机械设计课程设计说明书

1、机械设计课程设计说明书 目录一设计任务书3二电动机的选择计算3三 .传动装置的运动及动力参数计算4四传动零件的设计计算5五.轴的设计计算10六.轴的强度校核10七.滚动轴承的选择及其寿命验算14八联接的选择和验算15九.减速器的润滑及密封形式选择16十 .参考文献1一、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82清洁平稳小批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-914001.8320500二、电动机的选择计算1）、选择电动机系列 根据工作要求及工作条件应选用三相异

2、步电动机，封闭式结构，电压380伏，y系列电动机2）、滚筒转动所需要的有效功率 根据表4.2-9确定各部分的效率:v带传动效率 1 =0.95一对滚动轴承效率 2 =0.99闭式齿轮的传动效率 3 =0.97弹性联轴器效率 4 =0.99滑动轴承传动效率 5 0.97 传动滚筒效率 6=0.96则总的传动总效率 = 122 3456 = 0.950.990.990.970.990.970.96 = 0.8326 3).电机的转速 所需的电动机的功率 现以同步转速为y132s-4型（1500r/min） 及y132m2-6型（1000r/min）两种方案比较，由2表4.12-1查得电动机数据，方

3、案号电动机型号额定功率(kw)同步转速(r/min)满载转速(r/min)总传动比1y112m-44.01500143013.412y132m1-64.010009608.94 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y132m1-6型 ，额定功率4.0kw, 同步转速1000r/min,满载转速960r/min。同时，由表4.12-2查得电动机中心高 h=132mm，外伸轴段 de=38mm80mm。三、传动装置的运动及动力参数计算 总传动比i=n0/nw=8.94;由表2.2-1得，v带传动的i12= 2.5，则齿轮传动的传动比为：i23=i/i12=8.94/2.5=

4、3.576 此分配的传动比只是初步的，实际的要在传动零件的 参数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） p1=pr=3.03kw n1=960r/min t1 =9.55*p1/ n1=9.55*1000*3.03*1000/960=30.14knm轴： （减速器高速轴） p2=p1*12= 3.03*0.95=2.88kw n2=n1/i12=960/2.5=384r/min t2=9.55*p2/n2=9.55*2.88*1000/384=71.625knm 轴：（减速器低速轴） p3=p2*23=2.88*0.99*0.

5、97=2.7648kw n3=n2/i23=384/4.02=95.5r/min t3=9.55*2.7648*1000/95.5=245.9knm 轴：（即传动滚筒轴） n4=n3/i34=95.5/1=95.5r/min p4=p3*34=2.627*0.99*0.99=2.57kwt4=9.55*2.57*1000/95.5=257.47knm各轴运动及动力参数轴序号功率p(kw)转速n(r/min)转矩(n.m)传动形式传动比效率13.0396030.14弹性联轴器1.00.9922.8838471.625齿轮传动4.020.9732.764895.5245.9带传动2.50.9542

6、7195.5257.47四、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，载荷平稳，取ka=1.2;pc=ka.p1 =1.2*3.03=3.636kw查表10-3和课本图10-7，可得选用a型号带，dd1min =75mm;由表10-5，取标准直径 即dd1=100mm2.验算带速v=3.14* dd1 *n1 /60*1000=5.024;满足5m/s = v1200 符合要求； 6.计算带的根数； z = pc /(p0 +p0)*ka*kl 查表可得，p0 =1.0kw, p0 =0.13kw 查表10.6可得，ka =0.926, 查表10.7

7、，kl = 0.93代入得，z =3.636/(0.13+1.0)*0.926*0.93 =2.77; 取3根；7.计算作用在轴上的载荷qr 和初拉力 f0 qr =2 f0 *z *cosr= 2* 148.68 *3*cosr =796.6n 且f0为单根带的初拉力， f0 = 500* pc/v*z *(2.5/ka -1 ) +qv2 =148.68n（查表可得，q =0.10kg/m） 验算带的实际传动比， i 实 =dd2/dd2 =250/100 =2.5减速器内传动零件的设计计算；小齿轮 45钢 调质处理 大齿轮 45号钢 正火处理 计算应力循环次数查图5-17，zn1=1.0

