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1、机械设计课程设计1设计内容计算及说明结果一、设计任务书一、设计任务书（一）设计题目设计带式运输机的传动装置，其工作条件是： 1. 鼓轮直径 D=360mm 2. 卷筒的转速 n=60r/min 3. 鼓轮上的圆周力 F=3.8KN 4.工作年限 10 年 2 班制，每年 250 天 5. 轻度震荡，单向运转参考方案：电动机联轴器二级圆柱齿轮减速器联 轴器工作机图（1）传动方案示意图1电动机 2V 带传动 3展开式双级齿轮减 速器 4连轴器 5底座 6传送带鼓轮 7传 送带（二）设计任务：设计一带式运输机的传动装置，按照给定的传动 方案： 1. 选择适当的电动机 2. 设计计算传动零件（齿轮及选
2、择联轴器）3减速器装配图 1 张（0 号或 1 号图纸） ；4零件图 23 张（齿轮、轴、机座或机盖） ；5设计计算说明书 1 份。机械设计课程设计2设计内容计算及说明结果（三）设计要求： 1.卷筒转速允差5%机械设计课程设计3设计内容计算及说明结果二、传动方案设计二、传动方案设计（一）传动方案说明 1.将带传动布置于高速级 将传动能力较小的带传动布置在高速级，有利 于整个传动系统结构紧凑，匀称。同时，将带传动 布置在高速级有利于发挥其传动平稳，缓冲吸振， 减少噪声的特点。2. 选用闭式斜齿圆柱齿轮 闭式齿轮传动的润滑及防护条件最好。而在相 同的工况下，斜齿轮传动可获得较小的几何尺寸和 较大的
3、承载能力。采用传动较平稳，动载荷较小的 斜齿轮传动，使结构简单、紧凑。而且加工只比直 齿轮多转过一个角度，工艺不复杂。3.将传动齿轮布置在距离扭矩输入端较远的地方 由于齿轮相对轴承为不对称布置，使其沿齿宽 方向载荷分布不均。固齿轮布置在距扭矩输入端较 远的地方，有利于减少因扭矩引起的载荷分布不均 的现象，使轴能获得较大刚度。综上所述，本方案具有一定的合理性及可行性。机械设计课程设计4设计内容计算及说明结果1.电动机 类型和结 构型式2. 选择 电动机容 量 （1)工作 机所需功 率Pw（2）电 动机所需 输出功率 P0（3）电 动机的转 速（4）确（二）电动机的选择根据直流电动机需直流电源，结
4、构复杂，成本 高且一般车间都接有三相交流电，所以选用三相交 流电动机。又由于 Y 系列笼型三相异步交流电动机 其效率高、工作可靠、结构简单、维护方便、起动 性能较好、价格低等优点均能满足工作条件和使用 条件。故优先选用卧式封闭型 Y 系列三相交流异步 电动机。pw=Fv=3.81.13=4.3kw=齿3承3联2齿=0.97 承=0.99 联=0.99 =齿3承2联 =0.9730.9930.992=0.867P0=4.82kwwp876. 03 . 4n电=i齿 1i齿 2nW 取 i齿 1=4， i齿 2=3， n电=i齿 1i齿 2i带nW=43360=720r/min=0.867n电 =
5、720r/mi n机械设计课程设计5定电动机 型号选择 Y132M2-6 型电动机设计内容计算及说明结果机械设计课程设计61.理论 总传动 比 i2.各级传 动比的分 配3.各轴转 速、转矩 与输入功 率 （1）各 轴转速电动机型号额定功率kw同步转速r/min最大转矩额定转矩满载转速r/min质量kgY132M2-62.21000 2.2960 28（三）总传动比的确定及各级传动比的分配要求 i齿 1=（1.11.5）i齿 2，i减=1017i齿 1=4.48，i齿 2=3.72i减= i齿 1i齿 2=16.66n电=n1=960r/minn2=214.27r/min48. 4960n3=
6、57.60r/min72. 328.214nw=n3=57.60r/mini=16i齿1=4.48， i齿2=3.72 i减 =16.66设计内容计算及说明结果机械设计课程设计7（2）各轴 的输入功 率（3）各轴 的输入转 矩(4)各轴运 动和动力 参数汇总 表P1=P0联=2.20.99=2.178 P2=P1联齿=2.091 P3=P2承=2.008 P4=P3联=1.988T1=9550 =21.67N/m119550np 960178. 2T2=9550 =93.19N/m229550np 28.214091. 2T3=9550 =332.92N/m339550np 60.57008.
7、 2T4=9550 =329.61N/mww np955060.57988. 1轴号电动机 轴轴轴轴工作轴转速 n（r/m in）960960214.2857.6057.60功率 P（kW ）2.22.1782.0912.0081.988转矩 T(Nm )14.821.6793.19332.92329.61传动比 i14.483.721效率0.960.970.970.99机械设计课程设计8设计内容计算及说明结果1.设计计 算 （1）选齿 轮类、精度 等级、材料 及齿数（二）齿轮设计计算 11高速级齿轮传动设计高速级齿轮传动设计1 为提高传动平稳性及强度，选用斜齿圆柱齿轮； 2 因为运输机为一般
8、工作机器，速度不高，故选用 8 级精度； 3 为简化齿轮加工工艺，选用闭式软齿面传动 小齿轮材料：45 号钢调质 HBS1=220接触疲劳强度极限MPa5701limH弯曲疲劳强度极限 Mpa 4401FE大齿轮材料：45 号钢正火 HBS2=190接触疲劳强度极限 MPa4002limH弯曲疲劳强度极限 Mpa 3302FE4 初选小齿轮齿数231Z大齿轮齿数 Z2 = Z1= 234.48=103.04 取 103hi 5 初选螺旋角14t5701limHMPa4401FEMpa4002limHMPa3302FEMpa231ZZ2 =10314t机械设计课程设计9设计内容计算及说明结果2.
