金老师班级设计说明书范本

1、传动方案的拟定二、选择电动机1、类型：Y系列的三相异步电动机2、功率的计算和额定功率的选择电动机所需工作功率：Pd=Pw/Yakw由电动机至运输带的传动总效率为：Ya=ni*交3*3*q2*Y5式中：1,2,3,即，力分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器、卷筒的传动效率取4=0.96,2=0.98,3=0.97,4=0.99,印=0.96则-a=由Pw=FV/1000加kw取Tw=100%所以：Pw=FV/1000=根据Pd>=Pw取Pw=Pd=Pw/ra=3、选择电动机的转速卷筒工作：nw=60*1000v/(tD)r/minV=1.25m./s已知.D=300mmnw=60*1000

2、*1.25/(3.14*300)=79.62r/min则推算%=nw*(2-4)*(3-6)=79.62*(6-24)=4771910r/min符合条件的是nd=750,1000,1500r/min方案型号额定功率(kw)电动机转速(n)r/min同步满裁1Y132S-45.5150014402Y132M265.510009603Y132M285.5750720综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选用电动机型号为Y132M26。Y132M26额定功率(kw)启动转矩额定转矩最大转矩额定转矩5.52.02.04、计算传动装置总传动比及其分配，各级传动比总传动比：I

3、总=Nm/n=分配传动装置传动比：I=io*i1=V带传动比取i0=齿轮传动传动比取i1=三、传动系统参数的计算M2,加4,玷分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器、卷筒的传动效率取4=0.96,2=0.98,3=0.97,4=0.99,疔0.961、各轴的输入功率及输出功率：（1）输入功率电动机轴输出功率轴I（小齿轮轴）：轴n（大齿轮轴）：滚筒轴：（2）输出功率各轴的输出功率则分别为输入功率乘轴承效率0.98.轴I（小齿轮轴）：Pi输出=Pi*12=轴n（大齿轮轴）：P2输出=P2*12=滚筒轴：P3输出=P2输出*咋=2、各轴转速电动机轴轴I:轴n：3、各轴的输入转矩和输出转矩(1)输入转矩

4、电动机轴输出转矩：轴I:Tk轴n：T2=滚筒轴输入转矩：丁3=(1)输出转矩各轴的输出转矩则分别为输入转矩乘轴承效率0.98轴I(小齿轮轴)：Ti输出=T1*72=轴H(大齿轮轴)：T2输出=T2*72=滚筒轴输出转矩：T3输出二丁2输出*12*14=轴名功率P(kw)转矩T(N.m)转速n(r/min)传动比i效率T输入输出输入输出电动机轴30.96轴I4.020.95轴n10.97滚筒轴四、传动零件的设计计算计算及说明1、带传动设计设计要求：电动机输出功率P=4.88kw,主动带轮转速n1=960r/min,从动带轮转速n2=320r/min,两班制工作，小批量生产，单向连续运转，载荷平稳

5、，室内工作，有粉尘，寿命6年，每年工作300天，大修期两年。中等规模机械制造厂，运输带速度允许误差3%,带传动中心距a-500mm。设计步骤：(1)计算功率Pc由表5-9查得kA=1.2故Pc=kA?P=(2)选取普通V带型号根据Pc=3.6kw,n1=960r/min,由图5-10,确定选用A型。小带轮基准直径d1及大带轮基准直径d2由图5-10,d尸由表5-4,取d1=由式5-9得d2=d1*ni*(1-&)/n2=由表54取d2=实际从动轮转速：n2=n1*(d1/d2)=转速误差：(11')/血=<0.05,允许(4)验算带速丫1、小带轮 基准直径d1 =2、大带

6、轮 基准直径d23、带速:Y =4、带的基 准长度Ld=5、实际中 心品巨y=兀*d*n1/(60*1000)=在525m/s范围内,带速合适。3计算及说明结果(5)确定带长和中心距0.7(di+d2)<a<2(di+d2)mm<a0<1000mm初步选取中心距a0=500mm,由式5-15得带长Lo=2ao+1.57(di+d2)+(d2-di)2/4a。由表5-2,对A型带选用基准长度Ld=1800mm,再由式5-16计算实际中心距：aa0+(Ld-L0)/2=mm(6)小带轮包角0c由式5-17得尸180-(d2-di)/a*57.3>120,合适(7)V带

