1、机械设计课程设计- 1 -计 算 及 说 明 结 果第一章 电动机的选择及功率的计算1.1 电动机的选择1.1.1 选择电动机的类型按工作要求选用 JO2 系列三相异步电动机，卧式封闭结构。电源的电压为 380V。1.1.2 选择电动机功率根据已知条件，工作机所需要的有效功率为： 201.531WFVPkw其中 F: 运输带工作拉力V: 运输带工作速度电动机所需要的功率 为: dPwdp式中 为传动系统的总功率: 232联 轴 器 轴 承 齿 轮 工 作 机由1表 2-5 确定各部分效率为:轴承传动效率 ，圆柱齿轮传动效率(设齿轮精度为 8 级) 0.98轴 承,工作机传动效率 ,联轴器效率
2、0.9联 轴 器 ,0.97齿 轮 0.97工 作 机代入上式得： 232.0.98.84电动机所需要的功率为: 357084.wdpPkw3wPk.843.57dPkw机械设计课程设计- 2 -计 算 及 说 明 结 果因载荷平稳,电动机额定功率 略大于 即可.选电动机功率edPd为 4kw，JO2 系列电动机.edP1.1.3 确定电动机转速卷筒轴工作转速： 601601.5102.37minin3wVrrnD选取电动机型号为 ，其主要参数见表 1：24JO同步转速（ ）1min额定功率 （ ）kw满载转速（ ）1in起 步转 矩 额 定转 矩 最 大转 矩 额 定转 矩1000 40 9
3、60 18 18第二章 传动比的分配及参数的计算2.1 总传动比 960.3812.7mani2.2 分配传动装置各级传动比 圆柱齿轮减速器高速级的传动比:因为 125.ii938.aii所以 高速级传动比： 19.i低速级传动比: 25.i102.37/minwr9.38ai1375.i2.i机械设计课程设计- 3 -计 算 及 说 明 结 果2.3 传动装置的运动和动力参数计算传动系统各轴的转速,功率和转矩计算如下:2.3.1 轴（高速轴电动机轴） 1960/minn=35联 轴 器 .dpkw119012960.TNn2.3.2 轴(中间轴) 12256/min3.7nri2109873
4、6轴 承 齿 轮 .p kw229501254.TNn2.3.3 轴(低速轴)235610.4/min.nri323987319轴 承 齿 轮 .p kw3319502504.TNn将上述计算结果列表 2-1 中,以供查询1960/minnr35.pkw12.TN256/minnr3.Pkw214.TN31024./minnr9.pkw375.TN机械设计课程设计- 4 -计 算 及 说 明 结 果表 2-1 传动系统的运动和动力参数参数 轴(高速轴) 轴（中间轴） 轴（低速轴）转速 nr/min 960 256 102.4功率 P(kw) 3.53 3.36 3.19转矩 T(N.m) 35
5、.12 125.34 297.5传动比i 3.75 2.5第三章 齿轮传动的计算3.1 斜齿轮传动3.1.1 选精度等级,材料及齿数.运输机一般工作机器速度不高,故选用 8 级精度(1).选择材料及热处理方法选中碳钢: 45 钢热处理方法:小齿轮调制处理(280HBS)、大齿轮调制处理(240HBS) 硬度差 HBS=280-240=40HBS(2).选小齿轮齿数 120Z大齿轮齿数 375.i137.i(3).选取螺旋角初选螺旋角 =5 120Z7513.i=5机械设计课程设计- 5 -计 算 及 说 明 结 果3.1.2 按齿面接触强度设计根据4按式(10-21)试算即 21312.()t
6、HEtdKTZu(1).确定公式内的各计算值.试选 16.tk137.ui由4图 10-30 选取区域系数 =2.45HZ由4图 10-26 查得 104.285.则有 26.查4表 10-7 选取齿宽系数 d查4表 10-6 查得材料的弹性影响系数 1289.EZMPa=由4图 10-21 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 160limHa大齿轮的接触疲劳强度极限 25liMP由5式 10-13 计算应力循环次数91609601830160().hNniL2237.由4图 10-19 查得接触疲劳系数 , 1092.HNk2094.HNk对接触疲劳强度计算,点蚀破坏后不会立即导致不能继