8、 zn2=1.03（允许一定点蚀）由式5-29，zx1=zx2=1.0 ，取shmin=1.0 zw=1.0 zlvr=1.0由图5-16b，得由5-28式计算许用接触应力 因，故取2） 按齿面接触强度确定中心距 小轮转矩t1=71625nmm初取，由表5-5得减速传动，;取由图11-7可得，=2.5；由式（5-39）计算中心距a由4.2-10,取中心距a=130mm。 a=130mm估算模数mn=(0.0070.02)a=0.912.6mm,取标准模数mn=2.5mm。 mn=2.5mm 总齿轮齿数：小齿轮齿数： 取z1=23，z2=81 z1=23，z2=81 实际传动比传动比误差， 齿轮

9、分度圆直径 圆周速度由表5-6,取齿轮精度为8级.(3) 验算齿面接触疲劳强度 按电机驱动,载荷稍有波动,由表5-3,取ka=1.25由图5-4b，按8级精度和， 得kv=1.07。齿宽。由图5-7a，按b/d1=0.90,考虑轴的刚度较大和齿轮相对轴承为非对称布置，得k=1.075。由表5-4，得k=1.1载荷系数齿顶圆直径 查表11-6可得，由式5-39,计算齿面接触应力故安全。（4） 验算齿根弯曲疲劳强度按z1=23，z2=81,由图5-18b，得，由图5-19，得y=1.0，y=1.0由式5-32，m=2mm tcn=5000r/minn=95.5r/min;由表查得，l=82mm;六

10、、轴的强度校核1.低速轴校核： 作用在齿轮上的圆周力 径向力 .垂直面支反力 轴向力 b. 水平面支反力得， ， c点 ，垂直面内弯矩图 c点右 c点左, a. 合成弯矩图c点右, c点左, （） 作转矩t图（） 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=0.6 c点左边 c点右边 d点 （） 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8-1得查表8-3得。c点轴径 因为有一个键槽。该值小于原 设计该点处轴径57mm，故安全。d点轴径

11、因为有一个键槽。该值小于原设计该点处轴径38mm，故安全。（6）精确校核轴的疲劳强度（a） 校核,剖面的疲劳强度剖面因键槽引起的应力集中系数由附表1-1，查得，剖面因配合引起的应力集中系数由附表1-1，查得， 所以， 。因1-1、2-2剖面主要受转矩作用，起主要作用，故校核1-1剖面。1-1剖面产生的 45钢的机械性能查表8-1，得，绝对尺寸影响系数由附表1-4，得， 表面质量系数由附表1-5，得,查表1-5，得，1-1剖面安全系数 取，所以1-1剖面安全。b.校核iii,iv剖面的疲劳强度iii剖面因配合(h7/k6)引起的应力集中系数由附表1-1，查得， iv剖面因过渡圆角引起的应力集中系

12、数由附表1-2：， 。iv剖面因键槽引起的应力集中系数由附表1-1，查得，。故应按过渡圆角引起的应力集中系数校核iii剖面。iii剖面承受 iii剖面产生正应力及其应力幅、平均应力为 iii剖面产生的扭剪应力及其应力幅、平均应力为 由附表1-4,查得,表面质量系数由附表1-5，得,表面质量系数同上.iii剖面的安全系数按配合引起的应力集中系数计算，,所以iii剖面安全。 其他剖面危险性小，不予校核。七、 滚动轴承的选择及其寿命验算低速轴轴承选择一对6210深沟球轴承，低速轴轴承校核：1）、确定轴承的承载能力查表9-7，轴承6210 的=19800n，c=27000n.2）、计算径向支反力 3）

13、、求轴承轴向载荷 a1=0 a2=2329.67n 4）、计算当量动载荷a2/c0=2329.67/25000=0.093插值定e2=0.29由a2/r2 =0.8490.29查表910 x2=0.56，y2=1.50查表911，取fd=1.2，fm=1.0,ft=1.0p1 =1.22038.33=2445.996np2=fd (x2r2 +y2a2) =6037.4n;为p2p1,按p2 计算， 故深沟球轴承6210适用。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108， gb1096-79 (三).低速轴上键的选择与验算(1) 齿轮处 选择普通平键1610 gb1096-79型，其参数为r=b/2=8mm， l：45180；取50；l=l-2r=34，d=57mm。齿轮材料为45钢，载荷平稳，静联接，由表2-1，查得 因，故安全。(2) 外伸处： 选择键128， gb1096-79,其参数为r=b/2=6mm，l取82； l=l