机械课程设计(螺旋输送机传动装置)课件

1、 目 录1 1、 电动机的选择与运动参数的计算电动机的选择与运动参数的计算 1.11.1、电动机的选择、电动机的选择.(2)(2) 1.21.2、总传动比计算及传动比分配、总传动比计算及传动比分配.(3)(3) 二、二、 各齿轮的设计计算各齿轮的设计计算 2.12.1、直齿圆柱齿轮减速设计、直齿圆柱齿轮减速设计.(5)(5) 2.22.2、直齿圆锥齿轮减速设计、直齿圆锥齿轮减速设计.(9)(9)3 3、 滚动轴承的选择滚动轴承的选择. (13)(13)4 4、 联轴器的选择联轴器的选择. (14)(14)5 5、 设计心得设计心得.(15)(15)6 6、 参考参考.(16)(16) 机械设计

2、课程设计 - 1 - 机械设计课程设计说明书题目 螺旋输送机传动装置传动系统图：原始数据：输送机工作轴转矩原始数据：输送机工作轴转矩 p=3.5kwp=3.5kw 输送机工作轴转速输送机工作轴转速 1min125rn工作条件：螺旋输送机单向传动、连续工作、工作平稳；输送机主轴转速允许误差工作条件：螺旋输送机单向传动、连续工作、工作平稳；输送机主轴转速允许误差；每天工；每天工%7作作 8 8 小时，使用寿命小时，使用寿命 5 5 年，年，2 2 年大修；中型机械厂制造，中批生产。年大修；中型机械厂制造，中批生产。 机械设计课程设计 - 2 - 1.1. 电动机的选择与运动参数的计算电动机的选择与

3、运动参数的计算1.11.1、电动机的选择、电动机的选择1.1.1、确定传送机所需的功率 wP设定传送机本身的功率98. 0w1.1.2、确定传动总效率 总其中、分别为联轴器、一对锥齿443221总1234轮、一对圆柱齿轮、球轴承的效率。查表可得：、99. 0190. 0297. 0398. 04 78920. 098. 097. 090. 099. 0432总1.1.3、电动机的输出功率 kWPPwd43. 478920. 05 . 31.1.4、选择电动机 单级圆柱斜齿轮的传动比 53i 锥齿轮 4i 则总动比的范围是 12-18 所以，的电动机的转速范围为 13450-1500mimr 选

4、择电动机型号为：Y112M2Y112M2 Y132M2-6 电动机主要技术数据额定功率wKkW4满载转速满nmin2890r同步转速 同nmin3000rKWP5 . 3w78920. 0总kWPd43. 4电动机型号：Y112M2Y112M2 机械设计课程设计 - 17 -额定转矩 额TmN 2 . 2最大转矩maxTmN 2 . 21.21.2、总传动比计算及传动比分配、总传动比计算及传动比分配1.2.1、总传动比计算 由题目给定参数可知输送机工作轴转速1min130nr 12.231252890nnia满 1.2.2、传动比的分配 一级圆柱齿轮减速器传动比一般。5-3i 一级圆锥齿轮减速

5、器，用于输入轴与输出轴垂直相交的传动时，若 采用直齿轮一般，因此取一级闭式圆柱斜齿齿轮传动比=33i ai 则一级开式圆锥此轮传动的传动比71. 7312.23i12iia 1.2.3、传动装置运动参数的计算 （1）、对于圆柱斜齿齿轮传动： 高速轴的输入功率：kWK465. 399. 05 . 3P1wI 低速轴的输入功率：kW30. 397. 098. 0465. 3PP34III对于圆锥齿轮传动：高速轴的输入功率kW20. 398. 099. 030. 3PP41IIIII 低速轴的输入功率kW82. 298. 090. 020. 3PP42IIIIv （2）、各轴转速的计算： 对于圆柱齿

6、轮传动：高速轴转速min2890nrnI满3i171. 7i2 机械设计课程设计 - 18 - 低速轴转速min33.96332890n1IIrinI 对于圆锥齿轮传动：高速轴转速 min33.9632rnnIII 低速轴转min95.12471. 733.963n2IvrinIII （3）、各轴输入转矩的计算 对于圆柱齿轮传动： 高速轴输入转矩mNnPTIII45.112890465. 395509550 低速轴输入转矩mNnPTIIIIII71.3233.96330. 395509550 对于圆锥齿轮传动： 高速轴输入转矩mNnPT72.3133.9632 . 395509550IIIII

7、IIII 低速轴输入转矩mNnPTIvIv53.21595.12482. 295509550Iv（4）、各轴功率、转速、转矩列于下表: : 轴 名功率kW转速minr转矩mN 高速轴 I3.465289011.45圆柱齿轮传动 低速轴II3.36963.3332.71高速轴III3.2963.3331.72圆锥齿轮传动低速轴IV2.82124.95215.53kW20. 3PIIIkW82. 2PIvmin2890Irn min33.963IIrn min33.963IIIrnmin95.124IvrnmNTI45.11mNTII71.32mNTIII72.31mNTIv53.215 机械设计

