机械设计基础课程设计ZDL

1、机械设计基础课程设计说明书题目 : 设计胶带输送机得机械传动装置班级：新能源1101 班姓名:黄艺凯学号： 2011055指导教师 :李宝民成绩：日期： 201年月 14 日目录1、 设计任务书 .错误 ! 未定义书签。1、 1设计题目 ?错误.!未定义书签。错误 ! 未定义书签。、工作条件1、 3技术数据 .错误 ! 未定义书签。、 传动装置总体设计 ?错误 ! 未定义书签。、 1 电动机得选择 .32、分配传动比 ?错误 ! 未定义书签。2、传动装置得运动与动力参数计算 .错误 ! 未定义书签。3、 传动零件得设计计算 ?错误 ! 未定义书签。3、 1减速器以外得传动零件设计计算 .错误

2、! 未定义书签。3、 2减速器以内得传动零件设计计算 .错误 ! 未定义书签。4、轴得设计计算 1?4、 1 初步确定轴得直径与长度134、 2 轴得强度校核 ?错误 ! 未定义书签。 5、 滚动轴承得选择及其寿命验算25、 1 低速轴轴承 ?错误 ! 未定义书签。、键联接得选择与验算 2?6、 1减速器大齿轮与低速轴得键联接 20?6、 2小链轮与减速器低速轴轴伸得联接 .6、 3联轴器与减速器高速轴轴伸得联接 . 17、 减速器得润滑及密封形式选择 .错误 ! 未定义书签。参考文献 .错误 ! 未定义书签。、 设计任务书1、设计题目设计用于胶带运输机得机械传动装置。1、2 工作条件工作年限

3、8工作班制2工作环境清洁载荷性质平稳生产批量小批1、3 技术数据题号滚筒圆周带速滚筒直径滚筒长度力 F(N）v(m/s)D(m )（ mm） L-480、 530502、传动装置总体设计2、电动机得选择 .1.1 选择电动机系列按工作要求及工作条件选用三相异步电动机 ,封闭自扇冷式结构 ,电压 30V，Y 系列.2。 1.2 选择电动机功率1）传动滚筒所需有效功率:2）传动装置总效率：按表 2 11（P17）确定各部分效率如下 :弹性联轴器得效率一对深沟球轴承得效率闭式齿轮传动得效率（暂定精度为 8 级）开式滚子链传动得效率一对滚子轴承得效率运输滚筒得效率传动装置总效率3）所需得电动机功率：查

4、表 2-19 1(P 9), 可选 Y 系列三相异步电动机 Y12M 4 型，或选系列三相异步电动机 Y 2M1-6 型，额定功率均为，均满足2。 1.3 确定电动机转速1）传动滚筒轴工作转速：现以同步转速为 1500r m 及 00r/m n 两种方案进行比较 , 查表 1 1（ P189）得电动机数据 , 计算总传动比列于下表：方同步满载电动机电动机额定功率转速转速案质量总传动比型号 Wr/ r/ 号kginin1 112M-44、 82Y14、0、 05M1-6比较两方案可见，方案1 选用得电动机虽然质量与价格较低 , 但总传动比较大。为使传动装置结构紧凑，决定选用方案2。电动机型号为

5、132M16，同步转速为 1000/min 。由表 91（ P189)与表 2 19- （ P190）查得主要性能技术数据与安装尺寸 :额定功率 0 / W4、0满载转速 n (r/ ） 00堵载转矩 / 额定转矩2、0电动机外伸轴直径 D/mm3电动机外伸轴长度 E mm80电动机中心高 H/mm1322、2 分配传动比总传动比：据表 2-11 (P1 7) 取链传动比 :则齿轮传动得传动比：2、3 传动装置得运动与动力参数计算2。 3。1 各轴功率、转速与转矩得计算0 轴: 即电动机得主动轴：轴 : 即减速器高速轴 , 与电动机轴采用联轴器链接，传动比 , 查表 211-1 （P107）弹

6、性联轴器得传动效率，则 :2 轴：即减速器低速轴，动力从轴到 2 轴经历了 1 轴上得一对滚动轴承与一对齿轮啮合 , 故发生两次功率损耗，计算效率时都要计入 , 查表 2 11（ P1）一对滚动轴承得传动效率利率，闭式齿轮传动得效率为 ( 暂定齿轮精度为 8 级），则:3 轴：即传动滚筒轴，动力从 2 轴到此轴经历了 2 轴上得一对滚动轴承与开式滚子链传动 , 故发生两次功率损耗，计算效率时都要计入 , 查表 2 1 ( 107）一对滚动轴承得传动效率为，开式滚子链传动得效率为, 则:2.3 。各轴运动及动力参数列表轴序号功率 P转速转矩 T传动传动比效率kWr/min、形式i03、39603

