1、 辽 宁 工 业 大 学 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书1一、设计任务1设计的技术数据：运输带的工作拉力：F=5300N运输带的工作速度：V=0.70m/s运输带的滚筒直径：D=290mm运输带的宽度 ：B=300mm2工作情况及要求：用于机械加工车间运输工作，2 班制连续工作,载荷有轻度冲击，使用 5年,小批量生产。在中等规模制造厂制造。动力来源：电力三相交流 380/220V。速度允差5%。 二、电动机的选择计算根据工作要求及条件，选择三相异步电动机 ，封闭式结构，电压 380V，Y 系列。1.选择电动机功率滚筒所需的有效功率： =FV=53000.7=3.71KW IP传动装
2、置的总效率： 卷 筒联承齿链总 42式中: 滚筒效率： = 0.96滚 筒联轴器效率： = 0.99联传动效率： = 0.90v角接触球轴承： =0.99承斜齿轮啮合效率： = 0.97斜传动总效率:= 0.90 *0.972* 0.994*0.99 *0.96=0.773 总所需电动机功率 : = =3.71/0.773=4.80kw P总 总/I2.选取电动机的转速辽 宁 工 业 大 学 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书2滚筒转速= =46.1r/min nID60查表 4.12-1,可选 Y系列三相异步电动机 Y132S-4,额定功率 P0=5.5KW， 同步转速 1500 r
3、/min;或选 Y系列三相异步电动机 Y132M2-6,额定功率额定功率 P0=5.5KW,同步转速 1000 r/min.均满足 P0 Pr 。电动机数据及传动比方案号 电机型号 额定功率 同步转速 满载转速 总传动比1 Y132M6 5.5 1000 960 30.192 Y132S4 5.5 1500 1440 45.28比较两种方案可见，方案 1选用的电动机虽然传动装置结构紧凑，但质量大，为使质量轻，价格便宜，决定选用方案 2.电动机型号为 Y132S-4.查表得其主要性能如下：电动机额定功率 P0/ kw 5.5 电动机轴伸长度 E/mm 80电动机满载转速 n0/(r/min) 1
4、440 电动机中心高 H/mm 132电动机轴伸直径 D/mm 38 堵转转矩/额定转矩 T/N.m 2.2三、传动装置的运动及动力参数的选择和计算1、分配传动比总传动比: =no/nw =1440/46.1=31.24 总i传动比为 24，取 i 链=2.3 则减速的传动比： =13.58 链减 /对减速器传动比进行分配时，即要照顾两级传动浸油深度相近，又要注意大齿轮不能碰着低速轴，试取：= 4.28 1i减.35i低速轴的传动比： = = 3.17 2i1/i减辽 宁 工 业 大 学 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书32、各轴功率、转速和转矩的计算0轴：即电机轴P0= =4.80
5、kw 电n0=1440r/min T0=9550P0/n0=95504.80/1440=31.83 mN轴：即减速器高速轴P1= 4.800.99=4.75kw 联0n1= n0 =1440r/min T1=9550P1/n1=95504.75/1440=31.52 mN轴：即减速器中间轴P2= P1 =4.750.970.99=4.56kw 承齿 n2=n1/ = n1/ =1440/4.28=336.45r/min iiT2=9550P2/n2=95504.56/336.45=129.43 mN轴：即减速器的低速轴P3= P2 =4.560.970.99=4.38kw 承齿 n3= n2/
6、i23=384/3.17=121.14r/min T3=9550P3/n3=95504.38/121.14=345.29Nm 轴：即传动滚筒轴P4= P3 =4.380.900.99=3.90kw 链承 n4= n3 /i =138.13/2.3=60.06r/min T4=9550P4/n4=95503.90/60.06=620.12 Nm 将上述计算结果汇于下页表：辽 宁 工 业 大 学 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书4各 轴 运 动 及 动 力 参 数四、传动零件的设计计算1、链传动的设计计算1）确定设计功率 P0由表查得 =1.5，K =0.9，K =1AzpP0= =5.
