《原创》设计输送传动装置

1、机械设计基础课程设计说明书目录机械零件课程设计任务书 3一、 电动机的选择 4二、 计算传动装置的总传动比和分配传动比 5三、 计算传动装置的运动参数和动力参数 6 四、 齿轮的设计 7五、 v带传动设计 11六、 轴的设计 15七、 键的设计与校核 19八、 轴承的选择与校核 22九、 联轴器的选择 25十、 减速器的箱体设计 26十一、 减速器的润滑、密封和润滑油牌号的选择 28十二、 设计小结 29十三、 参考资料 31机械零件课程设计任务书设计题目：设计输送传动装置。一.总体布置简图:二. 总传动比误差为5%，单向回转，轻微冲击。 三.原始数据：输出轴功率p/kw3输出轴转速n/(r/

2、min)35传动工作年限（年）6工作制度（班/日）2工作场所车间批量小批四设计内容： 1. 电动机的选择与运动参数计算； 2. 齿轮传动设计计算； 3. v带传动设计计算； 4. 轴的结构尺寸设计； 5. 键的选择； 6. 滚动轴承的选择； 7. 装配图、零件图的绘制； 8. 设计说明书的编写。一、电动机的选择设计项目计算及说明主要结果（1）选电动机类型按已知工作要求和条件，选用y型全封闭型笼型三相异步电机（2）选择电动机功率（3）确定电动机的转速工作机所需功率：pw3kw 电动机的输出功率：pdpw/，0.82，pd3.66kw 电动机转速的选择：nw=35r/min，v带传动比i1=24，

3、单级齿轮传动比i2=35（查表2.3） nd（i1i2i2）nw。电动机转速范围为6303500r/min电动机型号确定：由附录八查出符合条件的电动机型号y112m4并根据轮廓尺寸、重量、成本、传动比等 因素的考虑，最后确定选定y112m4型号的电动机，额度功率为4kw，满载转速1440r/min二、计算总传动比和分配传动比设计项目计算及说明主要结果（1）计算总传动比i1.由选定电动机的满载转速nm和输出轴转速nw，总传动比为i=nm/nw，得i=41.142合理分配各级传动比：v带传动比i1=3，闭合齿轮传动比i2=3.5，开式齿轮传动比i3=3.92i1=3i2=3.5i3=3.92三、计

4、算传动装置的运动和动力参数运动和动力参数的计算结果列与下表：项 目电动机轴轴i轴ii轴iii转速（r/min）144048013735功率（kw）3.663.483.313.01转矩（nm）24.2769.20230.18821.83传动比33.53.92效率0.960.960.92四、减速器齿轮设计设计项目计算及说明主要结果（1）选择齿轮材料及精度等级因传递功率不大，选用软齿面齿轮组合，1按表11.8选择齿轮材料 小齿轮材料为45钢调质，硬度为220250hbs大齿轮材料为45钢正火，硬度为170210hbs 2因为是普通减速器，由表11.20选用9级精度，要求齿面粗糙度ra=6.3（）按齿

5、面接触疲劳强度设计（3）许应接触力h确定有关参数与系数： 转矩：t=69154 nmm 查表11.10得：载荷系数k1.1 选小齿轮齿数z130，则大齿轮齿数z2iz1=3.530=105。实际齿数比u=3.5因单级直齿圆柱齿轮为对称布置，又为软齿面，由表11.19选取d（齿宽系数）=1 许应接触应力： 由图11.23查得 hlim1560mpa hlim2530mpa 由表11.19查得 sh=1。 n160n1jlh604801（65280）7.210e8n2n1/i7.210e8/3.5=2.0510e8 由表11.26查得 zn11 zn21.05 计算接触疲劳许用应力：h1zn1hl

6、im1/sh560mpa h2zn2hlim2/sh557mpa 试算小齿轮分度圆直径，确定模数： d1 76.43kt1（+1）/dhe2=51.82mm m=d1/z1=1.73mm 由表11.3取标准模数 m=2mmk1.1z130，z2105d=1h1560mpa h2557mpam=2mm（3）主要尺寸计算：分度圆直径d1=mz1=230=60mmd2=mz2=2105=210mm齿宽 b=dd1=160=60mm取b2=60mm 则b1=b2+5=65mm中心距a=0.5m（z1+z2）=135mmb1=65mmb2=60mma=135mm（4）按齿根弯曲疲劳强度校核（5）验算齿轮

7、的圆周速度由式（11.12）得出，如ff，则校核合格。 确定有关系数和参数： 齿形系数yf，查表11.12得 yf1=2.54 yf2=2.14 应力学整系数ys，查表11.13得 ys1=1.63 ys2=1.88 许应弯曲应力f 由图11.24查得 flim1=210mpa flim2=190mpa 由表11.9查得 sf=1.3 由图11.25查得 yni=yn2=1 由式（11.16）可得 f1=yniflim/sf=162mpa f2=yniflim/sf=146mpa 故计算出 f1=21mpa f1 f2=20mpaf2 齿根弯曲疲劳强度校核合格。v=d1n1/（601000）=

