机械设计基础课程设计ZDL7B

1、 1、 设计任务书1.1设计题目1.2工作条件1.3技术条件2、 传动装置总体设计2.1电动机选择2.2分配传动比2.3传动装置的运动和动力参数计算3、 传动零件设计计算以及校核3.1减速器以外的传动零件设计计算3.2减速器内部传动零件设计计算4、 轴的计算4.1初步确定轴的直径4.2轴的强度校核5、 滚动轴承的选择及其寿命验算5.1初选滚动轴承的型号5.2滚动轴承寿命的胶合计算6、 键连接选择和验算7、 连轴器的选择和验算8、 减速器的润滑以及密封形式选择9、 参考文献1.1设计题目 设计胶带传输机的传动装置1.2工作条件工作年限工作班制工作环境载荷性质生产批量102多灰尘稍有波动小批1.3

2、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)ZDL-720002.03004002.传动装置总体设计2.1电动机的选择2.1.1选择电动机系列 根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动机，封闭自扇冷式结构，电压380伏，Y系列电动机2.1.2选择电动机的功率 （1）卷筒所需有效功率 （2）传动总效率 根据表2.2-1确定各部分的效率:弹性联轴器效率 1=0.99一对滚动轴承效率 2=0.99闭式齿轮的传动效率 3=0.97（8级）开式滚子链传动效率 4=0.90一对滑动轴承的效 5=0.97传动滚筒的效率 6=0.96 （3）所需的电动机的功率 按工

3、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380V，Y系列。 查表2.9-1可选的Y系列三相异步电动机Y132M2-6型，额定，或选Y132S-4型，额定。满足2.1.3确定电动机转速传动滚筒转速 现以同步转速为Y132S-4型（1500r/min） 及Y132M2-6型（1000r/min）两种方案比较，查得电动机数据方案号电动机型号额定功率(kW)同步转速(r/min)满载转速(r/min)电动机质量/kg总传动比1Y132S-45.5150014406811.782Y132M2-65.51000960847.85 比较两种方案，方案1选用的电动机使总传动比较大。为使传动装

4、置结构紧凑，选用方案2。电动机型号为Y132M2-6。由表2.9-2查得其主要性能数据列于下表电动机额定功率/kW5.5电动机满载转速/(r/min)960电动机轴伸直径D/mm38电动机轴伸长度E/mm80电动机中心高H/mm132堵转转矩/额定转矩2.0 2.2分配传动比（1） 总传动比 查表2.2-1得 齿轮传动比为=3.5则链传动的传动比为 2.3传动装置的运动和动力参数计算2.3.1各轴功率、转速和转矩的计算0轴：即电动机的主动轴 1轴： 即减速器的高速轴 2轴：即减速器的低速轴 3轴：即传动滚筒轴 2.3.2各轴运动及动力参数列表示轴序号功率P(kw)转速n(r/min)转矩T(N

5、.m)传动形式传动比i效率05.0796050.44联轴器10.9915.0296049.94齿轮传动3.50.9624.87274.29171.55链传动2.150.8934.34127.58340.183.传动零件的设计计算3.1减速器以外的传动零件设计计算设计链传动1）确定链轮齿数 由传动比取小链轮齿数 =25大链轮齿数 所以取 =54实际传动比 2）确定链条节距由式 查表得，工况系数1.4小链轮齿数系数 取双排链，取=1.7 kW因为r/min88查表得选链号No10A，节距p=15.8753)计算链长初选 =40p=4015.875=635mm链长 节取 =122节所以实际中心距a6

6、42.68mm4)验算链速 V15 m/s 适合5）选择润滑方式按v=1.81m/s,链号10A，查图选用滴油润滑。6）作用在轴上的力有效圆周力 作用在轴上的力7）链轮尺寸及结构分度圆直径 3.2 减速器以内的传动零件设计计算设计齿轮传动1） 材料的选择：小齿轮选用40Cr钢，调质处理，齿面硬度250280HBS，大齿轮选用ZG310-570，正火处理，齿面硬度162185HBS。 计算应力循环次数查图11-14，ZN1=1.0 ZN2=1.05（允许一定点蚀）由式11-15，ZX1=ZX2=1.0 ，取SHmin=1.0 由图11-13b，得,计算许用接触应力 因，故取 2） 按齿面接触强度

7、确定中心距 小轮转矩初定螺旋角=12 由图11-20，得Z=0.99。初取，取，由表11-5得由图11-7得，减速传动，;a=0.4 由式（5-39）计算中心距a由4.2-10,取中心距a=130mm。 估算模数m=(0.0070.02)a=0.912.6mm,取标准模数m=2mm。 小齿轮齿数：大齿轮齿数： z2=uz1=取z1=28，z2=99 实际传动比传动比误差，在允许范围内。 修正螺旋角=acccos 与初选=12相近，ZH,Z可不修正齿轮分度圆直径 圆周速度由表11-6,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11-3,取KA=1.25由图11

8、-2（a），按8级精度和， 得Kv=1.08。齿宽。由图11-3(a)，按b/d1=52/57.260=0.908,取 K=1.08。由表11-4，得K=1.2载荷系数由图11-4，得得 ，所以由图11-6得，计算齿面接触应力故在安全范围内。（4）校核齿根弯曲疲劳强度按Z1=28，Z2=99,由图11-10得，Y=2.59，Y=2.20由图11-11得，Ysa2 =1.80由图11-12得，由图11-21，得Y=0.9由图11-16（b），得，由图11-17，得Y=1.0，Y=1.0由图11-18得,Y=Y=1.0。取Y=2.0，S=1.4计算齿根许用弯曲应力 （5） 齿轮主要几何参数 z1=

9、28, z2=99, u=3.535， m=2 mm，=mm mm mm,mm mm mm a=130mm mm, b1=b2+(510)=58mm 4. 轴的设计计算4.1初步确定轴的直径4.1.1高速轴及联轴器的设计1 初步估定减速器高速轴外伸段轴径 根据所选电机 则d=(0.81.0)d=(0.81.0)38=30.438mm 取d=32mm。 根据传动装置的工作条件你选用弹性柱销联轴器（GB5014-85）。计算转矩为 =1.2554.7=68.375mm 式中T联轴器所传递的标称扭矩， T=9.55=9.55 工作情况系数，取=1.25。 根据=54.7N m,从表2.5-1可查的H

10、L2号联轴器就可以转矩要求（）。但其轴孔直径（d=2032mm）不能满足电动机及减速器高速轴轴径的要求。因此重选HL3号联轴器（）。4.1.2 低速轴的设计计算1.选择轴的材料选择材料为45号钢，调质处理。2.按转矩初步计算轴伸直径取=35mm 4.2轴的强度校核计算大齿轮上的作用力转矩T=9.55106圆周力 径向力 轴向力 （） 绘轴的受力简图，求支座反力. 铅直面内的支座反力L1=90.0mm L2=45.0mm L3=45.0 根据，得 b. 水平面支反力得， RBZ =6557-3328.72-623=2605.28 N (2)作弯矩图a. 垂直面弯矩MY图C点 ， b. 水平面弯矩MZ图C点左C点右 c. 合成弯矩图C点左, C点右, （） 作转矩T图 作计算弯矩Mca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13-1 。C点轴径 因为有一个键槽。该值小于原 dc=38.45mmn=960r/min,轴孔直径dmin=30 mm，dmax=40 mm，适合。因此选LH3型号联轴器（GB/5014-2003）。8.减速器的润滑及密封形式选择(1)减速器的润滑采用油润滑，