机械设计课程设计
机械设计课程设计说明书
目录
1 设计任务书 ............................................................................................................... 3 1.1 题目名称 设计胶带输送机的传动装置 ........................................................... 3 1.2 工作条件 ............................................................................................................... 4 1.3 技术数据 ............................................................................................................... 4 2 电动机的选择计算 ................................................................................................... 4 2.1 选择电动机系列 ................................................................................................... 4 2.2 滚筒转动所需要的有效功率 ............................................................................... 4 2.3 确定电动机的转速 ............................................................................................... 5 3 传动装置的运动及动力参数计算 ........................................................................... 5 3.1 分配传动比 ........................................................................................................... 5
3.1.1 总传动比 ............................................................................................................... 5
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3.1.2 各级传动比的分配 ............................................................................................... 5
3.2 各轴功率、转速和转矩的计算 ........................................................................... 6
3.2.1 Ⅰ轴（高速轴） ................................................................................................... 6 3.2.2 Ⅱ轴（中间轴） ................................................................................................... 6 3.2.3 Ⅲ轴（低速轴） ................................................................................................... 6 3.2.4 Ⅳ轴（传动轴） ................................................................................................... 6 3.2.5 Ⅴ轴（卷筒轴） ................................................................................................... 6
3.3 开式齿轮的设计 ................................................................................................... 7
3.3.1 材料选择 ............................................................................................................... 7 3.3.2 按齿根弯曲疲劳强度确定模数 ........................................................................... 7 3.3.3 齿轮强度校核 ....................................................................................................... 8 3.3.4 齿轮主要几何参数 ............................................................................................... 9
4 闭式齿轮设计 ........................................................................................................... 9 4.1 减速器高速级齿轮的设计计算 ........................................................................... 9
4.1.1 材料选择 ............................................................................................................. 10 4.1.2 按齿面接触疲劳强度确定中心距 ..................................................................... 10 4.1.3 验算齿面接触疲劳强度 ..................................................................................... 11 4.1.4 验算齿根弯曲疲劳强度 ................................................................................ - 13 - 4.1.5 齿轮主要几何参数 .......................................................................................... - 2 -
4.2 减速器低速级齿轮的设计计算 ...................................................................... - 2 -
4.2.1 材料选择 .......................................................................................................... - 2 - 4.2.2 按齿面接触疲劳强度确定中心距 .................................................................. - 3 - 4.2.3 验算齿面接触疲劳强度 .................................................................................. - 4 - 4.2.4 验算齿根弯曲疲劳强度 .................................................................................. - 6 - 4.2.5 齿轮主要几何参数 .......................................................................................... - 7 -
5 轴的设计计算 ...................................................................................................... - 7 - 5.1 高速轴的设计计算 .......................................................................................... - 7 - 5.2 中间轴的设计计算 .......................................................................................... - 8 - 5.3 低速轴的设计计算 .......................................................................................... - 8 - 6 低速轴的强度校核 .............................................................................................. - 9 -
6.1 绘制低速轴的力学模型 ...................................................................................... - 9 - 6.2 求支反力 .............................................................................................................. - 9 - 6.3 作弯矩、转矩图 ................................................................................................ - 10 - 6.1.4 作计算弯矩Mca图 ........................................................................................ - 11 - 6.1.5 校核该轴的强度 ............................................................................................ - 11 - 6.6 精确校核轴的疲劳强度 .................................................................................... - 12 -
7 低速轴轴承的选择及其寿命验算 .................................................................... - 14 -
7.1 确定轴承的承载能力 ........................................................................................ - 14 - 7.2 计算轴承的径向支反力 .................................................................................... - 14 - 7.3 作弯矩图 ............................................................................................................ - 14 - 7.4 计算派生轴向力S ............................................................................................. - 14 - 7.5求轴承轴向载荷 ................................................................................................. - 14 - 7.6 计算轴承的当量动载荷P ................................................................................. - 14 -
8 键联接的选择和验算 ........................................................................................ - 15 -
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8.1 低速轴上键的选择与验算 ............................................................................ - 15 -
8.1.1 齿轮处 ............................................................................................................ - 15 - 8.1.2 联轴器处 ........................................................................................................ - 15 -
8.2 中间轴上键的选择与验算 ............................................................................ - 15 -
8.3 高速轴上键的选择与验算 ............................................................................ - 16 - 9 联轴器的选择 .................................................................................................... - 16 - 9.1 低速轴轴端处 ................................................................................................ - 16 - 9.2 高速轴轴端处 ................................................................................................ - 16 - 10 减速器的润滑及密封形式选择 ...................................................................... - 17 - 11 参考文献 ........................................................................................................... - 17 -
1 设计任务书
1.1 题目名称 设计胶带输送机的传动装置
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1.2 工作条件
工作年限 8 工作班制 2 工作环境 多灰尘 载荷性质 平稳 生产批量 小批 1.3 技术数据
题号 ZL-15 滚筒圆周力带速v(m/s) 滚筒直径 F(N) D(mm) 18000 0.25 400 滚筒长度 L(mm) 1000 2 电动机的选择计算
2.1 选择电动机系列
根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动机，封闭式结构，电压380伏，Y系列。
2.2 滚筒转动所需要的有效功率
PW?Fv17000?0.24??4.5kW 1000100025?开齿?轴承?筒 传动装置总效率 ???弹联?刚联?闭齿查表17-9得
弹性联轴器的效率 ?弹联?0.995 刚性联轴器的效率 ?刚联?0.99
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闭式齿轮的啮合效率 ?闭齿?0.97 （8级精度）开式齿轮的啮合效率 ?开齿?0.95 滚动轴承的效率 ?轴承?0.98 滚筒的效率 ?筒?0.96
25?开齿?轴承?卷筒 传动装置的总效率 ???弹联?刚联?闭齿?0.995?0.99?0.972?0.95?0.985?0.96
?0.7625
2.3 确定电动机的转速
滚筒轴转速 nW?60v?11.94r/min ?DPw?4.5?5.9kW?7.5kW 0.7625所需电动机的功率 Pr??查表27-1，可选Y系列三相异步电动机 电动机 额定功率同步转速 满载转速 总传动比 型号 /kW /(r/min) /(r/min) Y132M-4 7.5 1500 1440 111.87 Y132M-6 7.5 1000 970 94.21 为使传动装置结构紧凑，选用Y132M—4型 ，额定功率7.5kW,同步转速1500r/min,满载转速1440r/min。查表27-2，电动机中心高 H=132mm，外伸段 D×E=38mm×80mm
3 传动装置的运动及动力参数计算
3.1 分配传动比
3.1.1 总传动比 i?n01440??120.6 nW11.943.1.2 各级传动比的分配 查表17-9 取i开?i56?6 减速器的传动比 i减?ii开?120.6?20.1 6高速级齿轮传动比i12?1.35i减?1.35?20.1?5.21
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