机械设计基础课程设计
目录
一、传动方案拟定???????????????????2 二、电动机的选择???????????????????2 三、计算总传动比及分配各级的传动比??????????3 四、运动参数及动力参数计算??????????????3 五、传动零件的设计计算????????????????4 六、轴的设计计算??????????????????10 七、滚动轴承的选择及校核计算????????????13 八、键的选择和校核计算???????????????14 九、联轴器的选择??????????????????15 十、润滑油与密封润滑方式的选择?????????????16 十一、设计结果???????????????????17十二、参考文献???????????????????18
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一、传动方案拟定
1、工作条件：使用年限8年，每年按300天计算，两班工作制，连续单向运转，载荷平稳。环境温度20摄氏度。 2、原始数据：滚筒圆周力F＝2.6KN；带速V＝1.45m/s；滚筒直径D＝420mm。 3、设计方案:单级圆柱齿轮减速器和一级带传动
二.电动机选择
1、电动机类型的选择：卧式封闭型Y系列（ZP44）三相异步电动机 2、电动机功率选择：
①传动装置的总功率：查表2-4取弹性连轴器、圆柱齿轮、滚动轴承、V带的效率分别为ηη带=0.95 η轴承=0.98 η齿轮=0.98 η联轴器=0.99
η总=η带×η轴承2×η齿轮×η联轴器×η联轴器 =0.95×0.982×0.98×0.99×0.99
=0.876
②电机所需的工作功率：
Pd=FV/η滚筒. η传总
=2600×1.45/1000×0.96×0.876 =4.48 kW
③确定电动机转速： 计算滚筒工作转速： n筒=60×1000V/πD =60×1000×1.45/π×420 =65.97r/min
按课本推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’a=3~6。取V带传动比I’1=2~4，则总传动比理时范围为I’a=6~24。
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故电动机转速的可选范围为n筒=（6~24）×65.97=763.92~30556.68r/min
符合这一范围的同步转速有1000、和1500r/min。
根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案：综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=1500r/min
按手册表推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比
I1=3～6。取V带传动比I2=2～4，则总传动比范围为I总=6～24。
n电动机=I总×n筒=(6～24)×65.97=395.8~1583.3r/min 符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。 3、确定电动机型号
根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132M2-6。
其主要性能：额定功率：5.5 kW，满载转速960r/min。
三、计算总传动比及分配各级的伟动比 1、总传动比：i总=n电动/n筒=960/65.97=14.55
2、分配各级伟动比
（1）根据指导书，取齿轮i带=3.2（单级减速器i=2~4合理） （2）∵i总=i齿轮×i带
∴i带=i总/i齿轮=14.55/3.3=4.55
四、运动参数及动力参数计算
1、计算各轴转速（r/min）
nI=n电动机 =960r/min
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nII=nI/i带=960/3.2=300 r/min nIII=nII/i齿轮=300/4.55=65.97 r/min 2、计算各轴的功率
PI= 4.48 kW;
PII=PI×η带=4.48×0.95=4.25 kW PIII=PII×η
3、计算各轴扭矩
T1 = 9550×Po/nI=9550×4.48/960 =44.5 N·m TII=9550×PII/nII=9550×4.25/300=135.3 N·m TIII=9550×PIII/nIII=9550×4.04/65.97=584.84 N·m
轴承
×η
齿轮
=4.25×0.99×0.96=4.04 kW
五、传动零件的设计计算 ㈠.皮带轮传动的设计计算
1).确定计算功率Pc
由于每天工作时间T=16h，运输装置工作时有轻度冲击，由表8-7查得工作情况系数KA=1.2，故Pca=KA×P1=1.2×4.48kW =5.38kW
2).选择V带的带型
根据Pca,n1由图8-13选择A型V带。
3).确定带轮的基准直径dd1并验算带速υ
①由表8-6和8-8，取小带轮的基准直径dd1=125mm 。 ②按式（8-13）验算带速:υ=πdd1nI/(60×1000) =π×125×960/60000 =6.28m/s
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因为5m/s<υ<30m/s,故带速合适。
4).计算大带轮的基准直径dd2 根据式(8-15a)则 dd2= i带×dd1=3.2×125=400 mm查表8-3取dd2=400mm
5).确定V带的中心距a和基准长度Lo
①根据式0.7(dd1+dd2)
Lo≈2a+0.5π(dd1+dd2)+0.25(dd2-dd1)2/a =2×600+0.5π×(125+400)+0.25×(400-125)2/600
=2056mm≈2000mm
6).验算小带轮的包角α 由包角公式α≈1800-(dd2-dd1)57.50/a =1800-(400-125)×57.50/600=1540 >1200
7).计算带的根数z
单根V带传递的额定功率.据dd1和n1，查课本[1]表8-9得 P0＝1.37KW
i≠1时单根V带的额定功率增量△P0。 由表8.18查得Kb＝1.0275×10△P0＝Kbn1(1-1/Ki)=0.119KW
查[1]图8-11，得Kα＝0.93；查[1]表8-4得 KL＝1.03 Z＝PC/[(P0+△P0)KαKL]
＝5.38/[(1.37+0.119) ×0.93×1.03] ＝3.77 取Z＝4根
8)计算轴上压力
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，Ki=1.1373
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