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1、机械设计课程设计说明书_系别：_指导目 录一、 传动方案分析.2二、 选择电动机3三、 计算总传动比与分配各级的传动比5四、 计算传动装置的运动和动力参数5五、 V带传动设计计算.7六、 直齿圆柱齿轮传动设计计算.11七、滚动轴承的选择与校核计算16八、轴的结构设计计算19九、联轴器的选择计算25十、润滑与密封26十一、参考文献28十二、设计小结29设计计算与说明结果一、 传动方案分析机械设计课程设计题目：设计两级圆柱齿轮减速器减速器工作条件：每天两班制工作,载荷较平稳,连续单向运转,环境最高温度350C,工作期限八年.允许输送带速度误差为5%设计的示意图如下：已知工作条件：滚筒直径350mm
2、,传送带运行速度0.8m/s,输送带主轴所需扭矩950Nm为了估计传动装置的总传动比范围,以便选择合适的传动机构和拟定传动方案,可先由已知条件计算滚筒的转速,即：nw=44r/min一般常选用同步转速为1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机,因此传动装置总的传动比约为22或34,根据总传动比,可初步拟定以两级传动为主的多种传动方案.nw=44r/min设计计算与说明结果二、 选择电动机1、电动机类型选择 根据电源与工作机工作条件,选用卧式封闭型YIP44系列三相交流异步电动机.2、电动机功率的选择 1、工作机所需功率Pw=4.4kw总功率由表24查得：V带传动=0.96；滚动
3、轴承2=0.99圆柱齿轮传动3= 0.97弹性联轴器卷4=0.99=电动机轴与高速轴I的效率01=0.96 高速轴与中间轴的效率120.990.97=0.96中间轴与低速轴的效率23=0.990.97=0.96 2、电动机输出功率为故 =根据电动机输出功率Pw=5.1kw,查表选择电动机的额定功率Ped=5.5 kwPed=5.5 kw设计计算与说明结果3、电动机转速的选择 为了便于选择电动机转速,先推算电动机转速的可选范围.由机械设计课程设计表2-1查得V带的传动比范围为,两级圆柱齿轮减速器的传动比为,单级圆柱齿轮的传动比范围为36.令两级圆柱齿轮减速器高数级齿轮传动比为i2,低速级齿轮传动
4、比为i3,故电动机转速范围为nd=44*16240=70410560 r/min可见同步转速为,的电动机均符合要求.由于的电动机体积小,转速高,传动不平稳；而的电动机体积大、重量大、价格昂贵,因此初步选同步转速分别为和的两种电动机进行比较,如下表：方案电动机型号额定功率kw电动机转速r/min电动机质量kg传动装置的传动比同步满转总传动比V带二级减速器1Y132S45.515001440682Y132M1-65.5100096084由表中数据可知,两方案均可行.由于两级圆柱齿轮减速器的传动比要求在860范围内,相比之下,方案1比较适合,选定电动机型号为Y112M-4.电动机型号为Y112M-4
5、.设计计算与说明结果三、计算总传动比与分配各级的传动比1、传动装置总传动比i=1440/44=32.732、分配各级传动比取V带传动的传动比为,则两级减速器的传动比为 i1=12.12两级圆柱齿轮减速器高速级齿轮传动比为i2,低速级齿轮传动比为i3,则：= 故 =3.64.3取 =3.8则 =3.2四、计算传动装置的运动和动力参数1、各轴转速 电动机轴为0轴,减速器高速轴为I轴,中速轴为II轴,低速轴为III轴,则各轴转速分别为：i=32.73i1=12.12设计计算与说明结果2、各轴输入功率 按电动机额定功率计算各轴输入功率即=5.5kw=5.50.96=5.28kw=5.280.990.9
6、7=5.07kw=5.070.990.97=4.87kw3、各轴转矩=95504、各轴输入转速、功率、转矩如下表所示：项目电动机轴高速轴中间轴低速轴转速r/min144053314044功率kW5.55.285.074.87转矩36.4894.60348.851057.01传动比2.73.83.2设计计算与说明结果五、V带传动设计计算电动机转速,带轮所连减速器高速轴I轴转速为r/min,传动装置输入功率为.1、 求计算功率由机械设计基础第五版查表13-8得,故计算功率为：=5.61kw2、选择V带型号 根据,由机械设计基础第五版查图13-15得坐标点位于A型界内,故初选普通A型V带.3计算大、
