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1、 燕山大学机械设计课程设计说明书机械设计课程设计说明书题目：题目： 带式输送机传动装置带式输送机传动装置 学院（系）：学院（系）： 机械工程学院机械工程学院年级专业：年级专业： 0909 级模具二班级模具二班学学 号：号： 090101020032090101020032学生姓名：学生姓名： 刘文涛刘文涛 指导教师：指导教师： 白文普白文普 教师职称：教师职称： 教授教授 目目 录录一一. . 设计任务书设计任务书.3二二. 电动机的选择及传动装置的参数计算电动机的选择及传动装置的参数计算.4三三. 齿轮的设计计算齿轮的设计计算.6四四. 轴的计算轴的计算.12五五. 滚动轴承的选择和基本额定
2、寿命计算滚动轴承的选择和基本额定寿命计算.17六六. 联轴器的选择联轴器的选择.18七七. 键联接的选择键联接的选择.19八八. 润滑和密封的选择润滑和密封的选择.19九九. 其他技术说明其他技术说明.20十十. 减速器附件减速器附件.20十一十一. 设计小结设计小结.21十二十二. 参考资料参考资料.21燕山大学课程设计说明书设计及计算过程结果二二 电动机的选择及传动装置的参数计算电动机的选择及传动装置的参数计算1.电动机类型的选择 按工作要求和工作条件，选择 Y 系列三相 笼型异步电动机。 2.电动机容量的确定 电动机输出功率 /dwaPP= =0.96 F=1397 N V=1.43 m
3、/s wP1000FV ww=2.08 kWwP传动装置的总效率 =0.99 =0.99 =0.94 434 22 1a123=0.96 =0.85 =2.45 kW4adP3电动机转速的选择 卷筒轴工作转速为 n=109.3 r/min60/VD圆锥-圆柱齿轮减速器 =820 故电动机可选转速范围i=874.42186r/min，符合这一范围的同步转速有 1000r/min、 dn1500r/min，综合考虑因素选择转速为 1000r/min。 表 1 电动机主要性能参数电动机型号额定功率 /kW同步转速 /(r/min)满载转速 /(r/min)启动转矩 额定转矩Y132S63100096
4、0 2.2 4传动装置总传动比的确定及其分配 传动装置的总传动比= =8.78 =(0.250.4)i=2.193.5 m an ni 3 .1099601i =3 =2.931i2i电动机计算公 式和有关数据 皆引自机械 设计课程设计 指导手册第 9 页第 11 页、 第 119 页 主要参数：=2,08kWwP=2.45 kWdPn=1000 r/minP额=3 kW共 21 页 第 4 页燕山大学课程设计说明书设计及计算过程结果 1) 各轴转速一轴 =960r/min 二轴 = =320 r/min1n2nm1n i三轴 = =109.3 r/min 卷筒轴 = =109.3 r/min
5、3n22n i4n3n2) 各轴输入功率一轴 =2.42kw 二轴 =2.25kw11dPP 3212PP 三轴 =2.13 卷筒轴 =2.09kw4223PP 2134PP 3） 各轴输入转矩 由公式： T= 9550P n电机轴 =24.4 一轴=24.07dTN M1TN M二轴 =67.15 三轴=186.112TN M3TN M卷筒轴 =182.64TN M运动和动力参数计算结果整理于表 2 表 2 运动和动力学参数轴号n(r/min)P(kwT()mN i=8.7819602.4224.07=31i23202.2567.153109.32.13186.11=2.932i传动装置总传
6、 动比的确定及 其分配公式和 有关数据皆引 自机械设计 课程设计指导 手册第 12 页 第 15 页 主要参数见表 2共 21 页 第 5 页燕山大学课程设计说明书设计及计算过程结果三齿轮的设计计算三齿轮的设计计算1. 斜齿圆柱齿轮设计 a.选取材料、精度及参数 1）选取齿轮的材料、热处理方法及齿面硬度 小齿轮选用 45 钢，调 质，HB=240 HBS；大齿轮选用 45 钢，正火，HB=200HBS。 2）选取精度等级 初选 8 级精度3) 选取齿数 选小齿轮齿数=28，大齿轮齿数=82.04，1Z2Z1uZ圆整取=82 实际齿数比=2.9282Z12/ZZ齿数比的误差为(2.93-2.92