9、 按齿面 接触强度 设计（1）确定 公式内的 各计算参 数数值计算公式：mm 321 112 HHEdt tZZ uuTKd初选载荷系数6 . 1tK小齿轮传递的转矩 Nmm4 110167. 2TT齿宽系数1 . 1d材料的弹性影响系数 Mpa1/2 8 .189EZ区域系数43. 2HZ，78. 0192. 0270. 121应力循环次数)1025082 (1960606011hjLnN91030. 2991 210514. 048. 41030. 2hiNN接触疲劳寿命系数 88. 01HNK95. 02HNK接触疲劳许用应力，取安全系数 SH=1MPaSKHHN H6 .5011570
10、88. 0.1lim1MPaSKHHN H380140095. 0.2lim26 . 1tK8 .189EZMpa1/243. 2HZ70.121 88. 01HNK95. 02HNK机械设计课程设计10设计内容计算及说明结果（2）计算 a.试算小 齿轮分度 圆直径b. 计算圆 周速度c. 计算齿 宽 b 及模 数 mnd. 计算纵 向重合度e. 计算载 荷系数MPaMPaHHH H4 .46723. 18 .44023806 .501 2221 取 MPa8 .440H32 1)(12HEHdt tZZTKd324 )8 .4408 .18943. 2(48. 4148. 47 . 11 .
11、 1 10167. 26 . 12=36.76mm1.848m/s1000601ndvtmm 取 41mm436.4076.361 . 11tddb551. 12314cos76.36cos11Zdmt ntmmmhnt489. 325. 2b/h=11.75152. 114231 . 1318. 0318. 01tgtgZtdHHVAHKKKKK 使用系数 AK根据电动机驱动得0 . 1AK 动载系数 VK根据 v=1.848m/s,8 级精度,12. 1VK8 .440HMPa=36.76mmtd1v=1.848m/sb=41mm=1.551ntmh=3.489mmb/h=11.7511.
12、52机械设计课程设计11设计内容计算及说明结果f. 按实际 的载荷系 数修正所 算得的分 度圆直径 1d3. 按齿根 弯曲强度 设计 （1） 确 定计算参 数 a.螺旋角 影响系数Yb.弯曲疲 劳系数KFN 按齿面接触强度计算时的齿向载荷分布系数 HK根据小齿轮相对支承为非对称布置、8 级精度、=1.1 mm，得 =1.514d41bHK 按齿根弯曲强度计算时的齿向载荷分布系数FK根据 b/h=11.751、,514. 1HK44. 1FK 齿向载荷分配系数、HKFK0 . 1FHKK=11.121.01.514=1.HHVAHKKKKK695mmKKddtHt473.376 . 1/695.
13、 176.36/33113max2 12cos2 FSaFadnYY ZYKTm613. 144. 10 . 112. 11FFVAKKKKK根据纵向重合系数，得0.8852. 1Y9 . 01FNK88. 02FNKK=1.695K=1.6130.88Y9 . 01FNK88. 02FNK机械设计课程设计12设计内容计算及说明结果c.计算弯 曲疲劳许 用应力Fd.计算当 量齿数ZV（e.查取齿 型系数YF 应力校正 系数YS（f.计算大 小齿轮的YYFaSaF 并加以比 较取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 MPaSKFEFN F85.2834 . 1 4409 . 011 1MPaSKFEFN
14、 F43.2074 . 1 44088. 022 2，26.2514cos23cos331 1ZZV12.11314cos103cos332 2ZZV由【2】P201 表 10-5 得 69. 21FaY17. 22FaY575. 11SaY8 . 12SaY0197. 0111FSaFaYY 0188. 0222FSaFaYY 比较e, 得：X=0.44,Y=1.12 P1=fp(XFr1+YFa1)=1.2(0.44x1320.31+1.12x1511.8 7)=2728.91N Fa2/C0r=0.084 由插值法得到 e=0.381 Fa2/Fr2=914.14/2352.84=0.3
15、89e,得到 X=0.44,Y=1.466 P2=fp(XFr2+YFa2)=1.2(0.44x2352.84+1.466x914.1 4)=2828.51N取 Pmax=P2=2828.51N（3）验算轴承寿命因为2P1P，所以按轴承 2 的受力大小验算5336261088.1)51.2828108.521(6.576010)(6010 PCrf nLthhL=40000hL hL，所以所选轴承可满足寿命要求。P1=2728.91NP2=2828.51NhL51088. 1所选轴承可 满足寿命要 求机械设计课程设计31设计内容计算及说明结果五、减速器的润滑与密封五、减速器的润滑与密封（一）齿轮传动的润滑 各级齿轮的圆周速度均小于 12m/s，所以采
