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1、 机械设计课程设计说明书题 目： 盘磨机传动装置的设计 院 （系）： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学 号： 指导教师单位： 姓 名： 职 称： 2014年6月25日目录引言 3一、设计题目 31、盘磨机的工作原理 32、工作条件 33、原始数据 4二、总体传动方案的选择与分析 41、传动方案的选择 42、传动方案的分析 4三、电动机的选择 4 1、电动机功率的确定 4 2、确定电动机的转速 5四、传动装置运动及动力参数计算 5 1、各轴的转速计算 62、各轴的输入功率 6 3、各轴的输入转矩 6五、齿轮传动的设计及其参数计算 7 1、高速级齿轮传动材料及强度计算
2、 7 2、低速级齿轮传动材料及强度计算 11 3、齿轮传动的几何尺寸计算 15 4、齿轮传动的润滑 18六、轴的设计计算及校核 18 1、选择轴的材料及热处理 18 2、高速轴的设计计算及结构设计 18 3、中间轴的设计计算及结构设计 21 4、低速轴的设计计算及结构设计 22 5、联轴器的选择 25 6、轴承的选择及计算 26七、键联接设计计算 26 1、高速轴联接键选择与校核 26 2、中间轴联接键的选择与校核 26 3、低速轴联接键的选择与校核 27八、箱体的设计计算 27 1、箱体的构形式和材料 27 2、箱体主要结构尺寸和关系 27九、螺栓等相关标准的选择 28十、减速器润滑与密封的
3、概要说明 29 1、减速器的润滑 29 2、减速器附的密封 29十一、设计小结 31参考文献引言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。机械设计课程设计是培养学生具有机械设计能力的技术设计课程。课程设计是机械设计课程中得一部分，属于实践性教学环节，同时也是高等院校机械专业学生的一次全面的设计能力的训练。因此对于我们必须要利用学习的资源充实自己。将理论基础打扎实，实现实践与理论相结合。机械设计课程设计的目的：（1）通过机械设计课程设计，建立起一个合理的正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运
4、用机械设计、机械原理等相关课程的理论知识与实际分析和解决机械设计问题的能力。（2）通过制定设计方案，合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件的尺寸及掌握机械零件的能力，能较全面的考虑制造工艺，使用维护要求，结构设计，以达到了解和掌握机械零件、机械传动装置和简单机械设计的方法。（3）学习机械设计基础技能的训练，如：计算、查阅资料和手册、绘图、懂得运用标准和规范等内容。 一、 设计题目1、设计原理：盘磨机传动装置的设计（二级斜齿圆柱齿轮减速器） 图11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2、工作条件 每日两班制工作，传动不逆转，有中等冲击，盘磨机转速允许误差
5、为5%；盘磨机效率=0.95（包括轴承与开式圆锥齿轮传动效率损失）；工作环境：灰尘较大，环境最高温度35；动力来源：电力，三相交流，电压380/220V；检修间隔期：四年一次大修，一年一次小修；使用年限：10年。3、原始数据盘磨主轴输出转矩T（N*m）：1680；主轴直径D(mm)：50;主轴转速n(r/min)：25。二、总体传动方案的选择与分析1、传动方案的选择选择二级斜齿圆柱齿轮减速器与锥齿轮传动 图2两级展开式圆柱齿轮减速器 图3锥齿轮传动2、传动方案的分析 该减速器是二级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对与轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常分布在远离转矩输入端的一边，以减
6、少因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均匀的现象。高速级常用斜齿，建议用于载荷较平稳的场合。锥齿轮传动平稳，机械效率高，传动力矩大，常布置在高速级。三、电动机的选择1、电动机功率的确定由设计的条件可以知道盘磨机的功率：通过查手册可以的出各零件的传动效率：盘磨机效率：联轴器4效率：二级圆柱减速器效率：联轴器2的效率：四对滚动轴承效率： 则总效率：电动机功率：2、确定电动机的转速由题目可知锥齿轮的传动比为：查手册知二级圆柱齿轮减速器传动比为：则电动机转速：Y系列三相异步电动机符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min、1500r/min。3、电动机型号的选择以及参数 表1 通过以上
7、的计算以及查表1选择Y系列三相异步电动机(型号：Y160M2-8)。其额定功率：5.5kW；同步转速：750r/min；满载转速720r/min。四、传动装置运动及动力参数计算对于展开式二级圆柱齿轮减速器，两级齿轮的传动比可按下式分配： (1)总传动比:i=Nm/Nw=720/25=28.8 (2)分配传动装置各级传动比： 由题目给定锥齿轮的传动比为，则减速器的传动比： 取两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比： 则低速级的传动比： 1、各轴的转速计算高速轴：; 中间轴 ：;低速轴：; 主轴： 2、各轴的输入功率高速轴： ；中间轴：；低速轴：；主轴：3、各轴的输入转矩高速轴：中间轴：低速轴：主轴：
8、五、齿轮传动的设计及其参数计算1、锥齿轮传动比 锥齿轮齿数为Z5=18， Z6=27，则齿数比； 2、高速级、低速级齿轮传动材料 2.1、高速级齿轮传动材料及强度计算2.1.1 高速级齿轮传动材料 (1）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、小齿轮均调质钢，均用软齿面，小齿轮硬度为280HBS， 大齿轮硬度为240HBS。 齿轮精度用7级，软齿面闭式传动，失效形式为占蚀。 （2）因为传动平稳性的条件，齿数宜取多些，取Z3=24,则Z4=245.0=120。 （3）选取螺旋角。初选螺旋角：2.1.2 按齿面接触强度设计 由设计公式（2-1）；试算;
9、(1)确定公式内各计算数值1） 试选载荷系数;2） 计算小齿轮传递的转矩： ; 3)由教材书表10-7选取齿宽系数; 4)由教材书表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8Mpa; 5)由教材书图6-23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)计算应力循环次数 7)由教材书图10-19取接触疲劳寿命系数KHN1=0.91,KHN2=0.96; 8)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： 9) 由教材书图10-30选取区域系数；10）由图10-26查得 则；11）许用接触力： ；(2)计算1）
10、小齿轮分度圆直径由公式（2-1）得： 2) 圆周速度： 3）齿宽：4）模数： 5）计算纵向重合度： 6）计算载荷系数K 根据V=1.65m/s，教材书表10-8查得齿轮传动精度等级：选7级精度，由教材书图10-8查得动载系数：；从教材书表10-3查得：；由教材书表10-2查得使用系数：;由教材书表10-4查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时：；查图10-13得;故载荷系数： 7）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径： 8）计算模数：2.1.3按齿根弯曲强度设计由设计公式 (2-2)； （2-3）；试算：（1）确定公式内的各计算数值1）计算载荷系数K： 2）根据纵向重合度，从教材书图10-28查得螺旋角影响系数。 3）计算当量齿数 4）查取齿形系数 由教材书表10-5查得：5）查取应力校正系数 由教材书表10-5查得： 6）由教材书图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； 7）由教材书图10-18取弯曲疲劳寿命系=0.86,=0.97:； 8）计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式（2-3）得： 9）计算大、小齿轮的并加以比较： ； ； 大齿轮的数值大。 （2）计算