7、3、2联轴器1、913、 36960、43齿轮传4、 20、9628、8 9、动3、 231732、995、522、 链传动2、 50、 094、 传动零件得设计计算3、减速器以外得传动零件设计计算3.1.1 设计链传动1) 确定链轮齿数：由传动比取小链轮齿数，因链轮齿数最好为奇数， ；大链轮齿数 , 取， .实际传动比：2）确定链条节距：查表 1 1（教材 P 6）得 , 工况系数、 0 小链轮齿数系数：取单排链 , 由表 101( 教材 P16）取 1、 0 由式，得因为 r min，查图 10-2 （教材 164) ，得选链号No10A，节距。3) 计算链长 : 初选 :链长：取所以，链

8、得中心距 ) 验算链速：，适合 . ) 选择润滑方式 :按, 链号 1 , 查图 10- 6（教材 167）选用滴油润滑 .6) 作用在轴上得力 : 有效圆周力：作用在轴上得力 :7）链轮尺寸及结构 :分度圆直径3、2 减速器以内得传动零件设计计算32。1 设计齿轮传动1) 材料得选择：小齿轮选用 40Cr，调质处理，齿面硬度 24 86H S，大齿轮选用 45 钢，正火处理，齿面硬度 1 217 BS。计算应力循环次数 :N160n1 jL h609601( 830082)2. 21109查图 1 1 ( 教材 P8),( 允许一定点蚀）取，由图 11-15( 教材 17) ，得取，由图 1

9、-13(b ）( 教材 P 8），得,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，初取取,由表 1- ( 教材 P181）得：由图 11（教材 P18）得：因为就是减速传动，由式（ 1117）（教材 182）计算中心距 :查表 12(P 08) ，在 40 系列中取中心距 a=15m、估算模数：m0.007 0.02 a0.007 0.02115 0.735 2.5mm取标准模数 ( )确定齿数：小齿轮齿数：大齿轮齿数 :取 , 。实际传动比 :传动比误差：, 在允许范围内。齿轮分度圆直径：圆周速度：所以采用油润滑 .由表 11-6 （教材 P85）, 取齿轮精度为

10、8 级。3）验算齿面接触疲劳强度：计算载荷系数：按电机驱动 , 载荷平稳，由表113( 教材 P16) ，取 :计算，由图 11-2 （b）（教材 77），按 8 级精度得：齿宽。由图 113（a) （教材 P1 7），按，考虑轴得刚度较大与齿轮相对轴承为非对称布置得:由表 11-4 （教材 8），得：载荷系数 :计算齿面接触应力：由图 1（教材 P17) ，得 , ，所以：查由图 16( 教材 P180）得 :齿面接触应力：故在安全范围内。）校核齿根弯曲疲劳强度：按，由图 111（教材 P183)得： ,由图 11 1( 教材 P8) 得, ，由图 11-1 ( 教材 P184）得，由图 1

11、1- 6（b) （教材 P187)，得 ,，由图 1-17 （教材 P188)，得 , ，由图 11 1（教材 P88) 得，取, ，由式 (11- )( 教材 P8) 计算许用弯曲应力：F12KT1 YFa1Ysa1Y2 1.24 33430 2.75 1.58 0.68bd m46462157.88MPaF1 407.14MPa故安全 .故安全。5) 齿轮主要几何参数：， , ，齿宽，取4、 轴得设计计算4、初步确定轴得直径与长度 .1 1 高速轴及联轴器得设计1) 初步选定减速器高速轴外伸段轴径：根据所选电机 , 则2) 选择联轴器：联轴器所传递得标称扭矩：根据传动装置得工作条件拟选用X

12、 型弹性套柱销联轴器（GB/T4323-002）查表 16（教材 P268),取工作情况系数计算转矩. 因此选 L4 号联轴器。3) 最后确定减速器高速轴外伸直径为 .4) 确定减速器高速轴各段轴径及密封d=3 m,d1 d(3 4)c134.8 36.4(mm)(C11.6)查表（）由旋转唇形密封圈（GB / T13871.1）2-15- 8 ( P143)2007得d1 35mm按滚动轴承取标准直径。5） 确定减速器高速轴各段轴长）选择高速轴得轴承选择 6207（ GB/ 276- 994) 型号联轴器；轴承外径D 72mm4.1.2 低速轴得设计计算1） 选择轴得材料选择材料为 45 号