7、根数z由表55查得B=由表56查得？R=由表57查得Ka=由表58查得Kl=由式512得z=Pc/(P1+A?1)*Ka*Kl)故取z=(8)作用在带轮轴上的压力Fq查表5-1得q=0.10kg/m由式5-18得单根V带的初拉力为a= mm6、小带轮 包角认=7、V带根数z= 58、作用在 带轮轴上 的压力Fq1589.27NF0=500*Pc*(2.5/Ka-1)/(z*v)+qv2=500*5.86*(2.5/0.92-1)/(5*6.28)+0.1*6.282=164.2N作用在轴上的压力FQ=2z*F0*sin(1/2)=2*5*164.2*sin(150.88/2)=1589.27N

8、(9)带轮结构设计采用碳素钢45#,轮副式带轮1、小齿轮 齿数Zi= 2、大齿轮 齿数z2= 3、模数m=4二压力 角=202.齿轮传动设计计算设计要求：传递功率P=kw（I轴输出功率），小齿轮转速必=r/min,传动比i=，小齿轮相对轴承对称布置，两班制工作，小批量生产，单向连续运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘，寿命6年，每年工作300天。设计步骤：1）选择齿轮材料及精度等级采用闭式软齿面齿轮传动，选择小齿轮的材料为调质处理，齿面硬度为HBS=,大齿轮选用45#钢，调质，齿面硬度为220HBS（表66）。由表612选8级精度，要求齿面粗糙度Raw1.603.2m。因两齿轮均为钢制齿轮，所以由

9、机械设计基础P138645公式得d1A76.433回正J：dU；:H22）按齿面接触疲劳强度设计（1）齿数z和齿宽系数中d取小齿轮齿数Z1二,则大齿轮齿数z2=i*z1=,圆整Z2=实际传动比i0=Z2/Z产传动比误差：（iio）/i=<2.5%可用。齿数比：u=i0=由表6-10取匕=（对称布置）（2）转矩TiTi=（I轴输出转矩）（3）载荷系数K由表6-7取K=（4）许用接触应力仃h【仃H=Hlim*Znt/Sn由图6-33c查得二Hlim1=MPa,二川而2二MPa由6-52公式得计算应力循环次数NlNL1=60n1rth=NL2=NL1/i=由图6-34查得接触疲劳寿命系数Zn二

10、,Znt2=通用齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠程度要求选用安全系数Sh=1.0所以计算两齿轮的许用接触应力：l；rhL=；Hlim1*ZNT1/SH二MPaLhL二二Hlim2*ZnT2/Sh=MPa故得d1A76.433四i（u-1）二.1-dU二h2计算模数m=由表61取标准模数为m=3）校核齿根弯曲疲劳强度由式648得2KTi Ybm2乙Fa*Y Sa确定有关参数和系数：1）分度圆直径d1=mzFd2=mz2=2）齿宽b=d*d1取b=,b尸，b2=3）齿形系数YFa和应力修正系数Ysa根据齿数Z1=,Z2=由表69查得Yf31=,YsH=YFa2=YSa2=4）许用弯曲应力R由式653

11、.尸二仃F-YstYnTSF由机械设计基础P136图635C查Fim尸Mpa,二Flim2=Mpa由机械设计基础P137图6-36查得KNT1=,YNT2=试验齿轮的应力修正系数按一般可靠度选取安全系数计算两轮允许用弯曲应力将求得的各参数代入式（6-49）故齿轮齿根弯曲疲劳强度足够4）计算齿轮转动的中心距aa=5）计算齿轮的圆周速度v3.14*75*320v=n*di*n/（60*1000）=1.261160*1000m/s由机械设计基础P139表6-12知可选用7级、8级、9级精度的齿轮，所以该齿轮减速器中的齿轮，选8级。五、高速轴的设计计算计算及说明结果设计要求：用于带式运输机的单级直齿圆

12、柱齿轮减速器，9计算及说明I结果减速器由电动机驱动，已知高速轴传递的功率P=（I轴输入功率），转速n=，作用在齿轮上的转矩T=（I轴输入转矩），小齿轮分度圆直径dn=压力角a=20°,轮毂宽度B=设计步骤：1）轴的受力分析（参考课本P127式634、635、636）一一.2T圆周力Ft=_=%径向力Fr=Ft*taga=向力Fn=Fn1=Fn2=Ft/CO8a=2）选择轴的材料并确定许用应力选择45#素钢、正火处理，由机械设计基础-p230表10-1查得强度极限（Tb=由表10-3查得许用弯曲应力（T-1b=3）确定轴输出端直径按扭转强度估算轴输出端直径查表10-2取C=d=c*3,

