严岑琪机械设计课程设计计算说明书

年4月19日严岑琪机械设计课程设计计算说明书文档仅供参考第一章设计任务书1.1设计题目原料车间一运输冷料的带式运输机，由电动机经一级减速传动装置，该减速传动装置系由单级齿轮减速器配合其它传动件组成。该带式运输机折合每日两班工作制，工作期限5年。设计此传动装置。技术参数：运输机主动鼓轮轴输入端转矩/主动轮直径运输带速度5003501.5工作条件：工作年限工作班制521.2传动方案的分析和拟定第二章传动装置运动与运动参数的选择和计算2.1减速器结构本减速器箱体设计为剖分式、铸造箱体2.2电动机的选择（1）工作机的输入功率=60×1000×／﹙π﹚=60×1000×1.8／350π=81.893r/min=×/9550=（500×81.893/9550）kw=4.288kw（2）总效率齿轮为7级精度，滚动轴承为角接触轴承，联轴器为弹性联轴器，链传动为开式链传动。（3）所需电动机输出功率查《机械零件设计手册》得=5.5kw电动机选用Y132S-4n满=1440r/min2.3传动比分配减速器的总传动比取则2.4运动参数及动力参数计算功率的计算：转速的计算：转矩的计算：将上述数据列表如下：轴号功率转速转矩I5.02372066.625II4.873175.61265.003III4.791175.61260.516V带传动的设计计算3.1设计分析V带传动的设计计算设计条件：水平对称布置，，电机转速，从动轮转速，每天工作16个小时。3.2计算过程设计过程所用图、表由《机械设计基础》查得。（1）计算功率由表13-6查得，故（2）选普通V带型号根据、查图13-12选用A型V带选择小带轮基准直径参考表13-7和图13-12得小带轮基准直径为，故取（4）验算带速在5～25范围内，带速合适。确定带长和中心距按公式选则查表13-2，取，同时查得实际中心距为（6）验算小带轮包角包角合适。确定V带的根数由表13-5查得、A型V带，其中传动比，由表13-9得，由表13-8得，则由表13-10得，由表13-2得，则V带根数为，取根。（8）计算张紧力由表13-1查得（9）计算压轴力3.3带轮的结构设计第四章齿轮传动的设计计算4.1设计分析齿轮传动的设计计算设计条件：7级精度、对称布置、单向转动、载荷平稳、、4.2选材小齿轮45钢调质处理230HBS大齿轮45钢正火处理200HBS4.3确定基本参数4.4接触疲劳强度计算设计过程中所用图、表由《机械设计基础》查得（1）计算小齿轮转矩（得数错误）（2）确定载荷系数由于载荷平稳，由表11-4取已知齿轮为7级精度，调质处理，并初设，由表11-5取对于7级精度软齿面齿轮，由表11-9取齿轮在轴上对称布置，轴刚性大，软齿面，由表11-8取，由图11-7取因此，该斜齿轮圆柱齿轮传动的载荷系数为（3）确定弹性系数、节点区域系数、重合度系数和螺旋角系数钢对钢的弹性系数查表11-6得，初设，则由图11-9可查得节点区域系数，重合度系数对斜齿轮可取，由此可得螺旋角系数（4）计算许用接触应力因为大齿轮的硬度比较低，其强度较差，故接疲劳强度按大齿轮计算即可。大齿轮45钢，正火处理，200HBS，由图11-10取，按表11-7查得其失效概率为1%得。大齿轮许用接触应力为（5）计算小齿轮分度圆直径（6）验算速度，与初设相符。4.5确定传动尺寸（1）确定模数，取（2）确定中心距，中心距应圆整为整数，取（3）确定螺旋角（4）确定齿轮分度圆直径（5）确定齿宽，取4.6弯曲疲劳强度验算（1）确定齿形系数、应力修正系数、重合度系数及螺旋角系数小齿轮的当量齿数为，大齿轮的当量齿数为。查图11-12和图11-13得重合度系数因已知故螺旋角系数（2）计算许用弯曲应力小齿轮45钢，调质处理，硬度为230HBS，查图11-14得因为，查图11-15，可取尺寸系数失效概率为1%，查图11-7得安全系数计算许用弯曲应力（3）验算弯曲疲劳强度4.7齿轮相关参数的计算（1)小齿轮参数的计算分度圆直径；齿顶圆直径；齿根圆直径；旋向：右旋。（2）大齿轮参数的计算分度圆直径；齿顶圆直径；齿根圆直径；旋向：左旋。