7、8)/2.93=0.07%，在允许范围内。 4) 选取螺旋角 初选 =15 齿宽系数 d=0.8 b.按齿面接触强度设计 按式 213121()EHdHZ Z Z ZKT udu 1) 确定载荷系数 K =1，估计圆周速度AKV=2m/s，VZ1/100=0.6m/s,动载系数=1.05。VK=1.67 =1.9112111.883.2()cosZZtan1zd d=3.56r齿间载荷分配系数，齿向载荷分配系=1.07。1.45KK=1.63KKKKKVA2）计算转矩 =67.15 2TN M齿轮计算公式 和有关数据皆 引自机械设 计第 76 页 第 98 页 斜齿圆柱齿轮 主要参数： 45
8、号钢调质 HB1=240 HBS HB2=200HBS=281Z=822Zu=2.9288 级精度共 21 页 第 6 页燕山大学课程设计说明书设计及计算过程结果3）由图 6-13 查得区域系数 2.4HZ4）重合度系数 由于1 所以=1 因 )1 (34Z此0.77Z5）螺旋角系数 由表 6-5 查的弹性影响系数cos0.987Z189.8EZMPa6）由图 6-27c）查得接触疲劳极限应力=590MPa,由图 6-27b） ，lim1H=470MPa。lim2H7）由式（6-25）计算应力循环次数 hnjLN608 1107 . 2N7 21087. 7N8）由图 6-25 查得寿命系数（
9、不允许点蚀） 。11HNK21HNK9）计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1%，安全系数 S=1，limHHNHK=590MPa =470MPa 取=470MPa1H2HH10）试算小齿轮分度圆直径 d1=53.8mm11）计算圆周速度 =1.08m/s100060dnv12）修正系数=0.302，由图 6-11b 查得动载系数10001vz 10002808. 1=1.03 vK13）校正试算的分度圆直径 d1，由式（6-13）得=53.5mm31 1 vv KKdd =590MPa 1H=470MPa 2H取=470MPaH共 21 页 第 7 页燕山大学课程设计说明书设计及计算过程结果
10、14）计算法向模数 =1.851 1cos zdmn2815cos5 .53圆整=2.5 mm。nm15）计算中心距 =142.35 cos221nmzza 15cos25 . 28228圆整=145mm。a 16）按修正后的中心距修正螺旋角= 21 2arccosamzzn51.18 之值变化不多，参数不必修正。HKZ、17）计算分度圆直径 mmn8 .73cos1 1=216.2mmcos2 2n 18）计算齿宽=0.8 73.8=59.04mm 圆整 b2=60mm b1=66mm1dbdC 校核齿根弯曲疲劳强度 由式 6-16 得1 1111 12FFaSaF nKTYY Y Ybd
11、m122 22 11FFaSa FF FaSaYY YY1）重合度系数 70. 067. 175. 025. 075. 025. 0Y2）螺旋角系数 =0.846 取=0.8461201Y12051.1811Y3）计算当量齿数 =32.8651.18cos28 cos331 1ZZv=96.2451.18cos82 cos332 2ZZv=2.5 mmnm51.18=145mmammd8 .731mm2 .2162dmmb661mmb602共 21 页 第 8 页燕山大学课程设计说明书设计及计算过程结果4）查取齿形系数 由图 6-21 =2.5 =2.191FaY2FaY5）查取应力修正系数
12、由图 6-22 =1.64 =1.781SaY2SaY6）查取弯曲疲劳极限应力及寿命系数 由图 6-28c) =450MPa 由图 6-28b) =390MPalim1Flim2F由图 6-26 按，分别查得8 1107 . 2N7 21087. 7N121FNFNKK7)计算弯曲疲劳许用应力 取失效概率为 1%，安全系数 S=1，由式 6-24 得 11lim11 450450FFNFKMPa 22lim21 390390FFNFKMPa 8）计算弯曲应力 =35.35MPaAFS12S所以 =581.38N 1157.88N11SFa2aF当量动载荷=0.024 e=0.382450038.58101ra CF=0.047 e=0.38ra CF02 2450088.1157=0.4e 所以 X1=0.44 Y1=1.4745.145438.58111ra FF=2.07 所以 X2=0.44 Y2=1.4752.55888.115722ra FF=1pf则=1494.15N38.58147. 145.145344. 01rP
