的电动机功率为5KW，电动机转速为1440r/min,查表17-7选取电动机型号为Y132S4，满载转速1440 r/min，同步转速1500r/min。2.3确定传动装置的总传动比和分配各级的传动比2.3.1总传动比由选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速=42，可得传动装置总传动比为nm/1440/4234.29。2.3.2分配传动装置传动比锥齿轮传动比：=3减速器传动比：=/=34.29/3=11.43高速级传动比：1=低速级传动比：2.4计算传动装置的运动和动力参数2.4.1 各轴
5、转速n（r/min）n0=nm=1440 r/min高速轴1的转速:n1nm1440 r/min中间轴2的转速：低速轴3的转速：主轴6的转速：2.4.2 各轴的输入功率P(KW)P0=Pm=5kw高速轴1的输入功率: P1=P0c=50.99=4.95kw中间轴2的输入功率：P2=P11g=4.950.980.98=4.75kw低速轴3的输入功率: P3=P22g=4.750.980.98=4.57kw主轴6的输入功率: P4=P3ggd=4.570.980.990.97=4.30kwPm为电动机的额定功率；c为联轴器的效率；g为一对轴承的效率；1高速级齿轮传动的效率；2为低速级齿轮传动的效率
6、；d为锥齿轮传动的效率。2.4.3 各轴输入转矩T(Nm)T0=9550P0/n0=3.316 Nm高速轴1的输入转矩T1=9550P1/n1=（95504.95）/1440=3.283104Nm中间轴2的输入转矩T2=9550P2/n2=（95504.75）/366.4=1.238105Nm低速轴3的输入转矩T3=9550P3/n3=（95504.57）/126.3=3.4556105Nm主轴6 的输入转矩T4=9550P4/n4=（95504.30）/42.1=9.7542105Nm 第3章 传动零件的设计计算 3.1 高速级斜齿轮的设计和计算 3.1.1 选精度等级，材料及齿数 （1）齿
7、轮的材料，精度和齿数选择，因传递功率不大，转速不高，小齿轮用40Cr，大齿轮用45号钢，锻选项毛坯，大齿轮、正火处理，小齿轮调质，均用软齿面，小齿轮硬度为280HBS，大齿轮硬度为240HBS。（2）齿轮精度用7级，软齿面闭式传动，失效形式为点蚀。（3）虑传动平稳性，齿数宜取多些，取=24,则=243.93=94.32，取=94。（4）选取螺旋角。初选螺旋角为=14o3.1.2 按齿面接触强度设计 由设计公式 试算（1）确定公式的各计算数值 1）试选载荷系数Kt=1.6。 2）计算小齿轮传递的转矩。3）由机械设计课本表10-7选取齿宽系数4)由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8M
8、P。 5)由图10-21d按齿面强度查地小、大齿轮的接触疲劳强度极限Hlim1=600Mpa Hlim2=550Mpa。 6)由式10-13计算应力循环次数。 N1=60n1j Lh=6014401（2836510）=5.05N2=N1/i2=5.05109/3.93=1.2897)由图10-19取接触疲劳寿命系数KHN1=0.90,KHN2=0.95。 8)计算接触疲劳许用应力。取失效概率为0.01，安全系数S=1由式10-12得：H1=Hlim1 KHN1/S=6000.90/1 Mpa=540 MpaH2=Hlim2 KHN2/S=5500.95/1 Mpa=522.5Mpa9) 由图1
9、0-30选取区域系数ZH=2.433。10) 由图10-26查得 ，则11) 许用接触力：计算1）试算=39.629mm2） 圆周速度（3）齿宽模数 （4）计算纵向重合度（5）计算载荷系数K根据V=2.988m/s,7级精度，由图10-8查得动载系数Kv=1.12。;由表10-2查得使用系数KA=1.25;由表10-4查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，=1.417。查图10-13得=1.34;故载荷系数：（6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式10-10a得 （7）计算模数3.1.3 按齿根弯曲强度设计由式10-5得弯曲强度的设计公式为（1）确定公式的各计算数值1）计算载荷系
10、数KK=1.251.121.41.34=2.632）根据纵向重合度=1.903，从图10-28查得螺旋角影响系数=0.883）计算当量齿数4） 查取齿形系数 由表10-5查得 5） 查取应力校正系数由表10-5查得6）由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限大齿轮的弯曲疲劳强度极限7）由图10-18取弯曲疲劳寿命系=0.86,=0.89;8）计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式10-12得/S=0.86500/1.4=307.14MPa/S=0.89380/1.4=241.57MPa 9）计算大、小齿轮的并加以比较 =2.5921.596/307.14=0.01347M
11、Pa=2.1781.791/241.57=0.01615MPa大齿轮的数值大。（2） 设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于mn由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大于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所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取mn=2mm,按接触强度算得的分度圆直径=47.643mm,算出小齿轮齿数（3）几何尺寸计算1）计算中心距将中心距圆整为122mm2） 将圆整后的中心距修正螺旋角因值改变不多，故参数，等不必修正。 b3) 计算分度圆直径=942/cos14.7123=194.373mm4) 计算齿轮宽度圆整
12、后取B2=50mm,B1=55mm 5）结构设计齿顶高齿根高齿高齿顶圆直径：小齿轮=d+2=53.627 mm 大齿轮=198.373 mm 齿根圆直径：小齿轮=d-2=44.627 mm 大齿轮= d-2=190.373 mm3.2 低速级斜齿轮的设计和计算 3.2.1 选精度等级，材料及齿数。 1）齿轮的材料，精度和齿数选择，因传递功率不大，转速不高，小齿轮用40Cr，大齿轮用45号钢，锻选项毛坯，大齿轮、正火处理，小齿轮调质，均用软齿面，小齿轮硬度为280HBS，大齿轮硬度为240HBS。 2）齿轮精度用7级，软齿面闭式传动，失效形式为占蚀。 3） 虑传动平稳性，齿数宜取多些，取,则,取
13、。4） 选取螺旋角。初选螺旋角14。3.2.2 按齿面接触强度设计 由设计公式试算（1）确定公式的各计算数值 1）试选载荷系数Kt=1.6 2）计算小齿轮传递的转矩。3）由机械设计课本表10-7选取齿宽系数4）由表10-6查得材料的弹性影响系数=189.8MP5）由图10-21d按齿面强度查地小，大齿轮的接触疲劳强度极限 6） 由式10-13计算应力循环次数。7）由图10-19取接触疲劳寿命系数KHN1=0.95，KHN2=0.97。8）计算接触疲劳许用应力。取失效概率为0.01，安全系数S=1.由式10-12得H1=Hlim1 KHN1/S=6000.95/1 Mpa=570MpaH2=Hlim2 KHN2/S=5500.97/1 Mpa=533.5Mpa9）由图10-30选取区域系数10）由图10-26查得 则11）许用接触力（2）计算1)试算2)圆周速度V=d1t n2/（601000）=1.169 m/s 3)齿宽4) 计算纵向重合度 5)计算载荷系数K根据V=1.169m/s,7级精度，由图10-8查得动载系数Kv=1.08，;由表10-2查得使用系数KA=1.25;由表10-4查地7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，=1.42