8、1.5m/s 由表11.21可知，选9级精度合适以大齿轮为例，齿轮的直顶圆直径为：da2=d2+2ha=214mm，由于200da2500之间，所以 采用腹板式结构。齿轮零件工作图略。yf1=2.54 yf2=2.14ys1=1.63 ys2=1.88flim1=210mpa flim2=190mpav=1.5m/sda2=214mm五、v带传动设计设计项目计算及计算主要结果（1）确定计算功率差参考资料1.查表9.21得 ka（工作情况系数）=1.1 pc=kap=4.4kw4.4kw(2)选择v带的型号根据使用要求，pa=4.4kw，n1=1440r/min，由图9.13选用a型普通v带普通

9、a型v带(3)确定带轮基准直径根据表9.6和图9.13选取：dd1=100mmdmin=90mm 带轮基准直径为 dd2=(n1/n2)dd1=270mm，按表9.3选取标准直值dd2=265mm实际n2转速489.8r/min，误差相对率2%，总误差5%允许dd2=265mm（4）验算带速v=d1n1/（601000）=6.78m/s，带速在5-25m/s范围内v=6.78m/s（5）初定中心距a和基准带长ld初定中心距a0=1200mm，则ld0：ld0=2a0+(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)/4a0=2963.38mm 查表9.4取基准长度ld=2800mm 实际中心距a为a

10、a0+(ld-ld0）/2=1118.31mm 中心距变动范围为 amin=a-0.015ld=1076mm amax=a+0.03ld=1202mma=1118.31mmld=2800mm（6）校验小带轮包角1a1=180-57.3（dd2-dd1）/a=171120,合格1=171（7）确定v带根数z确定有关系数和参数 根据dd1=90mm，n=1440r/min，查表9.9，得p0=1.07kw 由表9.18查得ka=0.001275 根据传动比i=2.94，查表9.19得ki=1.1373，则p0=kbn(1-1/ki)=0.18kw 由表9.4查得带长度修正系数kl=1.11，由图9

11、.12查得包角系数ka=0.98 得zpc/(p0+p0)kakl=3.24，圆整得z=4z=4（8）单根v带的初拉力f0由参考资料1表9.6查得a型普通v带的每米长质量q=0.10kg/m 得f0=（500pc/zv）（2.5/ka-1)+qv=46.78n.f0=46.78n（9）带轮轴上的压边力ff=2f0zsin(a1/2)=373.08nf=373.08n（10）设计结果选用4根a2800gb/t 13575.192 v带，中心距a=1118mm，小带轮直径90mm，大带 轮直径265mm，轴上压力f=373.08n4根a-2800gb/t 13575.1_92v带综上结果各参数列表

12、如下：参数电动机轴1轴2轴滚筒轴功率p/kw3.663.483.313.01转速n/r/min144048013735转矩t/n.m24.2769.20230.18821.83传动比i 33.53.92效率0.960.960.92六、轴的设计1轴设计设计项目计算及说明主要结果（1）选择轴的材料，确定许用应力。由已知条件可知此减速器传递的功率属于中小功率，对材料无特殊要求，故选用45钢并经调质处理。由表16.1查得强度极限b=637mpa，再由表16.3查得许用弯曲应力-1b=60mpa(2)按扭矩强度估算轴径根据参考资料查表16.2得 c=118107 得 dcp/n=（107118）3.48

13、/480=20.722.8mm。 考虑到轴的最小直径处要安装带轮，会有键槽存在，故需将估算直径加大3%-5%，取为21.32 23.94mm，由设计手册取标准直径d=24mmd=24mm(3)轴的结构设计草图: 轴的结构草图轴的设计：1选择轴的材料，确定许用应力： 由已知条件可知此减速器传递的功率属于中小功率，对材料无特殊要求，故选用45钢并经调质 处理。由表16.1查得强度极限b=637mpa，再由表16.3查得许用弯曲应力-1b=60mpa2按钮转强度估算轴径（最小直径） 查表16.2得 c=118107 得 dcp/n=（107118）3.31/137=30.934.1mm。 考虑到轴的

14、最小直径处要安装齿轮，会有键槽存在，故需将估算直径加大3%-5%，取为31.83 35.81mm，由设计手册取标准直径d=34mm3轴的结构设计草图: 轴的结构草图 轴的设计：1选择轴的材料，确定许用应力： 由已知条件可知此减速器传递的功率属于中小功率，对材料无特殊要求，故选用45钢并经调质 处理。由表16.1查得强度极限b=637mpa，再由表16.3查得许用弯曲应力-1b=60mpa2按钮转强度估算轴径（最小直径） 查表16.2得 c=118107 得 dcp/n=（107118）3.01/35=47.2952.16mm。 由设计手册取标准直径d=50mm3轴的结构设计草图七、键的选择与校

