山东大学机械设计计算说明书

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1、机械设计课程设计 计算说明书材料科学与工程学院2009 级 材料物理（基地） 专业设计者严岑琪指导教师刘文平 刘鸣山东大学2011 年 12 月 23 日目录第一章 设计任务及题目1.1 课程设计任务 1.2 课程设计题目第二章 机械传动装置的总体设计2.1 确定传动方案 2.2 选择电动机 2.3 传动装置总传动比计算及其分配 2.4 传动装置的运动参数及动力参数计算第三章 传动零件的设计计算3.1V 带传动设计计算 3.2 齿轮传动设计计算第四章 轴系零件的设计计算4.1 轴设计计算 4.2 滚动轴承设计计算 4.3 轴的轴径设计 4.4 键联接选择与计算 4.5 联轴器选择与计算第五章减

2、速器草图设计5.1 箱体结构设计 5.2 带轮结构设计 5.3 从动齿轮结构设计 5.4 轴的结构设计 5.5 润滑 5.6 密封第六章相关参数的验证及误差分析.6.1 传动比的验算及误差分析 6.2 轴长的验算及误差分析第七章 设计小结机械设计课程设计设计带式输送机传动装置（单级齿轮减速器）3设计说明书装配图零件图1 份1 张2 张运输机主动鼓轮轴输入端转矩Tw/ N m480 主动鼓轮直径D/mm400 运输带速度Vm/ms11.8计算内容重要数据第一章 设计任务及题目1.1 设计任务1.2 设计题目类型： 原料车间一运输冷料的带式运输机，由电动机经一级减速传 动装置，该减速传动装置系由单

3、级齿轮减速器配合其他传动 件组成。 该带式运输机折合每日两班工作制， 工作期限 5 年。 设计此传动装置。技术参数：工作条件：工作年限为 5 年；工作班制为两班制机械设计课程设计设计带式输送机传动装置（单级齿轮减速器）4第二章 机械传动装置的总体设计2.1 确定传动方案1.确定同步转速 考虑到电动机转速、级数、尺寸、重量、价格及传动装置的 传动比、级数、传动尺寸和成本等诸多因素，初步确定电动 机的同步转速nD1500r /min2.拟定总传动比i由电动机的同步转速nD及工作机的输入转速nWn601000vWWD6010001.8r /min85.94r /min 400nW85.94r/min

4、inD nW150085.94417.454 i17.4543.确定传动类型和级数 参考传动机构的性能及运用范围结构【表 2-1机械设计常 用标准 】 ；结合性能要求和工作特点；采用 V 带传动、圆柱 齿轮、链传动相结合的三级传动形式 ii齿i带i 链4.画传动系统平面布置简图【附录一】参考 GB14460-84 机构运动简图符号【表 1-3机械设计常用 标准 】2.2 选择电动机1.确定电动机类型 根据装置的工作条件用途、性能等特点，选用 Y 系列异步电 动机 2.确定电动机型号（1）确定工作机输入功率PW由机械设计课程设计式 2-3 得P TWnW48085.94kw 4.32kw W95

5、509550 （2）计算电动机所需输出功率机械设计课程设计设计带式输送机传动装置（单级齿轮减速器）5型号Y132S-4额定功率Pm/kw5.5满载转速n /rmin11440电动机输出轴径D/ mm380.0180.002电动机输出轴外伸端长度寸 E / mm80P PW0 查机械设计课程设计式 2-4 得计算机械传动装置的总效率: 齿=0.97 420.950.970.920.99240.9920.801 带齿链轴承联8 级精度P PW04.32kw 5.39kw 0.8010.8013.确定电动机型号对于输出功率P05.39kw, 同步转速nD1500r /min Y 型P05.39kw电

6、动机 查机械设计课程设计表 2-3 、表 2-4 确定型号 Y132S-4mnm1440rmin12.3 总传动比的计算及分配1.计算传动装置的总传动比 查机械设计课程设计 式 2-6 得i nm144016.756 nw2.分配传动比 初取85.94ii16.7561.821i齿4.000i齿 4.000；i链2.300；带i减i链4.000 2.239i链2.300i带1.8212.4 传动装置的运动及动力参数计算1.各轴的输入功率机械设计课程设计设计带式输送机传动装置（单级齿轮减速器）60IIIP05.39kwP05.39kwPIP0带5.390.95kw 5.12kwPI5.12kwP

7、IIPI滚轴5.120.970.99kw4.92 kw2.各轴的转速n0nm1440r/minPII4.92 kwn01440r /minn nm1440r / min 791r / minnI791r /min i带n nI1.821nm1440r / min 198r / minnII198r /mini齿i带i齿1.8214.0003.各轴输入转矩T 9550P0nmT 9550PI95505.39N.m 35.75N.m 144095505.12N m 65.13N mT035.75N.mTI65.13N mITIInI9550PII nII79195504.92N m 237.30N

