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1、机械课程设计 学生姓名 李杰 学 号 20096988 学 院 制造科学与工程学院专 业 机械设计制造及其自动化指导教师 岳大鑫二一一 年 十二月 五 日目 录一、机械零件课程设计任务书3二、电动机的设计4三、计算总传动比及分配各级的传动比5四、运动参数及动力参数计算5五、传动零件的设计计算6六、轴的设计计算11七、 减速箱的结构设计24八、滚动轴承的选择及校核计算26九、键联接的选择及校核计算28十、密封和润滑的设计29十一、设计小结29十 一、参考资料30一、机械零件课程设计任务书设计题目：带式运输机传动装置电动机V带传动联轴器运输带FV已知条件1 工作参数运输带工作拉力F12 kN运输带
2、工作速度V3 m/s（允许带速误差5%）滚筒直径D= 500 mm滚筒效率hi0.96（包括滚筒与轴承的效率）2 使用工况两班制，连续单向运转，载荷较平稳。3 工作环境室内，灰尘较大，环境最高温度35。4 动力来源三相交流电，电压380/220V。5 寿命要求使用折旧期8年，大修期4年，中修期2年，小修期半年。6 制造条件一般机械厂制造，小（大）批量生产。设计工作量：减速器装配图1张（A0或A1），零件工作图 1 张，计算说明书1份。二、电动机的设计设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动工作条件：使用年限8年，工作为两班工作制，载荷平稳，环境清洁。原始数据：运输带工作拉力F=3000N；带速V=2
3、.5m/s；滚筒直径D=500mm；电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机电动机功率选择：（1）传动装置的总功率：总=带2轴承齿轮联轴器滚筒 =0.960.9820.970.990.96=0.850（2）电机所需的工作功率：P工作=Fv/1000总=30002.5/(10000.85)=8.82KW （3）确定电动机转速：计算滚筒工作转速：n筒=601000V/D=6010002.5/(500)=95.49r/min按表11推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围Ia=36。取V带传动比I1=24，则总传动比范围为Ia=624。故电动机转速的可选范围为nd=Ian筒=（624
4、）95.49=573.02291.8r/min符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。根据容量和转速，由P1673查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案：综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，则选nd=1000r/min。根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y160L-6。其主要性能：额定功率：11KW，满载转速970r/min。三、计算总传动比及分配各级的传动比（1）总传动比：i总=nd/n筒=970/95.49=10.16（2）分配各级传动比据表12，取齿轮i齿轮=4（单级减速器i=36合理）i总
5、=i齿轮I带i带=i总/i齿轮=10.16/=2.54四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）nI =n电动/i带=970/2.54=381.89(r/min)nIII=nII= nI /i齿轮=381.89/4=95.47(r/min)计算各轴的输入功率（KW）PI=P工作=Pm带=8.820.96=8.47KWPII=PI齿轮=8.470.97=8.21KWPIII=PII联轴器=8.210.99 =8.13KW2、 计算各轴的输出功率（KW）PI出=P工作=Pm带轴承=8.820.960.98=8.30KWPII出= PII轴=8.210.9 8=8.05KWPIII出=
6、 PIII轴承=8.130.98 =7.97KW3、 计算各轴输入扭矩（Nmm）T0 = 9550Pm/ n电动= 95508.82/970 =86.84NmTI=9550PI/nI=95508.47/381.89=211.81NmTII=9550PII/nII=95508.21/95.47 =821.26NmTw=9550PW/nW=95508.13/95.47 =813.26Nm4、计算各轴输出扭矩（Nmm）T0 = 9550Pm/ nd= 95508.82/970 =86.84 NmTI出=9550PI出/nI=95508.30/381.89=207.56NmTII出=9550PII出/
7、nII=95508.05/95.47 =805.25NmTw出=9550PW出/nW=95507.97/95.47 =797.25Nm五、传动零件的设计计算1、皮带轮传动的设计计算选择普通V选带截型，由表5.53得：kA=1.2PC=KAP=1.211=13.2KW由图5-143得：选用B型V带，确定带轮基准直径，并验算带速由图5-143得，推荐的小带轮基准直径为125200mm 则取dd1=160mm dd2=n1/n2dd1=2.54160=406.4mm由表5-63，取dd2=400mm实际从动轮转速n2=n1dd1/dd2=970160/400=388r/min转速误差为：(n2-n2
8、)/n2=(381.89-388)/381.89 =-1.6%1200（适用）（4）确定带的根数根据表5.33 P1=2.70KW 表5.43P1=0.30KW表5.7 3 K=0.92 表5.23 KL=0.95得Z=PC/P=PC/(P1+P1)KKL =13.2/(2.70+0.30) 0.950.92 =3.85取Z=4根（5）计算轴上压力由表5.13 查得q=0.17kg/m，单根V带的初拉力：F0=500PC/ZV（2.5/K-1）+qV2=50013.2/（48.13）(2.5/0.92-1)+0.178.132N =360.31N则作用在轴承的压力FQ，FQ=2ZF0sin1/
9、2=24360.31sin149.2/2=2778.99N2、齿轮传动的设计计算 （1）选择齿轮材料及精度等级选取一对斜齿轮。齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为241286HBS。大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度229286HBS；确定许用应力（MPa）图6.143 、图6.153 得sHlim1=700 MPa (HBS= 250 )，sHlim2= 600 MPa (HBS =210 )、 sFlim1= 280 MPa (HBS=250 )、 sFlim2= 220 MPa (HBS =210 )、 由表6.53 取 SHmin =1.2 ，SFmin =1.6 使用寿命
10、 N1=60n1 jLh= 60*381.89*8*300*16 =8.80108 （按每年300个工作日计算） N2= N1/ i = 8.80108 /4 = 2.20108 由图6.163曲线1：ZN1= 1 ，ZN2= 1.12 由图6.173得：YN1= YN2= 1 ，YST= 2sHP1=583.33MPa ，sHP2= 500 MPa 。sFP1= 350 MPa ，sFP2= 275 MPa 。（2）按齿面接触疲劳强度设计（长期单向运转的闭式齿轮传动），工作转矩 T1=9.55106= 211.81 NmZH= 2.42 （图6.123），ZE= 189.8 （表6.33），
11、Ze = 0.8 ，yd = 1.（表6.83）Z=0.98载荷系数 K= KAKvKaKb = 1.8 其中： KA = 1.25 （表6.23 ），Kv = 1.2，Kb = 1，Ka= 1.2。(3)确定中心距 尽量使尾数为0或5,以便于制造和测量，所以初定。 (4)选定模数、齿数、和螺旋角 一般，取螺旋角为150初选， 则 由标准模数取 ，则 取 则 取 则 齿数比：误差允许范围内，可用。于是 满足要求。（5）计算齿轮分度圆直径小齿轮 大齿轮 （6）齿轮宽度 圆整大齿轮宽度 取小齿轮宽度 （7）校核齿轮弯曲疲劳强度取根据、查表取：，又 名称符号公式齿1齿2齿数zz28107分度圆直径dd=mz86.60330.93齿顶高haha=ha*m3.03.0齿根高hfhf=(ha*+c*)m3.753.75齿顶圆直径dada=d+2ha92.60336.93齿根圆直径dfdf=d-2hf