8、课程设计 3二、二、 各齿轮的设计计算各齿轮的设计计算2.12.1、直齿圆柱齿轮减速设计、直齿圆柱齿轮减速设计2.1.1 工况分析直齿圆柱斜齿齿轮传动采用软齿面闭式传动，初选传动精度为 8级，齿轮表面粗糙度为，其主要失效形式为点蚀，考虑传动平稳6 . 1aR性，齿数宜取多一些，取，压力角为251Z75325112iZZ。 202.1.2 设计原则1、设计准则，按齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度计算。2、按齿根弯曲疲劳强度设计。2.1.3 设计计算 （1）、选择齿轮材料并确定螺旋角 小齿轮用 45 钢，调质处理，齿面硬度 250HBS 大齿轮用 45 钢，正火处理，吃面硬度 210HB

9、S （2）、按齿面接触接触强度设计 即即 3121) 1(671uduKTdHt (1) 确定公式的各值 1.试选载荷因数 2 . 1tk 2.转矩mmNT114501 4.许用接触应力 ：kW465. 3PIkW30. 3PII 机械设计课程设计 3 nminminZSHHH 5.安全系数 S=1 失效概率为 1% 选齿宽系数 1d 查表，MPa6001limHMPa5002limH 6.1.应力循环次数,每年按 300 天工作计算，每天 8 小时 911008. 230085289060N8321069. 31NN2.查图 6-37 中曲线 113. 11NZ,.13. 11NZ3.计算接

10、触疲劳许用应力，安全系数1SMPa678MPa160013. 1SZHHlim1N1H1MPa565MPa150013. 1SZFHlim2N22H 则mmuduKTdHt72.28) 1(6713121 7.计算圆周速度 smvnt/34. 4100060289072.28100060d11 因为，所以可选 8 级精度smv/5 8.模数 m mmzdm15. 12572.28/11 圆整后，取5 . 1m 9.分度圆直径： mmmzd5 .375 . 12511 251Z752Z20MPa6501H 机械设计课程设计 3 10.中心距 a 752/5 .375 .1122/21dda 11

11、.齿宽 5 .3711ddb 圆整后382b 431b （3）、1.校核弯曲疲劳强度 bbFSbbbmdYKT112 2. 查取齿形系数表【1】6-39 25. 41FaY 90. 32FaY 3. 弯曲疲劳许用应力 nFbbbbYSmin1lim 4. 由图 6-40 得弯曲疲劳极限应力 Mpabb4901lim Mpabb4002lim 5. 由图 6-41 得弯曲疲劳寿命系数： 11NY6001103NNN， 11NY6001103NNN， 6.弯曲疲劳许用应力 pa490114901min1lim1MYSNFbbbbMPa5802H2 . 1K5 . 1m mma75mm43b1 机械

12、设计课程设计 3 pa400114002min2lim2MYSNFbbbb （4）、校核计算 21111129.4825. 45 .375 . 143114502 . 122bbFSbbmdbYKT 21221278.5095. 35 .375 . 138114502 . 122bbFSbbZmdbYKT故弯曲疲劳强度足够。（5）、计算齿轮其他参数齿顶高 mmmhha5 . 15 . 11*a顶隙 mmmcc375. 05 . 125. 0*齿根高 mmh875. 1f全齿高 mmhhhfa375. 2875. 15 . 1分度圆直径 mmmZ5 .37d11 mmZmd5 .11222 基圆

13、直径 mmddb24.35cos11mmddb72.105cos22 齿顶圆直径 mmhddaa5 .4035 .37211mmhddaa5 .11535 .112222 齿根圆直径 mmhddff75.3375. 3-5 .37211mmhddff75.10875. 3-5 .112222齿距 mmmpnn71. 4齿厚 mmps355. 22/mmb38225. 41FaY90. 32FaY 机械设计课程设计 3齿槽宽 mmpe355. 22/2.22.2、直齿圆锥齿轮减速设计、直齿圆锥齿轮减速设计2.2.1 选定高速级齿轮精度等级、材料及齿数（1）输送机为一般工作机械，速度不高，故选用

14、8 级精度。（3）材料选择 选则小齿轮材料为 45 钢，调质处理，硬度为250HBS。大齿轮材料为 45 钢，正火处理，硬度为 210HBS。（4）选小齿轮齿数,201z则：。155z2 .1542071. 72122，取ziz2.2.2 按齿面接触疲劳强度设计 按参考文献1式 10-9a 计算即 32111215 . 0192. 2uKTZdRRHEt（1)确定公式内的各项数值1.试选载荷系数 =1.3.tK2.计算小齿轮的转矩：mmNT 317201113.由表【1】6-10 查出材料的弹性影响系数：218 .189 MPZE4.由表【1】6-36 按齿面硬度查出：小齿轮的接触疲劳强度极限