8、 m 198TII237.30Nm轴号 参数0输入功率/kw5.395.124.92 转速/r.min11440791198 输入转矩/N.m35.7561.82237.30机械设计课程设计设计带式输送机传动装置（单级齿轮减速器）72d1第三章 传动零件设计计算3.1 V 带传动的设计计算1.计算功率PC由于要求为 Y 系列异步电动机;双班工作制;带式运输机载荷变动;查机械设计基础表 13-6 得KA1.2PCKAP01.25.39kw6.468kw2.选取普通 V 带PC6.468kw根据PC6.468kwnM1440r/min查机械设计基础图 13-12 选用 A 型 V 带 3.选择带轮

9、基准直径（1）选择小带轮基准直径dd1对于 A 型 V 带，查机械设计基础表 13-4 得dd1dmin75mm查机械设计基础图 13-12 取dd1(112 140)mmdd1112mm查机械设计基础表 13-7 取dd1112mm（2）确定大带轮基准直径dd2取0.02 由机械设计基础式 13-17 得dn1d n2(1)1440112(10.02)mm791 199.82mm查机械设计基础表 13-7 取dd2=200mm（3）验算带速vv 1121440m/ s 8.44m/ s 601000 带速在5m/ s与25m/ s 范围内，所以带速合适 （4）确定带长和中心距初步确定中心距a

10、0v 8.44m/s0.7(dd1dd2)a02(dd1dd2)0.7(112200)mma02(112200)mm机械设计课程设计设计带式输送机传动装置（单级齿轮减速器）82218.4mma0624mm选取a0421mm初定 V 带基准长度L0查机械设计基础式 13-18 得L 2a(dd)(dd2dd1) 00d1d2 24a0 2421(112200)(200112)2 mm 24421 1336.69mm 选取带的基准长度 查机械设计基础表13-2取Ld 1400mm 确定实际中心距 查机械设计基础 式 13-19 得a aLdL042114001336.69mm 452.655mma

11、=452.655mm022 （5）中心距变化范围(a0.015Ld) (a0.03Ld) (452.6550.0151400)mm (452.6550.031400)mm 431.655mm 494.655mm（6）验算小带轮包角1查机械设计基础式 13-20 得 dd2dd1 1180 57.3 a18020011257.3452.655 168.86 120 故包角符合要求 （7）确定 V 带根数 查机械设计基础式 13-21 得Z PC(P0P0)KKL查单根 V 带基本额定功率P0由于dd1112mmn1144r/min机械设计课程设计设计带式输送机传动装置（单级齿轮减速器）9K使用差

12、值法，对于 A 型 V 带，查机械设计基础表 13-5得 P01.62kw计算功率增量P0查机械设计基础式 13-22 得P K n (11) 0b1 iA 型 V 带查表 13-8 取Kb确定传动比系数Ki1.03103由于i dd22001.822 dd1(1)112(10.02)查机械设计基础式 13-9 取Ki1.12则P K n (11) 1.031031440(11) kw0.16kw0b1K1.12 i定包角修正系数K查机械设计基础表 13-10 取K0.98确定带长修正系数KL查机械设计基础表 13-2 取KL0.96则Z PC (P0P0)KKL6.468 (1.620.16

13、)0.980.963.86取Z 4（8）计算张紧力F0Z 4确定 V 带每米质量q，查表 13-1 取q 0.10kg/m查机械设计基础式 13-23 得机械设计课程设计设计带式输送机传动装置（单级齿轮减速器）10F 500PC(2.51)qv2FQ1239.72N0zvK5006.468(2.51)0.108.442N58.440.98 155.70N（9）计算压轴力 查机械设计基础式 13-14 得F 2ZF sin124155.70sin168.861239.72N（10）带轮基本参数V 带型号根数/mm长度/mm带轮直径/mm中心距/mmZ124ZLddd1dd2aA414001122

14、00452.6553.2 齿轮传动的设计计算1.传动参数的确定 （1）传动方式确定 齿轮运用闭式斜齿圆柱齿轮传动、载荷平稳、单向传动、对 称布置 （2）齿轮材料 由小齿轮选用 45 钢，调质处理 230HBS；大齿轮选用 45 钢正 火处理 200HBS， 按 8 级精度制造 【表 11-1 机械设计基础 】 ） （3）齿轮参数的确定P1PI5.12kwn1nI791r /minu i齿4.000取Z124Z299并设152.按接触疲劳强度计算d1d2最小值Z299（1）确定载荷系数KQ02211机械设计课程设计设计带式输送机传动装置（单级齿轮减速器）3.2(111.88 28112)确定工作情况系数KA因电动机驱动、载荷平稳，查机械设计基础表 11-4 取表KA1定动载系数Kv由于齿轮精度为 8 级；初设v 3m/s ；调质处理； 查机械设计基础表 11-5 取Kv1.05定齿间载荷分配系数K对于8 级， 精度软齿面， 查 机械设计基础 表 11-9取K1.4定