7、小带轮基准直径、由机械设计基础第五版查表13-9可知,应不小于80mm,现取=90mm.取 4验算带速v带速在范围内,符合要求5、求V带的基准长度Ld 和中心距a初步选中心距a0 =1.5d1+d2=1.590+250=510mm就取a0=510mm,符合0.7d1+d2a0 2带长为L0=2a0+/2 +/4a0 =1566mm对A型带选用Ld=1600mma=a0+Ld-L0/2 =527 mm=90mm设计计算与说明结果6、验算小带轮包角120故包角合适7、计算V带根数z由n0=1440r/min,d1=90mm得P0=1.06kw查机械设计基础第五版表13-2得 KL=0.99查机械设
8、计基础第五版表13-5得,查机械设计基础第五版表13-7得Ka =0.96,因此现取z=5作用在轴上的压力F0q=0.1kg作用在轴上的压力带轮的宽度BB=z-1e+2f=5-115+210=80mmda =dd+2ha=250+5.5=255.5mm六、圆柱齿轮传动设计计算减速器高速级齿轮传动比为,高速轴转速,传动功率为,支持圆柱齿轮采用软齿面制造1、第一对齿轮的计算1选择材料与确定许用应力,采用硬齿面的组合小齿轮用45钢 表面淬火,齿面硬度为4050HRC,Hlim =1140MPa,FE =700MPa；大齿轮用45钢表面淬火,齿面硬度为4050HRC,Hlim =1140MPa,FE
9、=700MPa取SF=1.25,SH =1ZH=2.5,ZE =189.8F1 =F2 =H1 =H2 =MPa2按齿轮的弯曲强度设计计算齿轮按8级精度制造.取载荷系数K=1.5,齿宽系数d=0.6,小齿轮上的转矩 T1=N.m初选螺旋角 =15齿数 取Z1=20则 Z2=3.820=76,实际传动比为i=76/20=3.8齿形系数,查图118得YFa1=2.83,YFa2=2.25,Ysa1=1.58,Ysa2=1.78因故应对小齿轮进行弯曲强度计算法向模数现取m=2.5mm设计计算与说明结果中心距 124.095mm取a=125mm确定螺旋角 = arcos mZ1+Z2/2a=16.3齿
10、轮分度圆直径 d =52.083mm 即d1=52.083mmd2=197.917mm齿宽b=d d=0.552.083=26.042mm取b2=30mm,b1=35mm3强度齿面接触强度H=902.12MPa 齿轮的几何参数齿顶高 ha=m=2.5mm , 齿根高hf=1.252.5=3.125mm全齿高 h=ha+hf =5.625mm齿顶圆da1=d1+2ha=52.083+5=57.083mm da2=197.917+5=202.917mm齿根圆直径df1=d2hf =45.833mm,df2=191.667mm2、第二对齿轮的计算1选择材料与确定许用应力,采用硬齿面的组合小齿轮用45
11、钢 表面淬火,齿面硬度为4050HRC,Hlim =1140MPa,FE =700MPa；大齿轮用45钢表面淬火,齿面硬度为4050HRC,Hlim =1140MPa,FE =700MPa取SF=1.25,SH =1ZH=2.5,ZE =189.8F1 =F2 =H1 =H2 =MPa2按齿轮的弯曲强度设计计算齿轮按8级精度制造.取载荷系数K=1.3,齿宽系数d=0.6,小齿轮上的转矩 T1=N.m初选螺旋角 =15齿数 取Z3=23则 Z4=3.221=73.6,实际传动比为i=齿形系数,查图118得YFa1=2.79,YFa2=2.26,Ysa1=1.58,Ysa2=1.75因故应对小齿轮进行弯曲强度计算法向模数现取m=3mm中心距 145.5mm取a=150mm确定螺旋角 = arcos mZ1+Z2/2a=14.1齿轮分度圆直径 d =71.134mm 即d3
