传动装置的总体设计

1、机械课程课程设计 学 校：柳州职业技术学院系、班：机电工程系2010级数控3班姓 名： 时 间：2020年11月7日星期六目 录第一章 传动装置的总体设计11总体方案的分析12选择电动机22.1电动机类型选择22.2电动机功率型号的确定22.3算电动机所需功率 Pd（kw）22.4.确定电动机转速33总传动比的计算及传动比的分配34计算各轴转速、功率和转矩4第二章 传动零件的设计41设计V带42齿轮设计：6第三章 轴系设计81.轴的结构、尺寸及强度设计.8输入轴的设计计算:8输出轴的设计计算:112键联接的选择及计算123、轴承的选择及校核计算12第四章 润滑与密封12第五章. 设计小结13第

2、六章 参考文献13第一章 传动装置的总体设计1总体方案的分析1.该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本，所以可以采用简单的传动结构，由于传动装置的要求不高，所以选择一级圆柱齿轮减速器作为传动装置，原动机采用Y系列三线交流异步电动机。2.1、电动机；2、三角带传动；3、减速器；4、联轴器；5、传动滚筒；6、运输平皮带3工作条件连续单向运转，载荷平稳，空载起动，使用期8年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为4、原始数据 1输送带牵引力 F=1

3、300 N 2输送带线速度 V=1.60 m/s 3鼓轮直径 D=260mm2选择电动机2.1电动机类型选择按工作要求和工况条件，选用全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压为380V，Y型。2.2电动机功率型号的确定计算工作及所需功率 2.3算电动机所需功率 Pd（kw） 式中为传动装置的总功率 式中分别为传动装置中没对运动副的效率带传动效率：0.96球轴承传动效率：0.99圆柱齿轮的传动效率：0.97（8级精度一般齿轮传动）弹性联轴器的传动效率：0.99卷筒的传动效率：0.96总功率=0.960.9930.970.990.96=0.86=2.42kw从课程设计指导书表19-1中可选额定功率为

4、3kw的电动机2.4.确定电动机转速卷筒的转速为：带传动传动比： =24齿轮传动传动比:=35总传动比范围：=6202）初步计算电动机的转速范围 = =7052351 r/min查附表8.1 Y系列（IP44）电动机的技术数据：选择Y132S6 型电动机电动机技术数据如下：额定功率（kw）：3kw满载转速：960r/min额定转矩：2.0 N/m最大转矩：2.0 N/m3总传动比的计算及传动比的分配总传动比的计算：传动比分配原则：带传动的传动比范围 齿轮传动传动比范围分配传动比：取减速器的传动比，则V带的传动比：4计算各轴转速、功率和转矩1、 各轴转速：高速齿轮轴： 低俗齿轮轴：卷 筒 轴：2

5、、 各轴输入功率：高速齿轮轴： 低俗齿轮轴：3、 各轴转矩：高速齿轮轴低俗齿轮轴运动和动力参数计算结果如下表：电机轴高速齿轮轴低俗齿轮轴卷筒轴转速960r/min353.0r/min117.6r/min115r/min输入功率3kw2.88kw2.77kw2.58kw输入转矩29.8477.91230214传动比2.7231传动效率0.960.960.97第二章 传动零件的设计1设计V带（1）确定V带型号电动机额定功率P= ，转速，带传动传动比i=2.5，每天工作8小时。由课本表10-4得：，得由课本图10-3，选择A型V带，取。大轮的基准直径：，查表10-1得(2)验算带速： 带速合适。（3

6、）确定V带基准长度和中心距：根据：可得应在之间，初选中心距=500mm带的基准长度,得，取计算实际中心距：（4）验算小带轮包（5）求V带根数Z：据和查表10-5得，查表10-6，得，查表10-7得，查表10-3得,有，取4根。单根V带的初拉力；作用在轴上压力：2齿轮设计：（1） 选择齿轮材料和精度等级（2） 按齿面接触疲劳强度设计载荷系数K小齿轮转矩齿数和齿宽系数许用接触应力小齿轮选用45钢调质，硬度为217255HBS；大齿轮选用45钢正火，硬度为169217HBS。因为其因传递功率不大，转速不高，应用于载荷较平稳的室内工作条件下的减速器，由表112选用8级精度。由式知以上K、u、均由查表、

7、查图、计算得出查表113取K=1=77.91=7.791x小齿轮齿数取，则大齿轮齿数为，单级齿轮传动对称布置，由表115取齿宽系数=1由图118查得，由表117查得安全系数。按预期使用十年，单向运转，计算应力循环次数、查图1111得,由式（119）有小齿轮选用45钢调质，硬度为217255HBS；大齿轮选用45钢正火，硬度为169217HBS。=1步骤计算及说明结果分度圆直径（3） 几何计算（4） 按齿根弯曲疲劳强度校核许用弯曲应力由式11.6查表43，取标准模数经圆整取，则根据式11.7，如，则校验合格。由图11-9查得，由表11-7查得由图11-10查得=346Mpa=308Mpa步骤计算

