机械设计课程设计

1、 MH课程设计学号：01姓名：班级：机电一体化技术09课程设计题目:设计某厂不均匀物料运输机的传动装置，载荷有轻微冲击,两班制工作。IIIV选择数据如下：输送带工作拉力F：7KN输送带工作速度V：1.1M/S滚筒直径D：400mm滚筒效率滚：0.96（包括滚筒与轴承的效率损失）工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳使用折旧期：8年工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度38动力来源：电力，三相交流，电压380/220V检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产计算传动机构总功率分析运动方案：要计算电动机所需功率p，先要确定从电动机到减速

2、器输出处的总功率耳，设耳、耳、TOC o 1-5 h zd输12n、耳分别为v形带传动、滚动轴承、齿轮传动、联轴器的效率，则34n=nnnnnnnn=0.95x0.98x0.98x0.98x0.98x0.98x0.99x0.96=0.816132输1232324滚齿轮箱输出功率P=FV=7X1.1=7.7KW输电动机所需功率为p=P/n=7.7/0.816132=9.435kwd输输由十六章表16-1选取电动机的额定功率为11kw。一、电动机转速的选择选择常用的同步转速为1500r/min和1000r/min两种。由表16-1可知电动机型号为Y160M-4和Y160L-6两种，根据电动机的满载

3、转速和传送机鼓轮转速可算出总传动比。传送带转速n=60 x1000V/兀D=52.548r/min,总传动比i二n/nwmw拟定方案如下表万案电动机型号额定功率/kw同步转速(r/min)满载转速(r/min)传动比轴外伸轴径/mm轴外伸长度/mm1Y160M-4111500146027.78421102Y160L-611100097018.4642110由上表可知，方案1电动机转速高，价格低，传动比合适，选择方案1,即电动机型号为Y160M-4。查第十六章表16-1可知，该电动机的中心高H=160mm,轴外伸轴径为42mm,轴外伸长度为110mm。二、传动比的分配根据第二章表2-3，取v带传

4、动的传动比v=3,则1减速器的总传动比为i=27.78/3=9.26双级圆柱齿轮减速器咼速级的传动比为=：1.3i=*1.3x9.26=3.47低速级的传动比为i=i/i=9.26/3.47=2.671三、各轴功率、转速及扭矩计算1、各轴转速计算：n=1460r/minmn=1460/3=4867r/min1n=n/i=4867/347=14026r/min211n=n/i=140.26/2.67=52.53r/minTOC o 1-5 h z222、各轴输入功率计算：p=pn=9.435X0.95=8.96325kwd1p=pnn=8.96325X0.98X0.98=8.60831kw HY

5、PERLINK l bookmark50 123p=pnn=8.6083053X0.98X0.98=8.26742kw232p=pnn=8.26741641012X0.98X0.99=8.02105kw3243、各轴输入转矩计算：T=9550p/n=9550X8.96325/486.7=175.9Nm111T=9550p/n=9550X8.60831/140.26=586.1Nm222T=9550p/n=9550X8.26742/52.53=1503Nm33T=9550p/n=9550X8.02105/52.53=1458.2Nm44轴号转速n(r/min)功率P/kW转矩T(Nm)传动比iI

6、486.78.963175.93II140.268.608586.13.47III52.538.26715032.67w52.538.0211458.21四、V带传动的设计1求计算功率pc工作两班制，查表13-8得K=1.2，故Ap=Kp=1.2X8.96325=10.8kwcA12选V带型号选择普通V带，根据p=10.8kw,n=1460r/min,由图13-15查出此坐标点位于B型区域cm内，选择B型计算。3求大小带轮基准直径d、d21由表13-9,*应不小于125,现取个丽，由式13-9得n、1460=367.5mmd=md(1-s)=X125X(1-0.02)2n1486.71由表13

7、-9取d2=375mm（虽使-略有减小,但其误差小于5%,故允许）。4验算带速v兀dn兀x125x1460v=11=9551m/s60 x100060 x1000带速在525m/s内，合适。5求v带基准长度L和中心距ad初步选取中心距a=1.5(d+d)=1.5X(125+375)=750mm012符合0.7(d+d)vav2(d+d)。12012由式13-2得带长兀(dd)2L=2a+(d+d)+2+-002124a0兀=2X750+2X(125+375)+(375125)24x750=1708.33mm查表13-2，对V带选用L=1800mm。再由式13-16计算实际中心距dLL宀1800