7、续工作的后果,故可取 .S=2.45HZ159.d1289.EZMPa=160limH25li Pa9106.N82.109.HNk24.1S机械设计课程设计- 6 -计 算 及 说 明 结 果按(10-12)计算接触疲劳许用应力: 1lim0.9265HNkMPaS2li.417H许用接触应力:12.51734.5HMPa(2)计算试计算小齿轮分度圆直径 1td=40.81mm232*1.6504.75*89.393ltd计算圆周速度14081620560.tdnmVs计算齿宽 b 及模数 ntm1.4.8.1dt1cos0cos5.972tnt mZ259743.nthm4083.b计算纵
8、向重合度 10808125170.tan.tan.dZ计算载荷系数 k.152HMPa753.2Ha14.tdm205./Vms40.81b97ntm3.h21b170.Ak=1.2v机械设计课程设计- 7 -计 算 及 说 明 结 果由4表 10-2 查得使用系数 1Ak=又根据 v=2.07 ,8 级精度，由4图 10-8 查得系数 =1.2ms vk由表 10-4 查得 45.Hk由图 10-13 查得 13.F由4表 10-3 查得 .HFk故载荷系数 242.Avk按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径.由5式(10-10a)得331 2.541.46.71ttdkm计算模数 1co
9、s7cs2.90ndmZ3.1.3 按齿根弯曲强度设计由4式(10-17)213cos.FaSndkTYmZ(1).确定计算参数计算载荷系数 12432.AvFk根据纵向重合度 从4图 10-28 查得螺旋角影响586.系数 08.Y计算当量齿数145.H3.F.Hk24.147dm2.69n24.k08.Y12.VZ856.机械设计课程设计- 8 -计 算 及 说 明 结 果133205 .cosVZ233786 .V查取齿型系数和应力校正系数由4表 10-5 查得 , , 1274.FaY209.FaY, 5689.S1754.S计算大小齿轮的 并加以比较.Fas1).由图 10-20c
10、查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 .150FEMPa大齿轮的弯曲疲劳强度极限 .2382).由4图 10-18 查得弯曲疲劳寿命系数，1086.FNk=209.FNk=3).计算弯曲疲劳许用应力,取弯曲疲劳安全系数 14.s由4式 10-12 得:10.865 307.4FNEkMPas2921.故 1708314、.FaSY2557、 .FaS比较得大齿轮值大.1274.FaY09.1568.Sa274.Y150FEMPa238106.FNk=289.1307.4FMPa25机械设计课程设计- 9 -计 算 及 说 明 结 果(2).设计计算 2123cos.FasndkTYmZ23208150
11、764.(co).1.6对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 大于齿nm根弯曲疲劳强度计算的法面模数,而 =2.5mm,已经可以满足弯曲强nm度，但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触疲劳强度算得的分度圆圆直径 来计算应有的齿数.于是由146.7dm1cos46.7cos158.42ndZ取 则1921390.u3.1.4 几何尺寸计算(1).计算中心距12()(971)2.56.47coscosnZma将中心距圆整为 120mm.(2).按圆整后的中心距修正螺旋角12()(197)2.5arcosarcos1.94nZm因 值改变不多,故参数 、 、 等不必修正.bekbH(3).计
12、算大小齿轮的分度圆直径1.36nm=2.5mmn19Z27117mma149.dm机械设计课程设计- 10 -计 算 及 说 明 结 果192.54.cosnZmdm27.18.6n(4).计算齿轮宽度149.dbm圆整后得 250.Bm5.3.2 斜齿轮传动3.2.1 选精度等级,材料及齿数.运输机一般工作机器速度不高,故选用 8 级精度(1).选择材料及热处理方法选中碳钢:45 钢热处理方法:小齿轮调制处理(280HBS)大齿轮调制处理(240HBS) 硬度差 HBS=280-240=40HBS(2).选小齿轮齿数 32Z大齿轮齿数 458.i25.i(3).选取螺旋角初选螺旋角 =13.2.2 按齿面接触强度设计2184.6dm250.Bm132Z4692i=15