7、913kw Z2）选取链的型号根据 P0和 n3确定，选链号为 N016A。 所以 P=25.40mm 3）确定中心距 a初步选定中心距 a =40P=1016mm0链节数 L = =115.50mmP21021zpzp轴序号 功 率P/ kw转 速n/(r/min)转 矩T/N.m传动形式 传动比 i 效率 0轴 4.80 1440 31.83联轴器 1.0 099轴 4.75 1440 31.25齿轮传动 4.28 096轴 4.56 336.45 129.43齿轮传动 3.17 096轴 4.38 121.14 345.29轴 3.90 60.06 620.12连轴器 2.3 089辽
8、宁 工 业 大 学 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书5中心距 a= =1022.35mm 212121p 8zL4 zzLp4）计算压轴力F = =4056Ntvp10Q =K F = 4876Nt Pp3K5）链轮直径d= mm6.412/180sin.6180sinPz6）确定润滑方式根据链号 16A和链速，查得为滴油润滑。 五、高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算：原始数据：电动机的输出功率 ： 4.80kW小齿轮转速 ： 1440 r/min传动比 ：4.28单向传动，工作载荷有轻微冲击，每天工作 16小时，每年工作 300天，预期工作 5年。1.选择齿轮材料精度等级齿轮减速器为一般
9、机械，小齿轮材料选用 45钢，调质处理，硬度 217255HB，大齿轮材料选用 45钢，正火处理，硬度 162217HB。 齿轮精度等级为 8级计算应力循环次数 N (由教材式 533)=60 jLh=6014401(163005)=2.0741091Nn= / =2.074109/4.28=4.9310822i查教材图 5-17得 =1.0, =1.051NZ2N取 Zw=1.0， =1.0， =0.92， =1.0limHSLVRXZ由教材图 5-16(b)得:辽 宁 工 业 大 学 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书6=580Mpa， =545MPa1limH2limH由教材式(
10、5-28)计算许用接触应力= ZN1ZXZWZLVR= =580Mpa 1Hmin1lS0.158= ZN2ZXZWZLVR=545*1.06*1.0/1.0=572.25Mpa 2in2lH2. 按接触疲劳强度计算中心距取 1.0x3 21 )/(2)( HEHaZuKTa由教材表 55查得： =189.8 MPa取 =0.35 T1= =33093.40 m R190npN初取： , 暂取：2.ZKt 估取： 0nt3b由式 541 计算 H9.cosZttbHsin/2= =2.4720cos1=114.6mm 3 21)/()( HEHat ZuKTa圆整取： a=120mm 一般取：
11、 mm4.2120).01(2.01amn取标准模数： 小齿轮齿数 ：z 1= /(u+1)=22.34z辽 宁 工 业 大 学 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书7整取： z 1 =23 大齿轮齿数： z 2= uz1=4.2x22.34=95.298取： z 1=23 z2=95 实际传动比： 13.4/951i传动比误差： (35)%670理 实理 故在范围内。修正螺旋角 ：983.0)12/(9523/)(cos21 azmn与 相近，故 、 可不修正“5801ZHmzmdn20.93cos/784622113.验证圆周速度 故满足要求sv/6571061 4.计算齿轮的几何参
12、数由 5-3 按电动机驱动，轻度冲击 25.1AK按 8级精度查取 5-4(d)得： 06V齿宽： mab4235.0取整：b 2=45 b1=50按 ，967846/5d考虑到轴的刚度较大和齿轮相对轴承为非对称位置查 5-7a 得： 按 8级精度13.K查 5-4得： 20VA齿顶圆直径：辽 宁 工 业 大 学 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书8mmhdaa 78.502780.462*1 191932端面压力角： 3.20)costanr(t齿轮基圆直径： mdtb871.43cos12062齿顶圆压力角： 37.arcos11abtd24922abat 69.1tantn122
13、1 aa zz 47.sinmb由 5-43 得： 01Z由 5-18得： 9.cos基圆螺旋角： 837.9)costan(tbrZH= 46.2sinco2ttMPaMPaubdKTZHEH 8.437371)(11 5.验算齿根弯曲强度由式 5-44= FnmbdKT2FaYsF辽 宁 工 业 大 学 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书9= / =23/ =24.20 1vz3cos4753.10cos3= / =93/ =99.91 2查图 5-14得： =2.68, =2.231FaY2Fa查图 5-15得： =1.60, =1.82ss由式 5-47计算 ：=1- =1-1
14、.303 =0.87 Y1201204753.由式 5-48计算 ：Y=0.25+ =0.25+ =0.43 Yab2cos75. 69.1837cos752由式 5-31计算弯曲疲劳许用应力查图 5-18b得： 220MPa, 210MPa1limF2limF查图 5-19得： 1.02NY取： Y x=1.0取： 4.1S,0.minFts= =314Mpa 1FXNTY1inl .120= =300Mpa 2FXST2minl 4.= 1FnbdK1FaYs=43.21MPa =314Mpa 安全 1=2F112saFY=40.90MPa =300MPa 安全 35齿轮主要几何参数 辽
15、宁 工 业 大 学 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书10Z1=23 Z2=95 =102825” mn=2mm d1=46.780mm d2=193.220mm = =50.780mm 1anah*= =197.220mm 2= -2.5 =41.780mm 1fdn= -2.5 =188.220mm 2fm=120mm b1=50mm b2=4 5mm a齿轮的结构设计：小齿轮：由于小齿轮齿顶到键顶距离 x5，因此齿轮和轴可制成一体的齿轮轴。对于大齿轮，da2500m 因此，做成腹板结构。六、低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算由前面计算得知： 二轴传递的功率 P2=4.56kw，转速 n
16、1=336.45r/min，转矩 T1=129.43N.m，齿数比 u=3.17单向传动，工作载荷有轻微冲击，每天工作 16小时，每年工作 300天，预期工作 5年。1.选择齿轮材料，确定精度及许用应力 小齿轮为 45钢，调质处理，硬度为 217250HB 大齿轮为 45钢，正火处理，硬度为 190215HB 齿轮精度为 8级计算应力循环次数 N (由教材式 533)=60 =60336.451(530016)=4.84 1NhjLn 810= / = = 212i7.31084881053查图 517得： 1.16, 1.261nz2nz取： =1.0, =1.0, =1.0, =1.0wzmiHSLVRx