8、1708、a沁a+d0=(750+)=796mm0226验算小带轮包角a1,dd375125由式13-1得a=180-t1x57.3=180-X57.3=1621201a796合适。7求v带根数z由式13-15得PTOC o 1-5 h zZ=c(p+Ap)KK00aL由于n=1460r/min,d=125mm,查表13-3得m1p=2.19kw0375由式13-9得传动比.di=2=3.06d(1)125x(10.02)1查表13-5得gg由a=162查表13-7得K=0.95，表差13-2得K=0.95，由此可得1aL10.8z=4.52（2.19+0.46）x0.95x0.95取5根。8

9、求作用在带轮轴上的压力FQ五、齿轮传动的设计查表13-1得q=0.17kg/m,则单根V带的初拉力F=500P（竺-1）+qv2=500 x108（空1）+0.17x9.552=200NozvKa5x9.550.95作用在轴上的压力F=Qa1602zFsin1=2x5x200 xsin=1969.6No22由题目所给条件得出所设计的齿轮选择直齿轮，软齿面。选择材料及确定许用应力小齿轮用40Cr调质，齿面硬度217286HBS，bh记广750MPa，bFE1=620MPa，大齿轮用45钢调质，齿面硬度为197286HBS,b二620MPa，b二480MPa，由表Hlim2FE211-5,取Shi

10、25,Sfi6b750b=Hlim1=600MPahis1.25Hb620b=Hlim2=496MPah2S1.25H0.7b0.7x620b=fe1=MPa=271.25MPaF1S1.6F0.7b0.7x480b=FE2=MPa=210MPa1.6F2SF按齿面接触强度设计计算设齿轮按8级精度制造。取载荷系数K=1（表11-3），齿宽系数0d=08（表11-6）。小齿轮上的转矩T1.76x105N-mm1取ZE=188（表11-4），ZH=25，则齿轮分度圆直径u+1ZZX(EH)2=uQH；2xM99105.凹(型近=79.8mmI0.83.47496一70齿数取Z1=20则Z2=3.4

11、2007。故实际传动比卩函=3.5模数m=2|8=3.991齿宽b=川=0179.8=63,取b=65mm,b=70mm21按表4-1取m=4,实际的d=Zxm=20X4=80mm,d=70X4=280mm112d+d80+280中心距a=t2=180mm第二轴小齿轮转矩T5.63x105N-mm22KTU+1,ZZ、d33X(EH)2=130uuQdH295-6391053()2=120.2mm0.82.67496取b=100mm,b=105mm21d=80 x4320mm2中心距a=d，120+3202厂=220mm80齿数取-30，则-2.67x30080。故实际传动比i2-元-2.67

12、,d120.2,模数m4.01Z301齿宽b=0=0-8120-2=96.16,按表4-1取m=4,实际的dZxm30 x4120mm,11验算轮齿弯曲强度齿形系数Y2.65,YFa1Fa22.28(图11-8),Y2Sa1,Y1.88(图11-9)Sa2由式（11-5）2KTYYG=1Fa1SalF1bm2zi=96.25MPag=271.25MPaF12x1.76x105x2.65x1.6265x32x28Yy228x188g=g=96.25x=96.1MPaC查表14-2得C的取值为118107，则4107x號=2825mm取30mmdn118x启=45取48mmdiii118x8.27

13、352.53=63.72mm取65mm两轴疲劳强度均符合要求。2、联轴器的选择查表13-2选择刚性凸缘联轴器参数如下:型号公称转矩T/(Nm)n许用转速n/(r/min)轴孔直径轴孔长度DD1螺栓L0丿页量m/kg转动惯量I/(kgm2)YL121600290065142200170M1228930.620.4433、滚动轴承的选择由于工作情况为平稳，选用减速器为直齿圆柱齿轮，因此选用深沟球轴承，初步选定型号为6214，轴承处直径为70mm,采用脂润滑。设计轴的草图如下：4、轴的强度计算选择轴材料为45钢，则I轴强度为:t=9.55x106P=9.55x偸x伽=32.6MPat=3040MPai0.2d3n0.2x303x4