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1、 毕业设计毕业设计题目名称题目名称: : 磨盘机传动装置设计学生姓名：学生姓名： 专专 业：业： 机电一体化 指导老师：指导老师： 前前 言言 人类在自己的生产活动中,不断地总结经验和采用最新的科学技术来推动生产向前发展同时在发展生产的过程中又不断向科学技术提出新课题。这一切必然反映于机械设计发展过程。机械设计是机械产品开发设计的一个重要组成部分是机械生产的第一步是决定机械性能的最主要因素机械设计的过程实际上就是如何实现机械设计理论的过程。机械行业是国民经济的一大支柱产业重要性不可言喻。不断发展机械设计的理论和方法是很有必要的掌握机械设计理论与方法是我们机械行业的人所必须的能力。几十年来 ,我
2、国机械设计的发展经历了一个曲折的过程已由设计和制造一般的产品逐步发展到高水平的产品,有的产品的设计已达到世界先进水平。要确立我国机械工业在国际上的地位我们必须要加强对机械设计方法和设计思想的研究。因此我们学生也必须要更加努力利用学习的丰富资源充实自己将理论基础打扎实实践与真知相结合目 录 1 设计任务书 1.1 设计任务 1.2 系统总体方案的设计2 电动机的选择，传动系统的运动和动力参数计算 3 传动零件的计算 3.1 锥齿轮的设计和计算 3.2 高速级斜齿轮的设计和计算 3.3 低速级斜齿轮的设计和计算 4 轴的设计计算 4.1 高速轴的设计和计算 4.2 中间轴的设计和计算 4.3 低速
3、轴的设计和计算 5 键连接的选择和计算 6 滚动轴承的选择和计算 7 联轴器的选择 8 箱体及其减速器附件设计 8.1 箱体结构尺寸 8.2 减速器附件设计 9 润滑和密封设计 10 设计小结 11 参考资料1 设计任务书 1.1 设计任务 （1）设计一盘磨机传动装置（2）已知技术参数和条件1） 技术参数： 主轴的转速： 50 锥齿轮传动比： 4电机功率：5.5kW 电机转速：1500 rpm 每日工作时数：8h传动工作年限：8a1.2 系统总体方案的设计 方案图如下：1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盘磨机 2 电动机的选择，传动系统的运动和动力参数
4、计算 2.1 电动机类型的选择 Y系列三相异步电动机（工作要求：连续工作机器） 2.2 电动机功率选择 7.5P/kw2.3 确定电动机转速 1500r/min1500r/min 2.4 确定电动机型号 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量,因此选定电动机型号为Y132M1-6，额定功率为7.5KW，满载转速1500r/min。 2.5 计算总传动比及分配各级的传动比 高速级的传动比，低速级的传动比，锥齿轮传动比，减速箱的传动比为。总传动比： i= n m /n w =1500/50=30锥齿轮传动比：i3=4减速器传动比： i =i/ i3 =30/4=27.5 高速级传动比 i1=51.