15、=600MPa；1limH大齿轮的接触疲劳强度极限=500MPa2limH5.计算应力循环次数：=60963.3358300=6.94hjLnN1160810=1.3tK13. 11NZ30. 11NZ 机械设计课程设计 3=9.00。212/iNN 710 6. 疲劳寿命系数查图 6-37 中曲线 113. 11NZ 30. 11NZ7. 计算接触疲劳许用应力，安全系数1SMPa678MPa160013. 1SZHHlim1N1H1 MPa650MPa150030. 1SZFHlim2N22H 2.2.3 计算 1.计算小圆分度圆直径32111215 . 0192. 2uKTZdRRHEtm

16、m57.3992. 271. 7315 . 0-131317203 . 15288 .18932）（2.计算圆周速度 smvnt/994. 110006033.96357.39100060d1111 因为，所以可选 8 级精度smv/33.计算齿轮模数 98. 12057.3911zdm 圆整后取 2m 则圆整后mmmzd4022011203Z1554Zo20mmb451 机械设计课程设计 3 4.齿宽 404011ddb圆整后 mmb402mmb4512.2.4 校核弯曲疲劳强度1.校核弯曲疲劳强度 bbFSbbbmdYKT112 2. 查取齿形系数表【1】6-39 25. 41FsY 90

17、. 32FsY 3. 弯曲疲劳许用应力 nFbbbbYSmin1lim 4. 由图 6-40 得弯曲疲劳极限应力 小齿轮弯曲疲劳强度极限： Mpabb4601lim 大齿轮弯曲疲劳强度极限 Mpabb4002lim 5. 由图 6-41 得弯曲疲劳寿命系数： 11NY6001103NNN， 11NY6001103NNN， 6.弯曲疲劳许用应力 pa460114601min1lim1MYSNFbbbb pa400114002min2lim2MYSNFbbbbmmb40225. 41FsY90. 32FsY 机械设计课程设计 3 （4）、校核计算 1111111115.2125. 44024531

18、7202 . 122bbFSbbmdbYKT 2122111297.9395. 340240317202 . 122bbFSbbZmdbYKT故弯曲疲劳强度足够。（5）。计算节圆锥角35. 7arctan211ZZ 65.8235. 79022.2.5 几何尺寸计算（1）锥齿轮大端分度圆直径，mmzmd4011mmzmd310155222（2）计算锥距 RmmzzmR08.160240251600122221（3）计算齿宽 （一般取)31R,mmRBR6 .5308.16031圆整后取mmBB545921 2.2.6 计算齿轮其他参数 分度圆直径 mmzmd4011mmzmd310155222

19、齿顶高 mmmhhaa221齿根高 mmmchhaf5 . 2225. 1mmBB545921 机械设计课程设计 3全齿高 mmhhhfa5 . 45 . 22顶隙 mmmcc5 . 0225. 0齿顶圆直径 mmhdda97.4335. 7cos440cos2111 mmhdda51.15565.82cos4155cos2222齿根圆直径 mmhddf08.3035. 7cos10-40cos21f11 mmhddf72.15365.82cos10-155cos22f22 齿宽 mmBB545921齿根角 89. 0)/arctan(Rhff根锥角 46.689.0-35.711ff76.8

20、189.0-65.8222ff三、滚动轴承的选择三、滚动轴承的选择1.选择轴的材料及热处理由于减速器传递的功率不大，对其重量和尺寸也无特殊要求故选择常用材料 45 钢,调质处理.2.轴承（深沟球轴承）1） 轴选轴承为 6009I2）轴选轴承为 6008II3）轴选轴承为 6007III 机械设计课程设计 3根据轴承确定各轴安装轴承的直径为:D1=45mmD2=42mmD3=35mm四、联轴器的选择四、联轴器的选择 轴轴 1 1 （1）选择联轴器类型。运输机工作平稳单向传动联接两轴对中 （2）选择联轴器型号。由表【1】15-1 查取 k=1.7 按式（15-1）算 mNKKTTC58.4541255 . 395501按计算的转矩、转速和轴径：GB/T4323-2002 中选用 LT7 型弹性套柱销联轴器。相关数据：许用转矩mNTP.500 许用转速1min3600rNP 轴径 45mm 轴轴 2 2 根据以上方法计算 mNKTTC60.5571.327 . 1112 按计算的转矩、转速和轴径：GB/T4323-2002 中选用 LT4 型