13、钢 , 调质处理。 )初步计算轴伸直径按一个键槽考虑，最小直径加大5得取d1d0(34)130 (3 4) 1.634.8 36.4mmC查表 -15-8( 43) ，取查表 2- 33（ P131） , 由圆锥滚子轴承 (G/T9 1994）选择 30208 型号得圆锥滚子轴承。（ P 8)d4d3(34)1 42.5 (3 4） 2.048. 5 50. （5mm）c取3)计算各段轴得长度确定小链轮得毂孔直径与轮毂宽度小链轮毂孔与轴伸配合安装，即毂孔直径等于轴伸直径。查图 2- - （ P97），链轮轮毂宽度取L1L链轮-（0. 51） 55-(0.51)54 54. 5( mm）取其中，

14、轴承端面到箱体内壁距离取整数轴总长度、 2 轴得强度校核4.2 。 1 计算大齿轮上得作用力转矩圆周力径向力。 2.2 绘轴得受力简图，求支座反力abcdMefg1）垂直面支座反力据，得根据，得2）水平面支座反力据, 得据，得受力简图如图 (b ）4.2 。 3 作弯矩图1）垂直面弯矩 MY 图C 点垂直面弯矩图如图 (c)）水平面弯矩Z 图A 点点水平面弯矩图如图（ d)3）合成弯矩图点合成弯矩图如图（ e） .2.作转矩图转矩图如图（ f) .作当量弯矩图该轴单向工作，转矩按脉动循环应力考虑，取当量弯矩A 点C 点D 点当量弯矩图如图（）4.2.6 校核轴得强度由以上分析可见， A 点弯矩

15、值最大，而D 点轴径最小 , 所以该轴危险断面就是点与D点所在剖面。查表 131( 教材 P 8）得查表 1-2 （教材 4）得。A 点轴径安全。点轴径该值小于原设计该点处轴得直径30mm,安全。5、 滚动轴承得选择及其寿命验算5、1 低速轴轴承1）选定轴承类型及初定型号深沟球轴承（ GB/T97199 ) ，型号 20：查表得， . ) 计算径向支反力取3) 校核轴承寿命故满足轴承得寿命要求。6、 键联接得选择与验算6、减速器大齿轮与低速轴得键联接1) 键得材料、类型键得材料选用 45 钢, 选用 A 型普通平键。2) 确定键得尺寸查表 212 3(P22) ：选圆头普通平键 12×

16、;键长 =（ 890) m 取 37m）验算键得挤压强度键与轴得材料为钢，轮毂材料为 45 钢，所以按钢校核键连接得挤压强度。查表 9- ( 教材 P135），得许用挤压应力键得计算长度 , 由下式得该键安全。所以选键12×× 40GB/T10962003。6、小链轮与减速器低速轴轴伸得键联接1）键得材料、类型键得材料选用 4钢 , 选用型普通平键 .2）确定键得尺寸查表2-12 1（ P 2） ,选择普通平键 10×45 GB/T109 2003R=,l=L-b=38m、3) 验算键得挤压强度键与轴得材料为钢 , 轮毂材料为 45 钢，所以按钢校核键连接得挤压强

17、度。查表 -7( 教材 P35) ，得许用挤压应力该键安全、所以选键 8×7×46 GB 109 203。6、联轴器与减速器高速轴轴伸得键连接1）键得材料、类型键得材料选用 45 钢，选用 A 型普通平键 .2）确定键得尺寸查表 -1 1 (P22）: 选圆头普通平键键长 =(18 0)m 取 L m8×73) 验算键得挤压强度键与轴得材料为钢 , 轮毂材料为 5 钢，所以按钢校核键连接得挤压强度。查表 97（教材 P13） , 得许用挤压应力键得计算长度，由下式得该键安全。所以选键8×× 50 GB T1 6 03.、 减速器得润滑及密封形式选择1）轴承及齿轮润滑：根据减速器齿轮得圆周速度，减速器轴承采用飞溅润滑，根据工作环境及工作强度，查表 215（ P141）,齿轮润滑油选用抗氧防锈工业齿轮油（ KB)。2）密封圈：根据减速器得工作环境，减速器高速轴及低速轴采用 B 型旋转轴唇形密封圈。由高速