机械设计课程设计说明书

机械设计课程设计设计计算说明书设计题目： 带式输送机传动装置设计设 计 者： _孙侨阳_学 号： _11130232_专业班级： 机械 1102 班 指导教师： 李 克 旺 完成日期： 2013 年 12 月 10 日北京交通大学海滨学院1目 录一 课程设计的任务 1二 电动机的选择 2三 传动装置的总传动比和分配各级传动比 4四 传动装置的运动和动力参数的计算 4五 传动零件的设计计算 6六 轴的设计、校核15七 滚动轴承的选择和计算20八 键连接的选择和计算20九 润滑和密封的选择21十、减速器箱体的主要结构尺 22十一设计总结 24十二 参考资料25机械设计课程设计1百手起驾 整理为您一、课程设计的任务1设计目的课程设计是机械设计课程重要的教学环节，是培养学生机械设计能力的技术基础课。课程设计的主要目的是：(1)通过课程设计使学生综合运用机械设计课程及有关先修课程的知识，起到巩固、深化、融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的作用，树立正确的设计思想。(2)通过课程设计的实践，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌握机械零件、机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤。(3)提高学生的有关设计能力，如计算能力、绘图能力以及计算机辅助设计(CAD)能力等，使学生熟悉设计资料(手册、图册等)的使用，掌握经验估算等机械设计的基本技能。2设计题目带式输送机传动装置设计。带式输送机已知条件：方案号 输送带工作拉力 F(N) 输送带工作速度 V(mm) 鼓轮直径（mm）2 1800N 0.80m/s 240mm3.设计任务1选择（由教师确指定）一种方案，进行传动系统设计；2确定电动机的功率与转速，分配各级传动的传动比，并进行运动及动力参数计算；3进行传动零部件的强度计算，确定其主要参数；4对齿轮减速器进行结构设计，并绘制减速器装配图（草图和正式图各 1张)；5 校核中间轴的强度、轴承寿命、键强度；6 绘制中间轴及中间轴大齿轮零件工作图（注：当中间轴为齿轮轴时，可仅绘一张中间轴零件工作图即可）；机械设计课程设计2百手起驾 整理为您7编写课程设计计算说明书。4传动装置部分简图二、电动机的选择1电动机类型的选择按已知工作要求和条件选用 Y 系列一般用途的全封闭自扇冷式笼型三相异步电动。2确定电动机输出功率 Pd电动机所需的输出功率 Pd=Pw/ 其中：Pw-工作机的输入功率-由电动机至工作机的传动总效率工作机的输入功率： KWKwFVPW4.108)(10总效率 = 3 轴承 2 齿轮 2 联轴器 带 查表可得： 带 =0.97， 轴承 =0.99，机械设计课程设计3百手起驾 整理为您 齿轮 =0.98， 联轴器 =0.99，则 = 0.9930.9820.9920.97=0.886 电动机所需的功率：Pd = Pw/=1440 0.886=1.62KW3确定电动机转速工作机转速 nw v= 601D min)/(64208.16rVnw 确定电动机转速可选范围:双级圆柱齿轮传动比范围为 i 减 =1220，则电动机转速可选范围为:nd=nw i 总 =( 1220) nw = ( 12 20)64 =7681280r/min其中： i 总 = i 减 =1220i 减 减速器传动比符合这一转速范围的同步转速有 1000、1500 、3000 r/min，根据容量和转速，由有关手册查出适用的电动机型号。 （建议：在考虑保证减速器传动比i 减 14 时，来确定电机同步转速） 。4.确定电动机型号根据所需效率、转速，由机械设计手册 或指导书选定电动机： Y112M-6 型号（Y 系列）数据如下: 额定功率 P： 2.2kw (额定功率应大于计算功率)机械设计课程设计4百手起驾 整理为您满载转速：n m =940 r/min （n m电动机满载转速）同步转速： 1000r/min电动机轴径: 28 mm电动机轴长: 400 mm三、传动装置的总传动比和分配各级传动比1传动装置的总传动比i 总 = i 减 = nm/ nw =940/64= 14.69nw工作机分配轴转速2分配各级传动比减速器传动比分配原则：各级传动尺寸协调，承载能力接近，两个大齿轮直径接近以便润滑（浸油深度） 。