完整版东北大学课程设计ZDD 5B

1、机械课程设计说明书一、设计任务书1) 设计题目：设计胶带输送机的传动装置2) 工作条件：工作年限工作班制工作环境载荷性质生产批量102多灰尘稍有波动小批3)技术数据题号滚筒圆 周力F(N)带速v(m/s)滚筒直 径D(mm)滚筒长 度L(mm)ZDD-511002.2320500二、电动机的选择计1)、选择电动机系列根据工作要求及工机，封闭式结构，电压算:作条件应选用三相异步电动:380伏，丫系列电动机0机械课程设计说明书2）、滚筒转动所需要的有效功率 Fv/1000=2.42根据表2-11-1确定各部分的效率：V带传动效率n 1 =0.95一对滚动球轴承效率n 2 =0.99闭式齿轮的传动效

2、率n 3 =0.97弹性联轴器效率n 4 =0.99滑动轴承传动效率n 5 =0.97传动滚筒效率n 6 =0.96则总的传动总效率:n = n 1 Xn 2 n 2 Xn 3 Xn 4Xn sXn 6=0.95 X0.99 X0.99 X 0.97 X0.99 X 0.97 X 0.96 =0.83263）、需要电动机的功率2.91KWPr匹議2-91kw电机的转速131.3r/min几 1313(r/min)现以同步转速为 Y100L2-4型（1500r/min、及Y132S2-6型（1000r/min、两种方案比较，传动比i1 匹迴 10.96nw 131.3“ 2 鵲 7.31 ； 由

3、表2-19-1查得电动机数据,方案号电动机型号额定功率(kW)同步转速(r/mi n)满载转 速(r/mi n)总传动比1Y100L2-43.01500143010.962Y132S-63.010009607.31比较两种方案，为使传动装置结构紧凑，决定选用方案2，选电动机Y132S-6型，额定功率3.0 kw,同步转速1000r/min,满载转速960r/min。同时，由表2-19-1和2-19-2查得电动机堵载转 矩/额定转矩为2.2，中心高H=132mm外伸轴段直径 与长度分别为D=38mm E=80mm、传动装置的运动及动力参数计算总传动比inw7.31；由表2-11-1得，V带传动的

4、ii2= 2.5，则齿轮传动的传动比为:i 23=i/i 12=7.31/2.5=2.92此分配的传动比只是初步的，实际的要在传动 零件的和尺寸确定后才能确定。并且允许有（ 3-5%） 的误差。（二）各轴功率、转速和转矩的计算0轴：（电动机轴）1二pr=2.88kw i=960r/minTi=9.55*p i/n 1=9.55*2.88*1000/960=28.65Nm1轴：（减速器高速轴）2二p1* n 12= 2.88*0.95=2.736kw2二n/i 12=960/2.5=384r/min2=9.55*p 2/n 2=9.55*2.736*1000/384=68.04Nm轴：（减速器低

5、速轴）3=p2* n 23=2.736*0.99*0.97=2.627kw3=n2/i 23=384/4.02=95.5r/min3=9.55*2.6278*1000/95.5=262.7Nm轴：（即传动滚筒轴）4=n3/i 34=95.5/1=95.5r/min6P4二时 n 34=2.627*0.99*0.99=2.57kwT4=9.55*2.57*1000/95.5=257.47Nm将以上计算结果汇总于下表，以供机械零件设计计算时查用。各轴运动及动力参数轴序功转速转矩号率n (r/mi(N.m)P(kn)w)12.896028.65822.738468.043632.695.5262.7

6、2742.595.5257.477传动形传动效率式比n弹性联1.00.99轴器齿轮传4.020.97动带传动2.50.95四、传动零件的设计计算1. 选择V带的型号因为小轮的转速是960r/min，班制是2年，载荷变动小,由课本表10-3 查得，取 Ka=1.2;P c=Ka.P= 1.2*2.88=3.514kw查课本表10-5和课本图10-8，可得选用A型号带，dd1min=75mm;由课本表10-5，取标准直径 即 dd1=100mm2. 验算带速V=3.14* d d1 *n 1 /60*1000=5.024;满足 5m/s = V120符合要求;6. 计算带的根数;Z = Pc /(

7、 ? + ?)*Ka*KL查表 10-7 可得，? =1.0kw,?=0.13kw查表10-6计算可得，Ka =0.926,查表 10-2 , KL = 0.93代入得，z =3.456/(0.1 3+1.0)*0.926*0.93取4 根;7. 计算作用在轴上的载荷FR和初拉力F0FR =2*F0 *z *sin( ?/2)=2*148.68 *4*sin(154.94 72 ) =1161.1N且F0为单根带的初拉力,F0 = 500* Pc/(v*z ) *(2.5/Ka -1 ) +qv由图11-13b，得8= 148.68N(查表可得，q =0.10kg/m )验算带的实际传动比,i

8、 实=d d2/d d2 =250/100 =2.5 .减速器内传动零件的设计计算： 选择材料: 小齿轮：40Cr钢调质处理齿面硬度250-280HBS 大齿轮：zg310-57钢 正火处理 齿面硬度162-185HBS计算应力循环次数NN11(1030082)1. 11109N21.11 109i292_N13.8108查图11-14, Zn1=1.0 Zn2=1.08 （允许一定点蚀）由式11-15, Zx 1=Z2=1.0 ,取 Smin=1.0H lim 1 = 690MPaH lim 2 =440MPa由11-24式计算许用接触应力机械课程设计说明书H1H lim 1 77ZN1ZX