8、及说明结果齿形系数及应力修正系数强度校核齿轮圆周速度由表11-6查得 由式11.7得第三章 轴系设计1.轴的结构、尺寸及强度设计.输入轴的设计计算:1、按扭矩初算轴径选用45号钢调质处理，硬度HBS。查课本表12-2得， C=110。,考虑轴外伸端和联轴器用一个键连接，故将直径增放大5%，故取。2、轴的结构设计 （1）轴的零件定位，固定和装配 单级减速器中，将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面用套筒定位，右面用轴环轴向定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以套筒和轴承肩定位，周向定位则用过盈配合，轴呈阶状，左轴承，齿轮套筒从左面装入，右轴承和联轴器依次从右面装入。（2）确定轴

9、的各段直径和长度初选轴承： 型号：6010，其内径为50mm，宽度为16mm. 取套筒长为5mm，安装齿轮段长度比轮毂宽度长2mm 外伸端直径，定位轴肩高度h，一般取，所以根据联轴器的选用，所以的，长度，非定位轴肩高度一般取 c=2mm，故综合考虑轴承的选用，故轴颈，轴承宽度，所以，根据齿轮的宽数，所以段长比齿轮宽数短2mm，故，长度为小齿轮的宽度加上倒角，倒角起退刀槽作用，故取其长度为：。由于此段为非定位轴肩，综合考虑齿轮的制造，所以，段为定位轴肩，所以，考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面与箱体内壁应有一定矩离，同时要使两齿轮正确啮合和传递效率最大化，故齿轮面到轴承面的距离，考虑套筒与轴承、轴

10、的配合，即根据以上数据，套筒选用内孔，外圆，宽26mm的套筒，所以。由以上数据得出两轴承的跨距并且该轴两轴承对称，所以两轴承的、值应相等，即。3.强度计算 步骤计算及说明结果绘制轴的空间受力图从动齿轮上的外力偶矩从动齿轮上周向力、径向力支座力绘制弯矩图绘制扭矩图绘制当量弯矩图强度校核故作用在轴上的扭矩为绘出平面弯矩如下b图，其值为绘制扭矩图，如下e图所示绘制当量弯矩图如下f所示由如下b图可知，危险截面处于点c，因此，必须对c截面进行验算，由于减速器连续单向运转，所以，由此得到：，所以该轴是安全的，可知强度足够 强度足够输出轴的设计计算:1、按扭矩初算轴径选用45号钢调质处理，硬度197286H

11、BS。查课本第表12-2取 C=115。根据课本第245页式14-2得：,故取d=25mm。2键联接的选择及计算输入轴与带轮联接采用平键联接轴径,查手册表12-6得，选用A型平键，得：键A 1850 GB/T1095-1990键校核,取, h=10mm得，故键合适3、轴承的选择及校核计算根据根据条件，轴承预计寿命163658=46720小时已知=117.6r/min，轴承径向反力：初选轴承： 型号：6010，查课程设计指导书得查课表可以得到,所以查表12-9，12-10得f=1.0，f=1.0，得所以轴承： 型号：6010符合。第四章 润滑与密封润滑方式的确定因为传动装置属于轻型的，且传速较低

12、，所以其速度远远小于，所以齿轮传动可采用浸油润滑，选用全損耗系统用油，轴承可用脂润油，箱体内选用SH0357-92中的50号润滑，装至规定高度。为避免油池中的稀油渐入轴承座，在齿轮和轴承之间放置挡油环，输入轴和输出轴处用毡圈密封。第五章. 设计小结这次关于带式运输机上的两级展开式圆柱斜齿轮减速器的课程设计是我们真正理论联系实际、深入了解设计概念和设计过程的实践考验，对于提高我们机械设计的综合素质大有用处。通过二个星期的设计实践，使我对机械设计有了更多的了解和认识.为我们以后的工作打下了坚实的基础.1. 机械设计是机械工业的基础,是一门综合性相当强的技术课程，它融机械原理、机械设计、理论力学、材

13、料力学、公差与配合、CAD实用软件、机械工程材料、机械设计手册等于一体。2. 这次的课程设计,对于培养我们理论联系实际的设计思想;训练综合运用机械设计和有关先修课程的理论,结合生产实际反系和解决工程实际问题的能力;巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识等方面有重要的作用。3. 在这次的课程设计过程中,综合运用先修课程中所学的有关知识与技能,结合各个教学实践环节进行机械课程的设计,一方面,逐步提高了我们的理论水平、构思能力、工程洞察力和判断力,特别是提高了分析问题和解决问题的能力,为我们以后对专业产品和设备的设计打下了宽广而坚实的基础。4. 本次设计得到了指导老师的细心帮助和支持。衷心的感谢老师的指导和帮助.设计中还存在不少错误和缺点，需要继续努力学习和掌握有关机械设计的知识，继续培养设计习惯和思维从而提