5、36 .163 . 13 . 14 . 11i低速级传动比：i2 =2.62.6 传动参数的计算 2.6.12.6.1 各轴的转速各轴的转速 n n（r/minr/min）高速轴一的转速： n1 = n m =1500 r/min 中间轴二的转速： n 2 = n1 / i1 =1500/3.51=427.3r/min低速轴三的转速： n3 = n 2 / i2 =427.3/2.6=164.3 r/min主轴6的转速： n6 = n3 / i3 =164.3/4=41.075 r/min2.6.22.6.2 各轴的输入功率各轴的输入功率P P (KW)(KW) 高速轴一的输入功率： P1=P
6、mc=7.50.99=7.4W中间轴二的输入功率：P2 = P1 1 g =7.42 0.980.98=7.1 W低速轴三的输入功率：P3 = P2 2 g =7.1 0.980.98=6.85 W主轴 6 的输入功率： P6 = P3 g g d =6.850.980.990.97=6.44WPm 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 为高速级齿轮传动的效率； 2 为低速级齿轮传动的效率； d 为锥齿轮传动的效率。2.6.32.6.3 各轴的输入转矩各轴的输入转矩T T（NmNm） 高速轴一的输入转矩： T1=9550P1/n1=（95507.4）/1500
7、=47.11Nmm 中间轴二的输入转矩：T2=9550P2/n2=(95507.1)/427.3=158.7 Nmm 低速轴三的输入转矩：T3=9550P3/n3=(95506.85)/164.3=398.2Nmm 主轴6的输入转矩： T4=9550P4/n4=(95506.44)/54.7=1124.4Nmm 3 传动零件的设计计算 3.1 锥齿轮的设计和计算 3.1.1 选定圆锥齿轮类型、精度等级、材料及齿数。选定圆锥齿轮类型、精度等级、材料及齿数。1）按照传动方案选用直齿圆锥齿轮传动交角=902)由于直齿圆锥齿轮的小齿轮转速不高,初选7级精度; 3)材料选择由直齿锥齿轮加工多为直齿，不宜
8、采用硬齿面，小齿轮选用40Cr钢，调质处理，齿面硬度取280HBS，大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度240HBS。 4)选取小齿轮点齿数为20，则 Z2=203=60。3.1.2 按齿面接角疲劳强度设计按齿面接角疲劳强度设计按式（10-26）试算，即 321215 . 01 92. 2 uRKHERTZd 确定公式内各计算数值（1）确定公式内的各计算数值 1）试选载荷系数Kt=1.6。 2）计算小齿轮传递的转矩。mmNnPT.3 . 43 .1644 . 75 .95335 .951101055 3）选取齿宽系数 R=0.33。 4)由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa。5
9、)由图10-21d按齿面强度查得小，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=60n3j Lh=60164.31（2836510）=3.686109 N2=N1/i1=3.686109 /3=1.2291097)由图10-19取接触疲劳寿命系数KHN1=0.92,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=6000.92/1Mpa =552Mpa H2=Hlim2 KHN2/S=5500.95/1Mpa =522.5Mpa
10、9) u=3=tan2 10)许用接触力： MpaMpaHH H25.53725 .522552 221 （2）计算 1）试算 d2.92mm uRHE RKTZ218.11932225 . 01 锥距R=d15 .188212 u确定大端模数取取m=5 9674. 45 .18822 7224212222 ZZRme e确定锥距Re Re=mmZZme7375.19925 27224212222分度圆直径：分度圆直径： mmmdmmmd zz 3607252100245121 分度圆锥角：分度圆锥角：435.18565.71909022565.722472arctanarctan212zz齿
11、宽b: mmbReR913.657375.19933. 0最大齿宽为 b2=65mm，小齿轮宽 b1=70mm 当量齿数ZV 683.227 cos72 cos298.25 cos24 cos565.71435.1822 211 1 zZzZvv3.2.3 按齿根弯曲强度设计 由式10-5得弯曲强度的设计公式为 32221114 5 . 01FSaFaRnYY uzTm RK （1）确定公式内的各计算数值 试选=1.6，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3）计算当量齿数 683.227 cos72 cos298.25 cos24 cos565.71435.
12、1822 211 1 zZzZvv4）查取齿形系数 由表10-5查得 YFa1=2.618;YFa2=2.10 5）查取应力校正系数 由表10-5查得 YSa1=1.590;YSa2=1.868 6）由图10-18取弯曲疲劳寿命系数KFN1=0.87,KFN2=0.90; 7）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 MPaSFMPaSFFEFRFEFR KK286.2444 . 1/38090. 0/714.3104 . 1/50087. 0/222111 8）计算大、小齿轮的并加以比较YFa1 YSa1/=2.6181.590/310.714=0.013
13、40MPa YFa1 YSa1/=2.101.868/244.286=0.0160MPa 大齿轮的数值大。 （2）设计计算 mmRKFSaFaRnYY uzTm864. 31142221 5 . 01 3.2 高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=24,则=243.51=84.24，取=84。 （4）选取螺旋角。初选螺旋角。3.2.23.2.2 按齿面接触强度设计按齿面接触强度设计 由设计公式 试算uuHEHZZTKdadt Ir1221 （1）确定公式内的各计算数值 1）试选载荷系数Kt=1.6。 2）计算小齿轮传递的转矩。 mmNnPT.9
