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1、上海交通大学成教学院计算说明书姓名： 班级： 学号： 指导老师 日期：目录引言 机构介绍21.课题要求22.传动示意图23.传动过程2二电机的选择31. 工作机的功率P 3w2. 电机所需输出功率 Pd33. 确定电机计算转速 n34. 确定电机选型35. 传动比的分配5三计算传动装置的运动和动力参数 41.皮带输入高速轴42. I轴减速器高速轴43. II轴减速器高速轴54.III轴传动滚筒轴8四带传动设计81. 确定计算功率 Pc82. 选取普通V带型号83. 确定带轮基准直径 d1.d2 64. 验算带速 V65. 确定中心距a0和胶带长Ld60d6. 计算实际中心距 a77演算小带轮包
2、角a78确定V带根数Z79. 求初拉力 F0 及带轮轴上的压力 Fa80a10. 带轮的结构设计811. 设计结果8五齿轮设计 91. 选择齿轮材料及精度等级92. 齿面接触疲劳强度计算9六轴承选择及实际使用寿命计算131. 轴承类型的选择132. 计算实际寿命13七润滑密封设计 151. 轴承和传动齿轮的润滑152. 润滑油的选用153. 密封形式119八联轴器的设计119九设计心得16十致谢16十一参考文献17引言机械设计课程设计是机械设计课程的重要实践环节。通过课程设计，可综合运用机械设 计课程和其它先修课程的理论和实际知识，培养解决实际问题的能力，掌握机械设计的一般规 律，树立正确的设
3、计思想。通过课程设计，可学习运用标准，规范，手册，图册和查阅科技文 献资料及计算机应用等，培养机械设计的基本技能和获得相关信息的能力。齿轮变速器广泛应用于机械，冶金，化工，建筑，运输。船舶等领域，是一个典型的动 力传动机构，它是一种利用齿轮角速度的变化，将电机的回转转速减速到所要求的回转速度， 并得到较大转矩的装置，具有承载能力强，寿命长，体积小，效率高，重量轻等优点。通过齿 轮变速器的课程设计，可逐步学会从机器功能的要求出发，合理选择执行机构和传动机构的类 型，制定传动方案，合理选择标准部件的类型和型号，正确计算零件的工作能力，确定其尺寸、 形状、结构及材料，并考虑制造工艺、使用、维护、经济
4、和安全等问题，培养机械设计能力。一机构介绍1. 课题要求运输带工作速度V=1.5m/s,运输带工作拉力F=1100N,卷筒直径D=250mm。工作条件：连续单项运转，载荷平稳，空载启动，使用年限为10年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差 -5%5%。2.机构传动示意图641一带传动2运输带3 一级圆林齿轮诫速器4联铀器5电动机6卷筒（图 1-1）3. 机构传动过程电机 带传动高速级齿轮 低速级齿轮 联轴器滚筒运输带二.电机的选择1. 工作机的功率pw根据工作阻力和速度来确定P即:WF-V1000式2.1)F 运输带工作拉力V 运输带工作速度F-V1100X1.5=1.65KW1000
5、 10002. 电机所需输出功率PaPwT总式2.2)传动装置的总效率n总二n驴 %鸟n V形带传动效 =0.96n 滚动轴承传动效率n=0.99% 闭式带轮传动效率%=0.97% 联轴器效率%=0.99% 传动滚筒效率=0.96%总二 % %2 % % %=0.96x0.992x0.97x0.99x0.96 = 0.87Pw 1.65=1.883 KW a 1.9 KW因载荷平稳电机额定功率P d略大于Pd即可。edd3. 确定电机计算转速nn=式2.3)6X1000XVirxD心irx250x10=114.59 r/min a 115 r/min4. 确定电机型号V形带传动的传动比通常采用
6、i=2s4；级圆柱齿轮减速器传动比通常采用i=3s5；所以本系统的传动比：i总=i1i2= (2s4)x(3s5) =6s20n 二i、Xn=(6s20)xll5=(690s2300) r/min 电总查表选T112M-6电机 额定功率Pd = 2.2KW 转速n电二940 r/mined电5. 传动比的分配式2.4)940总 L L3=8.2=i1V带=2i2=i 齿=4.三计算传动装置的运动和动力参数1. 皮带输入高速轴P=P=1.9kw0dn0=940r/minT 带=9.55 x (式 3.1)带f1.9X103T +=9.55=18.9 Nm带2. I轴减速器高速轴式3.2)式3.3
