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=4800N运输带的工作速度：V=0.85m/s运输带的滚筒直径：D=400mm运输带的宽度 ：B=400mm2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=48000.85=4.08KW IP传动
2、装置的总效率： 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： = 0.92v深沟球轴承： =0.98承斜齿轮啮合效率： = 0.97斜传动总效率:= 0.92 *0.972* 0.984*0.99 *0.96=0.759 总所需电动机功率 : = =4.08/0.759=5.38kw 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= = =40.6r/min nID604.85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
3、1140 r/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 23.652 Y132S4 5.5 1500 1140 28.08比较两种方案可见，方案 1选用的电动机虽然质量和价格较低，但传动比过 A。为使传动装置紧凑，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/m
4、in) 1140 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 22三、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 =1140/40.6=28.08 总i传动比为 24，取 5.2链i则减速的传动比： =28.08/2.5=11.232 减减/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：辽 宁 工 业 大 学 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书3= = 3.894 1i减.35i23.1.低速轴的传动比： = = 11.232/3.894=2.884 i/i减
5、2、各轴功率、转速和转矩的计算0轴：即电机轴P0= =5.38kw 电n0=1140r/min T0=9550P0/n0=95505.38/1140=45.07 mN轴：即减速器高速轴P1= 5.380.99=5.33kw 联0n1= n0 =1140r/min T1=9550P1/n1=95505.33/1140=44.65 mN轴：即减速器中间轴P2= P1 =5.330.970.98=5.07kw 承齿 n2=n1/ = n1/ =1140/3.984=292.8r/min iiT2=9550P2/n2=95505.07/292.8=165.36 mN轴：即减速器的低速轴P3= P2 =
6、5.070.970.98=4.82kw 承齿 n3= n2/i23=292.8/2.884=101.53r/min T3=9550P3/n3=95504.82/101.53=453.37Nm 轴：即传动滚筒轴P4= P3 =4.820.970.92=4.35 kw 链承 n4= n3 /i =101.53/2.5=40.6r/min T4=9550P4/n4=95504.35/40.6=1023.21 Nm 将上述计算结果汇于下页表：各 轴 运 动 及 动 力 参 数辽 宁 工 业 大 学 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书4四、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
7、P0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 5.38 1140 45.07传动 25 090轴 5.33 1140 44.65齿轮传动 3.894 095轴 5.07 292.8 165.36齿轮传动 2.884 095轴 4.82 101.53 453.37轴 4.35 40.6 1023.21连轴器 10 099辽 宁 工 业 大 学 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书5由表查得 =1，K =0.88，K =1AzpP0= = =4.24 kw Z182.402）选取链的型号根据 P0和 n3确定，选链号为 N016A。 所
8、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 = =117mmP21021zpzp中心距 a= =1011mm 212121p 84 zLp4）计算压轴力V= 0.9m/s1064.253.106z3nF =tvpQ =K F = =6694Nt 9.08245K3Pp5）链轮直径d= mm42.1780sin.251siz6）轮毂宽度查表得 d =15.88mm1d =d-d =154.54mm轮 毂五、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 ： 5.33kW小齿轮转速 ： 1140 r/min辽 宁 工 业 大 学 机
9、械 设 计 课 程 设 计 说 明 书6传动比 ：3.894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机械，小齿轮材料选用 45钢，调质处理，由表 51查得 小齿轮 45调质，硬度 217255HB，取硬度为 235255HB；大齿轮材料选用 45钢，正火处理，硬度 162217HB，取 190217HB。 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=6011401(530016)=1.641091Nn= / =1.64109/3.894=4.2210822i查教材图 5-17
10、得 =1.0, =1.071NZ2N取 Zw=1.0， =1.0， =1.0， =1.0limHSLVRXZ由教材图 5-16(b)得:=580Mpa， =545MPa1limH2liH由教材式(5-28)计算许用接触应力= ZN1ZXZWZLVR= =580Mpa 1Hmin1lS0.1.58= ZN2ZXZWZLVR= =583Mpa 2in2lH.742. 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辽 宁 工 业 大 学 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书7取 =0.35 T1= =44650.44 m
11、 R1950npN初取： , 暂取：2.ZKt 2估取： 0ntb由式 541 计算 H9.cosZttbHsin/2= =2.470icos13 21)/(2)( HEHat ZuKTa=325809.147.89.5046.89. =113.84mm 圆整取： a=115mm 一般取： mm3.215.)02.1.()02.1.( amn取标准模数： 5总齿数： = =179.9zncos整取 ： =180小齿轮齿数 ：z 1= /(u+1)=36.78z整取： z 1 =37 大齿轮齿数： z 2= - z1 =142 取： z 1=37 z2=142 实际传动比： 83.7412i辽
12、宁 工 业 大 学 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书8传动比误差： 5%438.10i理 实理故在范围内。修正螺旋角 ：“07851)2/()1437(25./)(cos21 azmn与 相近，故 、 可不修正“0758ZHmzdn41.cos/82213.验证圆周速度 故满足要求sv/682.0614.计算齿轮的几何参数由 5-3 按电动机驱动，轻度冲击 25.1AKsmvz /04.1/3782.10/ 按 8级精度查取 5-4(d)得： 7.V齿宽： ab255.取整：b 2=40 b1=45按 ，846.07./4/d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
13、得： 按 8级精度12.K查 5-4得： .79VA齿顶圆直径：mmhdaa 78.4925.18.42*1 132端面压力角： 20)967.costanr()costanr( ot辽 宁 工 业 大 学 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书9齿轮基圆直径： mdtb 426.0cos278.4cos1 t 9172齿顶圆压力角： 83.267.49arcosarcs11btd04.1.rr22abat 76.1tanttnt1221 tta zz 3.2sinmb由 5-43 得： 75.01Z由 5-18得： 9cos基圆螺旋角： 26.1)cstan(tbrZH= 47.2sic
14、ottMPaPaubdKTHEH 58040.52)1(11 5.验算齿根弯曲强度由式 5-44= FnmbdKT2FaYsF= / =37/ =39.52 1vz3co9687.1co3= / =142/ =151.68 2ss查图 5-14得： =2.45, =2.161FaY2Fa查图 5-15得： =1.77, =1.85ss辽 宁 工 业 大 学 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书10由式 5-47计算 ：Y=1- =1-1 =0.9 Y1209687.由式 5-48计算 ：=0.25+ =0.25+ =0.658 ab2cos75. 76.12cos5.0由式 5-31计算
15、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= 9.0658.714.25.278.4069=174MPa =314Mpa 安全 1F=2F112saFY= =160MPa =300MPa 安全 7.45863F5齿轮主要几何参数 Z1=37 Z2=142 =115807” mn=1.25mm d1=47.278mm d2=181.441mm = =47.278+211.25=49.778mm 1anah*= =181.441+211.25=183.941mm 2