13、n=考虑有键梢，将直径增大5%则d=此段轴的直径和长度应和联轴器相符，选取型弹#计算及说明结果性套栓销联轴器，其轴孔直径为mm,和轴配合部分长1、轴输出端直径：30mm。度为故轴输出端直径d二4）轴的结构设计（1）轴上零件的定位、固定和装配。单级减速器中，可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，因小齿轮和轴径相差较小，故与轴做成一体。两轴承以套筒定位，周向则采用过渡配合或过盈配合固定。联轴器以轴肩轴向定位，左面用轴端挡圈轴向固定，平键联接作周向固定，轴做成阶梯形，联轴器、左套筒、左轴承从左面装入，右套筒、右轴承依次从右面装到轴上。（2）确定轴各段直径和长度I段轴外伸端直径di=,其长度应比

14、联轴器轴孔的长度稍短一些，取L尸II段直径d2=（由械设计手册查得轮毂孔倒角C1=2.5mm,取轴肩高度h=2C1=2*2.5mm=5mm,1556255459045»-4-4902、选 63这张图是错的ii计算及说明结果d2=di+2h=,通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽型深沟球度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定距离而定，为轴承。此取II段长为mm初选型深沟球轴承，其内径为mm,外径为mm宽度为mm,故III段直径d3=mm,考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面与箱体内壁有一定的距离，取套筒长为mm,故长度L3=mm。IV段为小齿轮，直径为齿顶圆直径d4=m(z#2)=mm长度为小齿轮

15、宽度L4=bi=mm。V段直径d5=d3=,长度L5=L3=mm。绘制轴的结构设计草图，由上述轴各段长度可算得轴承跨距L=mm4)、按弯扭合成强度校核轴的强度(1)绘制轴受力简图a(2)绘制垂直面弯矩图b轴承支反力：Frav=Frbv=Fr/2=计算弯矩：截面C处的弯矩LMcv=Frav*2=(3)绘制水平面弯矩图c轴承支反力:Frah=Frbh=Ft/2=I截面C处的弯矩:Mch=Frah*L/2=15(4)绘制合成弯矩图(5)(5)绘制合成弯矩图e转矩T=(6)绘制当量弯矩图f转矩产生的扭剪应力按脉动循环变化，取=,截面计算及说明结果C处的当量弯矩为：Mec=JM；+(«T)2=

16、(7)校核危险截面C的强度MeC、“。B=的细强度足够U.ldq六、低速轴的设计计算结果1、轴输出端直径2、选型深沟球轴承。计算及说明设计要求：用于带式运输机的单级直齿圆柱齿轮减速器，减速器由电动机驱动，已知低速轴传递的功率P=(II轴输出功率)，转速n=，作用在齿轮上的转矩T=,大齿轮分度圆直径dn=,压力角口=20°,轮毂宽度B=设计步骤：1)轴的受力分析(参考课本P127式634、635、636)圆周力径向力法向力2)选择轴的材料并确定许用应力选择45#素钢、正火处理，由机械设计基础表10-1查得强度极限(7B=由表10-3查得许用弯曲应力(T-1b=3)确定轴输出端直径按扭转

17、强度估算轴输出端直径查表10-2取C=110cJPd=C*31P=n考虑有键梢，将直径增大5%则d=此段轴的直径和长度应和联轴器相符，选取TL7型（机械设计手册P488-37型）弹性套栓销联轴器，其轴孔直径为，和轴配合部分长度为故轴输出端直径d=4）轴的结构设计（1）轴上零件的定位、固定和装配。单级减速器中，可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩和套筒，周向固定靠平键和过度配合，两轴承分别以轴肩和套筒定位，周向则采用过渡配合或过盈配合固定。联轴器以轴肩轴向定位，左面用轴端挡圈轴向固定，平键联接作周向固定，轴做成阶梯形，左轴承从左面装入，齿轮套筒，右轴承和联轴器依次从右面装到

18、轴上。计算及说明结果19154这张图是错的(2)确定轴各段直径和长度4)、按弯扭合成强度校核轴的强度结果1、 轴承寿命：Lh=2、选型深沟球轴承。七、高速轴滚动轴承的寿命计算计算及说明12Pb4FriFr22、计算当量动载荷Pl,P2fp为考虑振动冲击等工作情况而引入的载荷系数，可由表11-9查出fp=,取fp=由式11-7P1=P2=fp*FR1=3、计算轴承预期寿命LhLh=6*300*16=4、计算轴承寿命LhMP=P1=No6=3,查课本p309附表2,轴承的Cr=52900N。故由式1110c得,16670Cr；Lh二二n.P故该对滚动轴承满足预定寿命要求4、静强度校核P0r1=P0

