机械设计基础课程设计说明书.

1、机械设计基础课程设计说明书食品工程学院能源与动力工程1302班设计者于琦琦指导教师邹欣华2015年 7月 13日校名：鲁东大学机械设计课程设计说明101.设计任务书1.1设计题目单级圆柱齿轮减速器的一级链传动一一ZDL型1.2工作条件工作年限工作班制工作环境载荷性质生产批量82清洁平稳小批1.3技术数据题号滚筒圆周力 F(N)带速v(m/s)滚筒直径D(mm)滚筒长度L(mm)ZDL-720002.03004002.传动装置总体设计2.1电动机的选择2.1.1选择电动机系列根据工作要求及工作条件应选用丫系列三相异步电动机2.1.2选择电动机的功率11(1) 卷筒所需有效功率PwFV100020

2、00 2.010004 kw(2) 传动总效率根据表2.2-1确定各部分的效率弹性联轴器效率一对滚动轴承效率闭式圆柱齿轮的传动效率开式滚子链传动效率一对滑动轴承的效率传动滚筒的效率n 1=0.99n 2=0.99n 3=0.97 （暂定 8 级）n 4=0.91n 5=0.97n 6=0.962=0 .990 .990.97二 0 .7976Pr40.7976= 5.02kwPr=5.02kw0 .910 .970.96(3) 所需的电动机的功率查表2.9-1可选的丫系列三相异步电动机丫132M2-6型，额定F =5.5kw，或选 丫132S-4 型，额定 =5.5kw，满足Pr2.1.3确定

3、电动机转速传动滚筒转速60v60 2二 0.3=127.3r /min现以同步转速为1500r/min及1000r/min两种方案比较，查得 电动机数据万案号电动机型号额定功率p0(kW)同步 转速(r/mi n)满载转速(r/mi n)电动机质量/kg总传动比i1Y132S-45.5150014406811.312Y132M2-65.51000960847.54比较两种方案，方案1选用的电动机使总传动比较大。为 使传动装置结构紧凑，选用方案 2。电动机型号为丫132M2-6由表2.9-2查得其主要性能数据列于下表电动机额定功率P(7kW5.5电动机满载转速n0/(r/min)960电动机轴伸

4、直径D/mm38电动机轴伸长度E/mm80电动机中心高H/mm132堵转转矩/额定转矩2.02.2分配传动比总传动比，戲7.54 nw 127.37.543.0= 2.513查表2.2-1得取链传动比i23=3.0iil2 =一则齿轮传动的传动比为 i232.3传动装置的运动和动力参数计算2.3.1各轴功率、转速和转矩的计算 0轴：即电动机的主动轴Po 二 pr = 5.02 kw no = 960r /minTo=9.55Po= 9.555.02103960=49.94N1轴：即减速器的高速轴p = Po 01 = 5 .020.99 = 4.97 kwii 7.543i 013ii2 2.

5、513i 0i3=310 r / min=9.55 Pn1= 9.5534.97 103310= 16.03N m2轴：即减速器的低速轴p2 二 p1 . 12 =4.970.990.97 = 4.77kwn1310n2-123.36r/mini122.513P24 77 汉 103T2 =9.552 =9.5538.69N mn2123.363轴：即传动滚筒轴p3 二 p2 .23 =4.77 0.99 0.91 =4.30kwn3i23123.363.0= 41.12r/min= 9.55 P=9.554.30 10341.12=998.66 N m2.3.2各轴运动及动力参数列表示轴序号

6、功率P(kw)转速n(r/mi n)转矩T(N.m)传动形式传动比i效率n05.0296049.94联轴30.99器14.9731016.03齿轮2.5130.96传动24.77123.3638. 69链传3.00.9134.3041.12998.66动机械设计课程设计说明8i2313/ 0.0121 几4皿比i：ji|21HKH总01盹也IJ2.5、,3传动零件的设计计算it kita, 223 2JSHHS; 未朋曲ff=b,5.|-e|D(Hj|C|匚血 IO|R|3.1减速器以外的传动零件设计计算设计链传动1）确定链轮齿数传动比:ni in2310123.36= 2.51由传动比取小链

7、轮齿数Z1 =29-2i=23.98因链轮齿数最好为奇数，取为23；大链轮齿数乙二乙=2.51 23 = 57.73，所以取乙=57实际传动比:Z2乙57 =2.48机械设计课程设计说明10492）确定链条节距P0 _ KaP由式KzKp查表得，工作情况系数Ka =1小链轮齿数系数:Kz 層。8 嗚7.23取单排链，取Kp=1.0 :P0=%n2 =123.36 r/min，查图：选链号 No10A，节距 p=15.875mm3）计算链长初选:a0=40p=40 15.875=635mm链长:a0 . z2 乙.p (Z2 _ 乙p 215.875 57 -23、2( )635Lp -2a;(