参数主动轮从动轮模数/mm22齿数28115齿宽/mm6560分度圆直径/mm57.175234.825齿顶圆直径/mm59.175236.825齿根圆直径/mm54.675232.325螺旋角中心距/mm146旋向右旋左旋精度等级7级4.8齿轮的结构设计轴的设计和计算5.1轴I的设计和计算设计条件：轴上齿轮分度圆直径设计中用到的图、表由《机械设计基础》查得（1）选材选用45钢并经过调质处理，由表15-1和表15-3查得硬度为217～255HBS，轴长的估算参照《机械设计课程设计》对轴长进行估算轴总长：带轮到邻近的轴承部分长为：轴承之间长为：一个轴承到齿轮中心的距离为：（3）画轴的空间受力简图，如图1（4）作水平面内的弯矩图,如图2截面C左侧的弯矩为截面C右侧的弯矩为截面A处的弯矩为（5）作垂直面内的弯矩图，如图3截面C处的弯矩为（6）作合成弯矩图，如图4截面C左侧合成弯矩为截面C右侧合成弯矩为截面A处的合成弯矩为（7）作转矩图，如图5（8）作当量弯矩图，如图6（9）计算危险截面处的直径A处：C处：因C处有键槽，故将直径扩大5%，即D处：因D处有键槽，故将直径扩大5%，即5.2轴的设计和计算设计条件：轴上齿轮分度圆直径设计中用到的图、表由《机械设计基础》查得（1）选材选用45钢并经过调质处理，由表15-1和表15-3查得硬度为217～255HBS，（2）轴长的估算该轴的轴承之间的长度应与轴I轴承之间的长度相同，即（3）画轴的空间受力简图，如图1在数值上（4）作水平面内的弯矩图,如图2截面C左侧弯矩为截面C右侧弯矩为（5）作垂直面内的弯矩图，如图3（6）作合成弯矩图，如图4截面C左侧合成弯矩为截面C右侧合成弯矩为（7）作转矩图，如图5（8）作当量弯矩图，如图6（9）计算危险截面处的直径C处：因C处有键槽，故加大5%，即B处、D处B处、D处也加大5%，即第六章轴承的选择和计算6.1轴I两端轴承的选择和计算设计条件：预期使用寿命为29200h轴承内径，转速，选用公称接触角为的型轴承设计中用到的图、表由《机械设计基础》查得（1）计算轴承1、2的轴向负荷（2）计算轴承1、2的内部轴向力因为故（3）计算轴承1、2的当量动负荷由表17-8查得型轴承，而查表17-8得（4）计算所需的径向基本额定动负荷因为，故以轴承1的当量动负荷为计算依据，因为轻微冲击负荷，查表17-6得，工作温度正常，查表17-5得因此，由《机械设计常见标准》查得型轴承的径向基本额定动负荷，符合设计要求。6.2轴两端轴承的选择和计算设计条件：预期使用寿命为29200h轴承内径，转速，选用公称接触角为的型轴承设计中用到的图、表由《机械设计基础》查得（1）计算轴承1、2的轴向负荷（2）计算轴承1、2的内部轴向力因为，故（3）计算轴承1、2的当量动负荷由表17-8查得型轴承，而查表17-8得（4）计算所需的径向基本额定动负荷因为，故以轴承1的当量动负荷为计算依据，因为轻微冲击负荷，查表17-6得，工作温度正常，查表17-5得因此，由《机械设计常见标准》查得型轴承的径向基本额定动负荷，符合设计要求。第七章键的选择及计算7.1轴I外伸端键的选择和计算（1）键的选择该处用键联接带轮和轴I，由第三章V带的设计及带轮的结构设计可知，带轮与轴接触部分轴长为，故键长为由电动机外伸端直径及第五章轴的设计可知，该处轴的直径设定为，根据以上数据选择键型。由《机械设计课程设计》查表5-1，选择A型普通平键GB1096-90材料为45钢。（2）键的校核由于轮毂材料为铸铁，故其强度最弱，按其挤压应力进行校核。该处键联接有轻微冲击，查《机械设计基础》表10-11得，，符合设计要求。7.2轴键的选择和计算（1）键的选择该处用键联接从动轴和从动齿轮，由第四章齿轮的设计和计算可知，该处齿轮和轴接触部分长度为齿宽，故，故键长为，由《机械设计课程设计》查表5-1，选键长为由第五章轴的设计和计算可知，该处直径为，由《机械设计课程设计》查表5-1，选择A型普通平键GB1096-90材料为45钢。（2）键的校核齿轮轮毂材料为45钢，按其挤压应力进行校核。该处键联接有轻微冲击，