15、核键连接的选择 均选择a型平键。代号轴径/mm键宽/mm键高/mm键长/mm轴键248750轴键3410856轴键3410836轴键4514950键的校核设计项目计算及说明主要结果（1）带处的键 选择键的型号c型确定键的基本尺寸 轴径 d=42mm由参考资料1第121页表8.1查得: b=12mm h=8mm、l=63mm由表 8.2查得许用应力:jy=130mpa jy=4000t/dhljy =4000 x145.16/(42x8x64)jy =32.6mpajy （满足）写出键的型号： a1263 gb/1096-2003 c1263 gb/1096-2003（2）联轴器处的键 选择键的

16、型号 a型确定键的基本尺寸 轴径 d=28mm由参考资料1第121页表8.1查得: b=8mm、 h=7mm、 l=70mm由表 8.2查得许用应力:jy=130mpa jy=4000t/dhljy =4000x452.43/(28x7x70)jy =123.6mpajy （满足）写出键的型号：a870 gb/t1096-2003 a870 gb/t1096-2003（3）齿轮处的键 选择键的型号a型确定键的基本尺寸 轴径 d=53mm由参考资料1第121页表8.1查得: b=16mm h=10mm、l=70mm由表 8.2查得许用应力:jy=130mpa jy=4000t/dhljy =40

17、00x145.36/(53x7x16)jy =15.6mpajy （满足）写出键的型号： c1670 gb/t1096-2003 c1670 gb/t1096-2003八、滚动轴承的选择与校核i轴： 1经强度校核，选择滚动轴承 6206型 d=30mm d=62mm b=16mm2公差等级选择：选普通级po轴承。 ii轴： 1经强度校核，选择滚动轴承 6208型 d=40mm d=80mm b=18mm2公差等级选择：选普通级po轴承。滚动轴承的校核设计项目计算及说明主要结果（1）轴承的选择低速轴：初选轴承用圆锥滚子轴承70010ac型号;高速轴：初选轴承用圆锥滚子轴承7009ac型号.(2)

18、计算轴承的轴向力fr fa低速轴fr=3750nfa=869n高速轴fr=2147.4nfa=869n低速轴：fr=3750nfa=869n高速轴：fr=2147.4nfa=869n（3）轴承的寿命计算的校核由参考资料1第349页表17.8得x=1由参考资料1第350页表17.9得fp=1.2由参考资料1第351页表17.10得ft=1由参考资料2 第315页附表4.4得cr=26.5kn y=0低速轴p=fp(x fr+ y fa)p=1.2(12147.4+0)=2576.4n轴承的工作时间为：=5522424=31200h 所以选择70010ac是合格的。高速轴p=fp(x fr+ y

19、fa)p=1.2(12147.4+0)=4500n轴承的工作时间为：=5522424=31200h 所以选择7009ac是合格的。九、联轴器的选择设计项目计算及说明主要结果（1）选择联轴器为缓和震动和冲击，选择弹性柱 销联轴器(2)选择联轴器的型号计算转矩：由参考资料1第397页表19.1得k=1.35tc=kt=1.35454.23=613.2nm由参考资料2第299页附表3.2选用hl4型号的联轴器 tm=630nm因为tctm ，所以联轴器的选择合格因为外伸端为圆柱型轴，故选取y型轴孔，从动端选用j型轴孔，a型键槽 所以所选联轴器的型号为：hl3型yaa42x82/ja28x61hl3型

20、yaa42x82/ja28x61十、减速器箱体设计1类型选择：选择一级铸铁圆柱齿轮减速器。2箱体主要结构尺寸：（mm）名 称箱座壁厚箱盖壁厚1箱盖凸缘厚度b1尺 寸/mm8812箱座凸缘厚度b箱底凸缘厚度b2地脚螺钉直径df地脚螺钉数目n轴承旁连接螺栓直径d1122016412盖与座连接螺栓直径d2连接螺栓d2的间距l轴承端盖螺钉直径d3检查孔盖螺钉直径d4定位销直径d10150868df、d1、d2至外箱壁直径c1df、d2至凸缘边缘距离c2轴承旁凸台半径r1凸台高度h外箱壁至轴承座端盖的距离l11614164040齿顶圆与内箱避间的距离1齿轮端面与内箱避间的距离2箱盖、箱座肋厚m1、m2轴

21、承端盖外径d2轴承旁连接螺栓距离s12126.8、6.8102125十一、减速器的润滑、密封和润滑油牌号的选择设计项目计算及说明主要结果（1）齿轮的润滑选择润滑的方式：采用浸油润滑。齿轮的浸油深度为h=15mm,总深度为h0=35mm.h0=35mm(2)轴承的润滑由于轴承为周向速度，所以宜开设油沟、飞溅润滑（2） 润滑油的选择（3） 密封方法的选取齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用l-an15润滑油。 选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为f）b25-42-7-acm，（f）b70-90-10-acm。轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。用l-an15润滑油设计小结由于