9、1 SH min71Q7N/ mmH2Hlim 2 y 7 :ZN2ZX2-minSH mil475 2N/ m 吊因H2H1，故取H H2475.2 N / mm22）按齿面接触强度确定中心距 小轮转矩Ti=68044N mm初取 KtZ2 1.1，由表 11-5 得Ze188. 9.JMPa减速传动，U i 2.92 ；取a 0.4由图11-7可得，Zh=2.5 ； 由式11-17计算中心距aa (u1)3懊运2V2 aUH( 2/ccc 八 1. 1680442.5188. 9.(2.921)3 120.1 mmV20.42.92475.2取中心距a=132mm 估算模数 nn=(0.0

10、07 0.02)a=0.924 2.64mm, 取标准模数 m=2mm小齿轮齿数：Z1m. u2a 213233.67大齿轮齿数:Z 2=UZ1 =33.672.9298.32;实际传动比i实982.88122.921取 Z1=34,乙=98;34Z19机械课程设计说明书取 Yst=2.0，SFmin = 1.414传动比误差2.922.88100%1.37%5T =998.87 N - m满足要求取轴伸长 d=82 2.选择联轴器 拟选用弹性联轴器(GB5014-85)名义转矩T=9550X卫=262.7Nmn计算转矩为Tc=KT=1.5X 262.7=394.05N - m 从表2.5-1

11、可查得，HL3满足Tn T cn =5000r/mi nn=95.5r/mi n;由表查得，L=82mm;六、轴的强度校核1.低速轴校核:作用在齿轮上的圆周力Ft2T3d?2653. 53N径向力Frtan2653.53tan20 965.80N轴向力FaFt tan垂直面支反力0Na .Mb0RAy (L1 L2)Ft L20RAyFtL1L2L21315. 639NYOdJRByFtRAy1337.891Nbl*“l!CrIc INrdlLhnVMrab.水平面支反力Mb 0 得，Raz(LiL2)dFa FrL22Z 0,RbzFrRaz486. 95Nc点，垂直面内弯矩图MCyRAyL

12、181.5N mc点右Mcz:RBz L229.66 N mc点左,MczRAz L129.66 N mLiFlFaRaz 2478. 85NL2a.合成弯矩图(3)C点右，MTc JMycz80.68NC 点左，MCjMCyMCz作转矩T图80.68NT 262. 7N m(4)作当量弯矩图该轴单向工作，转矩产生的弯曲应力按脉动循环应力考虑,取a =0.6C点左边MVC艇(T)281.7N mC点右边McJM2( T)281.7N mMVdJmDTo2T 157.6N m校核轴的强度按当量转矩计算轴的直径：（轴的材料选择45号调质 钢，查表13-1可得） 由以上分析可见，C点弯矩值最大，而D

13、点轴径最小,所以该轴危险断面是C点和D点所在剖面。查表 13-1 得B 650N / mm2 查 表 13-2 得2b 160N /mm 。C点轴径deJMcaC23.88 mm*0.1 b 1因为有一个键槽de23.88(10.05)25.07mmt 该值小于原设计该点处轴径56mm故安全。D点轴径dD jd严29. 73mmb 1因为有一个键槽de29.73 (1 0.05)31.2mm。该值小于原设计该点处轴径45mm故安全。七、滚动轴承的选择及其寿命验算低速轴轴承选择一对6211深沟球轴承，低速轴轴承校核: 1）、确定轴承的承载能力 查表 14-16，轴承 611 的 C0=335OO

14、N c=25000N.计算径向支反力尺 JRh R2/1458.4NR2JR；h r2v2744.04N3）、求轴承轴向载荷A 1=0NA 2=0N4）、计算当量动载荷为 P仁P2=482.9N因为P仁P2按P2计算查表14-8和14-9，取 ft=1.0,fp=1.0333500482.9L10h106 C 310660n P 6095.51 58265057.98h -480000h2故深沟球轴承6211适用。机械课程设计说明书八、键联接的选择和验算（一）高速轴上键的选择选择普通平键8X 7,GB1096-79（三）.低速轴上键的选择与验算 （1）齿轮处选择普通平键16X 10 GB109

15、6-79型，其参数为R二b/2=8mm L : 45180;取 45;匸L-2 X R=29,d=56mm齿轮材料为45钢，载荷平稳，静联接,由表9-7 ,查得 p 140N/ mm24Tdhl爲气7 J64.71N/mm仃p ,故安全。外伸处:选择键14X 9, GB1096-79,其参数为R=b/2=7mrp L 取 82;l=L-2 X R=82-2 X 7=68mmd=45mm齿轮材料为45钢，载荷稍有波动，静联接,由表 9-7，查得 p 140N / mm2机械课程设计说明书4Tdhl4262.710338.15 N/ mm45968九、减速器的润滑及密封形式选择，故安全1减速器的润滑采用脂润滑，选用中负荷工业轴 承润滑GB492-8a2油标尺M16材料0235A。3密圭寸圈:密封圈采用毡圈密封，型号 FZ/T92010-1991由于工作环境是多尘环境，选用有过滤灰尘作