8、2= 120.73 节取Lp=121节4）验算链速:ZE 2Pv =60 1000V V 15 m/s宀 2402用 1236 咤75160 1000适合5）选择润滑方式:按v=0.751m/s,链号10A，查图选用滴油润滑。6）作用在轴上的力有效圆周力:v0.751v作用在轴上的力：FQ 1.2Fe八2 6284.9 7541.94N7）链轮尺寸及结构分度圆直径：sin.180 . 180 sinsinZ123180二 348.789m m693.2减速器以内的传动零件设计计算设计齿轮传动1）材料的选择：小齿轮选用45#钢，调质处理，齿面硬度217255HBS，大齿轮选用45#钢，正火处理，

9、齿面硬度162217HBS。2）计算应力循环次数N1 =60mjLh =60 310 1 (8 300 8 2) =0.71 109N2N10.71 1092.86 102.48查图 11-14, ZN1=1.0ZN2=1.01 (允许一定点蚀)由式 11-15, ZX仁ZX2=1.0 ,取 SHmin=1.0由图11-13b,得-H lim 1 =570MPa ；Hiim2 = 510MPa3）计算许用接触应力-H 1H lim1rZn1Zx1SH min570 汉 1.0 汉 1.0 = 5700MPa1.0-H 2-Hlim2 z zZN2ZX2SH minSH mi510 1.01 1

10、.0=5151MPa1.0因 H1 1.1x48840.5 x 189.8 2x0.4x3.0161 515.1 丿= (3016 1)3= 107mm由于，130mmad1,根据轴承取标准值，取d2=47mm查表2-13-1,选6309型号的深沟球滚子轴承。轴承型号为6309 GB/T276-19944.2轴的强度校核1)计算大齿轮上的作用力转矩 T=153.11N.m2T 253110Ft =15311NFt=15311NFr=5573N圆周力 d 210径向力 Fr =Ft tg15311 tg20=5573NFa =0N轴向力 Fa = Ft tg：=1349 tgO=ON绘轴的受力简

11、图，求支座反力Ll =91.5 L2=55.5 L55.5a .垂直面支座反力Mb =0-RAy(L2L3)Ft L0Ft L3L2 L31531 55.555.5 55.5= 765.5NRAY=765.5N=0RBY=765.5NRBy 二 Ft - RAy =1531 -765.5 二 765.5Nb.水平面支座反力-J-RAz(L2 5 -巧F丄2 FQ(L1L2A。F4 Fq(LL2 L3)L3U5573 55.5 2924 (91.5 55.5 55.5)55.5 + 55.5= 8121NRaz=8121NZZ =0 得:% =RAz-Fr -Fq =8121-5573-2924

12、 376 N2）作弯矩图垂直面弯矩MY图rbz =-376 N4MCy 二 RAyL3 =765.5 55.5 = 4.2485 10 N mm水平面弯矩MZ图5C 点左 M cz = -RAzL2 + Fq(L2 +L|)二1.210 N mm5C 点右 M Cz = RBz L3 = 1.20 0 N mm合成弯矩图C 点左 ,Mc JM225CyCz =1.26 105 N mmC 点右 ,MCM呢二1.26 105 N mm作转矩T图-JT = Ft = 141645 N mm2作计算弯矩Mv图该轴单向工作，转矩产生的弯曲应力按脉动循环应力考虑,取 a =0.6C点左边MVC =JmC

13、 +(aT)2 =*1.26 汉 105)2 +(0.6 汇 141645)2=1.52 105 N mmB点右边M CY =42485N.mmMCz=120138N.mmM，M Cz=120158N.mmMC=125835N.mmM，MC=125854N.mmT =141645N.mmMvC=151982N.mmMvc = MC (T)2 (1.26 105)2(0.6 0)2MvC=151982N.mm= 1.52 105 N mmD点MvD =84987N.mmMvd 二 M D (:T)2 = 84987 N mm校核轴的强度 由以上分析可见，C点弯矩值最大，而D点轴径最小，所以 该轴危险断面是C点和D点所在剖面。2 2查表 13-1 得二B =650N /mm 查表 13-3得二b二 60N/mm。c点轴径：r彘t為vC510= 29.4mm因为有一个键槽de = 29.4 (1 0.05) =30,9mmo该值小于原30；二849870.1 60二 24.2mmdc=30.9mm9. 参考文献1