19、r2=1636.71N由表1114中取S0=2,由附表2查得6309轴承Qr=31800N取P0r=1636.71N,带入式1114得&P=2*1636.71N=3273.42N<C0r=31800N计算及说明结果计算及说明结果故该对滚动轴承满足静强度要求八、低速轴滚动轴承的寿命计算（另起一页）计算及说明设计要求：低速轴用两个深沟球轴承6311支承，如下图,已知轴的转速n=79.60r/min,作用在齿轮上的转矩T=518.42N.m,大齿轮分度圆直径dii=300mm,压力角a=20°。两班制工作，小批量生产，单向连续运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘，寿命6年，每年工

20、作300天,大修期两年。结果1、 轴 承 寿命：Lh= 911013h 2、选 6311 型深沟球 轴承。九、键的选择及强度校核计算及说明1、低速轴齿轮与轴联接的键1、键型设计要求：作用在齿轮上的转矩T=,齿轮材料为，号:载荷平稳，室内工作，有粉尘，寿命6年，每年工作300键天，大修期两年。设计步骤:2、键型号：键(1)类型及尺寸选择选择A型平键联接，根据轴的直径d=和轮毂宽度，由表104查得键的截面尺寸b=，键长L=mm。此键的标记为：键1(2)校核挤压强度校核键联接的挤压强度，条件是：由式105得入=4T/(dhl)<&pl=L-b=作用在齿轮上的转矩T=N.m,由表105查

21、得许用挤压应力”=(100120)MPa,则”=MPa<(rp故挤压强度的足够。2、低速轴轴端与联轴器联接的键设计要求：作用在齿轮上的转矩T=518.42N.m,齿轮材料为锻钢，载荷平稳，室内工作，有粉尘，寿命6年，每年工作300天，大修期两年。设计步骤：(1)类型及尺寸选择选择A型平键联接，根据轴的直径d=mm和轮毂宽度mm,由表104查得键的截面尺寸b=mm,h=mm,键长L=mm。此键的标记为：键(2)校核挤压强度校核键联接的挤压强度，条件是：由式105得h=4T/(dhl)<&pl=L-b=mm作用在齿轮上的转矩T=N.m,由表105查得许用挤压应力”=(10012

22、0)MPa,则op=MPa<故挤压强度的足够。23十、其他技术说明1、箱体设计机座壁厚:0.025U+128,=机盖壁厚：0.2a+125,6=机座凸缘厚：b=1.5,机座底凸缘厚：地脚螺钉直径：其它2、 窥视孔和窥视孔盖在减速器上部可以看到传动零件啮合处要开窥视孔，以便检查齿面接触斑和齿侧间隙，了解啮合情况。润滑油也由此注入机内。窥视孔上有盖板，以防止污物进入机体内和润滑油飞溅出来。本设计窥视孔和窥视孔盖尺寸为：3、 放油螺塞减速器底部设有放油孔，用于排出污油，注有前用螺塞堵住。本设计放油螺塞选用结构类型4、 油标油标用来检查油面高度，以保证有正常的油量。本设计油标选用结构类型5、 通

23、气器减速器运转时，由于摩擦发热，使机体内温度升高，气压增大导致润滑油从缝隙向外渗漏，所以多在机盖顶部或窥视盖上安装通气器,使机体内热涨气体自由兔出，达到机体内外气压相等，提高机体有缝隙处的密封性能。6、气盖螺钉机盖与座接合面上常涂有水玻璃或密封胶，联结后联合较紧，不易分开。为更于下机盖，在机盖凸缘上常装有一至二个人气盖螺钉，在气盖时，可先拧动此螺钉顶起机盖。在轴承瑞盖上也可以安装气盖螺钉，更于拆卸瑞盖。对于需作轴向调整的套环，如装上二个启盖螺钉。本设计启盖螺钉选用：7、定位销为了保证轴承坐孔的安装精度，在机盖和机座用螺栓联接后，链孔之前装上两个定位销孔位置尽量运些。本设计定位销选用：卜一、润滑和密封的选择1、轴承的润滑与密封27根据轴颈的速度，轴承可以用润滑油润滑，当侵油齿轮圆周速度小于2m/s时，宜用润滑脂润滑；当侵油齿轮圆周速度大于2m/s时。可以靠机体内油的飞溅直接润滑轴承，或引导溅在机体内壁上的油经机体部分面上的油沟流到轴承进行润滑，这时必须在端盖上开梢。为防止装配时端盖上的梢没有对准油沟而将油路堵塞，可将端盖的端部直径取小些，使端盖在任何位置油都可以流入轴承。如采用润滑脂润滑轴承时，应在轴承旁加挡油板，以防止润滑脂流失。当轴承旁是斜齿轮，而且斜齿轮直径小于轴承外径时，由于斜