i 减 =i 高 *i 低i 高 高速级传动比i 低 低速级传动比建议取： i 高 =1.3i 低则： i 减 =1.3 i2 低36.1943.低i 高 =1.3i 低 =4.37四、传动装置的运动和动力参数的计算1计算各轴的转速轴（高速级小齿轮轴）：n =nm/i 带 =940 r/min轴（中间轴）：n = n / i 高 = 940/4.37= 215.10r/min轴（低速级大齿轮轴）：n =n /i 低 =215.10/3.36= 64r/min轴（与轴通过联轴器相连的轴）: n W= n = 64 r/min2计算各轴的输入功率和输出功率轴： P 入 =Pd 联轴器带 =1.620.99 =1.60kwP出 = P入 轴承 =1.600.99 =1.59kw机械设计课程设计5百手起驾 整理为您轴： P 入 = P出 齿轮 =1.590.98 =1.56kwP出 = P入 轴承 =1.560.99 =1.54kw轴： P 入 = P出 齿轮 =1.540.98 =1.51kwP出 = P入 轴承 =1.510.99 =1.49kw轴: P入 = P出 联轴器 =1.490.99 =1.48kwPW=P 出 =1.480.97 =1.44kw3.计算各轴的输入转矩和输出转矩公式: T=9.5510 6P/n (Nmm)轴:T 入 =9.55106P入 / n =9.55 1.60/940=1.62 (Nmm) 610410T出 =9.55106P出 / n =9.55 1.59/940=1.61 (Nmm)轴:T 入 =9.55106P入 / n =9.55 1.56/215.10=6.93 (Nmm) 6 4T出 =9.55106P出 / n =9.55 1.54/215.10=6.84 (Nmm)1010轴:T 入 =9.55106P入 / n =9.55 1.51/64=2.25 (Nmm) 65T出 =9.55106P出 / n =9.55 1.49/64=2.22 (Nmm)轴:T 入 =9.55106P入 / n =9.55 1.48/64=2.21 (Nmm) 610510TW=T 出 =9.55106P出 / n =9.55 1.44/64=2.15 (Nmm)将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表：功率 P（kw） 转矩 T （Nmm）轴名输入 输出 输入 输出转速n（r/min）传动比 i电机轴 1.62 1.64 4109401轴 1.60 1.59 1.62 41.61 9404.37轴 1.56 1.54 6.93 4106.84 4215.103.36机械设计课程设计6百手起驾 整理为您轴 1.48 1.44 2.21 5102.15 564五、传动零件的设计计算1设计高速级齿轮1）选精度等级、材料及齿数(1) 确定齿轮类型：两齿轮均取为渐开线标准直齿圆柱齿轮。(2) 材料选择：小齿轮材料为 45 钢（调质） ，硬度为 240HBS，大齿轮材料为45 钢（正火） ，硬度为 200HBS，二者材料硬度差为 40HBS。(3) 运输机为一般工作机器，速度不高，故选用 7 级精度。(4) 选小齿轮齿数(一般初选 21-25)Z122，大齿轮齿数 Z2i 高Z14.3722=96.14，圆整取 Z2=97。 2）按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式 109a 进行试算，即 3211 )(2.HEdtt ZuTkd确定公式各计算数值(1) 试选载荷系数 .tK(2) 小齿轮传递的转矩 T1T1=T出 =1.61 (Nmm)（注：见“四、传动装置的运动和动力参数的计40算” ）(3) 由表 10 7 选取齿宽系数 1d(4) 由表 106 查得材料的弹性影响系数：Z E=189.8(5) 由图 1021d 查得小齿轮的接触疲劳强度极限 MPa580Hlim1由图 1021c 查得机械设计课程设计7百手起驾 整理为您大齿轮的接触疲劳强度极 MPa390Hlim2(6) 由式 10-13 计算应力循环次数 91 107.2)8(1460hjLnN82095.6/高iN(7) 由图 10 19 曲线 1 查得接触疲劳强度寿命系数3.,8.021HNHNK(8) 计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为 1%，安全系数为 S=1，由式 1012