联轴器式运输机传动装置的设计课程设计.doc

1、课程设计说明书设计名称 联轴器式运输机传动装置的设计系 别 机电工程系专 业 机械设计制造及其自动化一 、 任务 .1二 、 总体设计 .2传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配 .31. 高速级斜齿圆柱齿轮设计计算表 .42. 低速级斜齿圆柱齿轮设计计算表 .14三、轴的设计 .21(一 ) 轴的校核 .26(二 ) 轴的校核 .32(三 ) 轴的校核 .39四、键的选择和校核 .46五、滚动轴承的选择和校核 .47六、联轴器的选择 .51七、箱体及其附件的设计 .511、窥视孔： .532、 轴承端盖设计： .543、 油面指示装置 油标尺： .564、 外六角螺塞和封油垫： .56定位

2、销： .595、 启盖螺钉： .596、 通气塞： .60八、润滑、密封设计 .60九、减速器的技术要求 .61十、减速器的技术特性 .62十一、参考资料 .63十二、总结 .63一 、 任务题目 4：设计运输机传动装置已知条件：（1）运输带工作拉力 ；NF50（2）运输带工作速度 ；smv1.（3）滚筒直径 ；D3（4）工作机传动效率 ；96.0w（5）输送带速度允许误差为5%；（6）工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳；（7）工作环境：室内工作，湿度和粉尘含量为正常状态，环境最高温度为 35 度；（8）要求齿轮使用寿命为 5 年（每年按 300 天计） ；（9）生产批量：中等。（10

3、）动力来源：电力，三相交流，电压 380V。传动方案：如图 2 所示。设计工作量：（1）建立组成减速器的各零件的三维模型及减速器装配模型；（2）减速器装配图 1 张（A0 或 A1 图纸） ；（3）零件工作图 1 张（同一设计小组的各个同学的零件图不得重复，须由指导教师指导选定） ；（4）设计计算说明书 1 份。二 、 总体设计1、 电机的选择确定电动机类型按工作要求和条件,选用 Y 系列三相交流异步电动机。确定电动机的容量工作机卷筒上所需功率 PwPw= Fv/(1000*w) = 501.7396kw2、 电动机所需的输出功率为了计算电动机的所需的输出功率Pd，先要确定从电动机到工作机之间

4、的总功率总。设c、r、g、分别为弹性联轴器、滚动轴承、8级齿轮（稀油润滑）传动的效率，查机械设计 课程设计表10-1查得c= 0.99，r= 0.99，g = 0.97，则根据机械设计 课程设计的22页 传动装置的总效率为 总 = c2 r3 g2 = 0.99 2x 0.993 x 0.97 2 =0.89wPn总 5.76.4089k因载荷较平稳，所以电动机的额定功率 Ped只需要略大于 Pn即可，由表 10-2 中，Y 系列电动机技术数据可知，可选择额定功率为 7.5Kw。选择电动机转速工作机卷筒轴的转速为601v01.n=6.053.4w rDmin由机械设计 课程设计的经验公式单级圆

5、柱齿轮传动比范围 ig(5)总传动比范围 (3)92ia电动机转速可选范围=(491.311364.75)r/min(925)4.dawrni min根据电动机所需功率和同步转速，查机械设计 课程设计10-2，符合这一范围的常用同步转速有 750、1000、1500 。inr选用同步转速为 1000r/min选定电动机型号为 Y160M-6由机械设计 课程设计表 10-3 86 87 页电动机型号及主要尺寸型号 额定功率P ed/KW满载转速/（rmin-1）同步转速/（rmin-1）电动机中心高H/mm外伸轴直径D/mmE/mmY160M-6 11 970 1000 160 42110传动装

6、置总传动比的确定及各级传动比的分配（一） 、 传动装置总传动比97016.5.mwni式中 -电动机满载转速，970 r/min;-工作机的转速， 60.05 r/min。（二） 、 分配传动装置各级传动比由机械设计 课程设计展开式二级圆柱齿轮减速器的传动比 12(.34)ii双级圆柱齿轮减速器低速级的传动比为26.5=1.3i总高速级的传动比2.4.8ii运动参数和动力参数计算 一 、 各轴转速计算轴 n 1= nm = 970r/min轴 n2= n1 / i1 = 970/4.58=211.79r/min轴 n3= n2 / i2 = 211.79/3.52=60.2 r/min卷同轴

7、n 卷 = n3=60.2r/min二 、 各轴输入功率轴P 1= Pn c=6.440.99=6.38kw轴P 2= P1 r g=6.380.990.97=6.13kw轴P 3= P2 r g =6.130.990.975.89kw卷同轴Pw= P 3 w=5.880.965.64kw1 各轴输入转矩电动机的输出转矩电动机轴转矩 06.495503.097nmPTNm:轴 11.382.81n轴 22 164.轴 33599503.7602PTNm:卷同轴 .4891ww Nn表 1 传动装置各轴运动参数和动力参数表项目轴号功率 kw转速 minr转矩TN传动比 效率电机轴 6.44 97