7、)P =P n 1 0 1P=1.9x0.96=1.824kw1n1=r940n一- = 470 r/minT1=9.559.55 X3. H轴减速器高速轴P =P n 2 n2 1 2 31.824X10347036.3 Nm式3.4)P2=1.824kwX0.992X0.97=1.735kwlit 470气二一=7 =115 r/minfP21.735xlOdT =9.55x 亠=9.55x=143.7 Nm24. Ill轴传动滚筒轴P=Pnn3245式3.5)P3=1.735kw X 0.99X0.96 = 1.645kwn3=n2=115 r/minT3=9.55X= 9.55X 亠
8、r二 136.6 N四带传动设计1.确定计算功率PcPc=KAXP（式4.1）cAKA 工作情况系数：由表查得KA=1.2P = KXP = 1.2X1.9 = 2.28 kwcA2. 选取普通V带型号按 P = 2.28 KW ,n = 940 r/minc1根据V带选型图选用A型普通V带3确定带轮基准直径d, d12查表选取小带轮基准直径4二125mm.式4.2)大带轮基准直径d2= iv带七带=2d2=2x125=250mm_ 11 丄940气 =2470r/min4. 验算带速VV 二二匸-=60X1000式4.3)V = irX12SX94060X1000=6.149o6.15 m/
9、s此带速在5s25m/s范围内，符合要求5. 确定中心距a和胶带长Ld1)初步确定中心距a00.7 x(d+ d ) a 2 x(d + d )1 2 0 1 20.7 x (125+250) a0 2 x (125+250)式4.4)2)263mm a0 750mm取ao =500 mm初选a0后，可根据下式计算带的初选长度Ld0L = a + 口4+)+ (右+屯d0 0?4 ?.-3.14X ( 125+250 )L = 2x500 +d0式4.5)2S0-125 )=1596.84X5003）查表选取与Ld。相近的标准带近似长度Ld=1600mm(Ld_Ldo)a= a0+ (式4.6
10、)(1600-1596.8 ) a= 500+;= 501.6mmo502mm中心距的变动范围为a - 0.015L=a =501.6 - 0.015x 1600 = 477.6mmd mina + 0.03L=a =501.6 + 0.03x1600 = 549.6mmd max478mm a 120：8确定V带根数Z式4.8)K 包角系数：由表查得K=0.97aaK 长度修正系数：由表查得K =0.99LL根据 d=125mm.n=940 r/min11P0=F1 （1 -卞：殳 （式孑9）也可以查表按插入法得P=0.45+00.52-0.45980-800x(980-940)= 0.47
11、KW式4.10)单根普通v带额定功率增量丄宀二Kbn1 （1 -丘）Kb 弯曲影响系数：由表查得Kb =1 3-75 10_?bbK 弯曲影响系数：由表查得K =1.1202ii*,= 1940 x (1 -)=0.107KW得普通V带根数:Pc(p0+Ap0)xkaxkL2.28(0.47+0.104)x0.97x0.994.136取Z=5根9求初拉力F。及带轮轴上的压力F0a由表查得A型普通V带的每米质量q二0.10 kg/m，根据式求单根V带的初拉力500XPQZxV-10.97； + qv2式4.11)500X2.28 z 2.5 乂 、TTTT7丄+ 0.10x6.152 =62.2
12、6 N作用在轴上的压力Fa=2F0X Z X S；：；f式4.12)Fa = 2 x 62.26 x 5 x sill1775= 311.3 N10.带轮的结构设计图4-1选用 5 根 A 系列 1600/Ld GB 11544-89 带中心距a = 502m带轮直径=125mm,d?二250mm轴上压力F = 311.3Na皮带截面图如下所示：图4-2五. 齿轮设计1选择齿轮材料及精度等级小齿轮选用45#钢调质处理，硬度为220-250HBS 大齿轮运用45#钢正火处理，硬度为170-210HBS 由表查得选8级精度齿面粗糙度为Ra3.2-6.32齿面接触疲劳强度计算因两齿轮均为钢质齿轮，应
13、用公式求出d1值确定有关系数和参数1）转矩1=-35 10- nt式5.1)9.55 X IO6 X1.33.66 X 104Nmm查表取K=ll 3）齿数Z和齿宽系数Pd小齿轮的齿数Z取25,则大齿轮齿数Z2=104因单级齿轮传动为对称布置，而齿轮齿面为软齿轮，由表选取= 14）许用接触应力bH式5.2) =-H汪H 接触疲劳强度极限值H min由图查得小齿轮接触疲劳强度极限值=H min1560MPa,N2N2= 2.9x108由图查得大齿轮接触疲劳强度极限值 H =530MPaH min2SH 最小安全系数：由表查得SH= 1N 应力循环次数式5.3)N1=60 x njLnN60x470x 1x (10x52x40x2