8、0 63.40 1 0.99轴 6.38 970 62.8134.58 0.98轴 6.12 211.79 276.4133.52 0.97轴 5.88 60.2 934.377卷筒轴 5.64 60.2 894.7181 0.99二. 传动零件的设计计算1. 高速级斜齿圆柱齿轮设计计算表项目 计算（或选择）依据 计算过程 单位 计算（或确定）结果1选齿轮精度等级查 机械设计 表 6-3117 页选用 8 级 级 82材料选择 查机械设计表 6-2116 页小齿轮材料：45 钢(调质)大齿轮材料：45 钢（正火）45 钢(调质)45 钢（正火）3选择齿数 Z 1(04)12iZ1U取 1254

9、8i取.22154.6ZU个 125Z4.6U4分度圆螺旋角 初选 =15 =15 15由于小齿轮材料：45 钢(调质) 小齿轮齿面硬度(217255) 350HBS大齿轮材料：45 钢（正火）大齿轮齿面硬度（162217） 350HBS故选择设计 制造工艺简单，成本较低的软齿面齿轮按齿面接触疲劳强度设计（1）试选 Kt 查 机械设计表 6-3117 页由于载荷平稳取 Kt1.51.5(2)计算小齿轮传递的转矩 T16119.50Pn16283TNmNmm 62813(3) 齿宽系数 d由机械设计表 116 133 页 d=0.9（由于齿轮相对轴的位置为非对称式且为软齿面）0.9(4)材料的弹

10、性影响系数 ZE由机械设计表 116 122 页ZE=189.8 MPa1/2 MPa1/2189.8（5）节点区域系数 ZH由 机械设计图 6-14124 页ZH 2.42 2.42（6）端面重合度由机械设计122 页 12=.8-3(+)cos. 5561.665（7）纵向重合度 1sin0.38tan.19257dbZm1.917（8）重合度 1.65.973823.582（9）接触重合度系数 Z由机械设计122 页图 6-130.78 0.78（10）螺旋角系数Z由机械设计138 页公式 cos0.98Z0.98（11）工作应力循环次数 N1由机械设计124 页公式1960753016

11、.4hNnjL1.40109（12）工作应力循环次数 N2182.i 82.9410（13）接触疲劳强度 ZN1由机械设计125 页图 6-15N1Z09NZ（14）接触疲劳强度 ZN2由机械设计125 页图 6-15N2.6N21.06（15）接触疲劳极限 lim1H由机械设计 131 页图 6-22dlim1=540HMpa lim1=54H（16）接触疲劳极限 i2由机械设计 131 页图 6-22ci239Mpa i2390（17）接触疲劳强度的最小安全系数 SHmin由机械设计124 页取失效概率为SHmin =1SHmin =1（18）许用接触应力公式 1H由机械设计 124 页

12、6-12 公式 lim11n540.982HNZMPaa529MP（19）许用接触应力公式 2H同上 lim22n3951.0648.7HNZSMPaa419MP选 作 设 计齿 轮 参 数斜齿轮齿面接触疲劳强度设计公式31213 22().56834.189.40.789()091.1t EHtdkTuZm修正 ： 1td2.6/6tdnvs(1)法面压力角 由机械原理183 页表 7-6an=20 an=20(2)端面压力角 t由机械原理183 页表 7-6trc()osan20t15384t20384t(3)计算基圆柱螺旋角的余弦值cos bcoscs/o20.97bnt:cos0.97

13、b(4)法面重合度 N 2cos1.6097.4Nb1.764N(5)重合度系数Y由机械设计127 页6-13 式5.20.7.1645NY0.675Y（6）螺旋角系数 由机械设计140 Y =0.87 Y =0.87Y 图 6-28（7）小齿轮当量齿数 ZV1 13cos258VZ28（8）大齿轮当量齿数 ZV2 23cos1528VZ128（9）齿轮系数YFa1由机械设计128图 6-19YFa1=2.55 YFa1=2.55（10）修正系数Ysa1由机械设计129图 6-20Ysa1=1.60 Ysa1=1.60（11）齿轮系数YFa2同上 YFa2=2.15 YFa2=2.15（12）

14、修正系数Ysa2同上 Ysa2=1.80 Ysa2=1.80（13）工作应力循环次数 N1由机械设计124 页公式128603.715069hNnjL82.9310（14）工作应力循环次数 N2162.i 68.(15)弯曲疲劳寿命系数 YN1由机械设计130图 6-21YN1=0.91 YN1=0.91(16) 弯曲疲劳寿命系数 YN2同上 YN2=0.98 YN2=0.98(17)疲劳极限limF由机械设计131图 6-22c，blim12340FMPalim12340FMPa（18）弯曲疲劳强度的最小安全系数 SFmin由机械设计124 页取失效概率为SFmin =1.25SFmin=1.25