机械课程设计完整说明书

目录

一． 设计任务书……………………………………………2 二. 传动装置总体设计…………………………………………… 3

三． 电动机的选择………………………………………………… 4 四． V带设计……………………………………………………… 6 五．带轮的设计…………………………………………………… 8 六．齿轮的设计及校核…………………………………………… 9 七．高速轴的设计校核…………………………………………… 14 八．低速轴的设计和校核………………………………………… 21 九 .轴承强度的校核……………………………………………… 29 十．键的选择和校核……………………………………………… 31 十一.减速箱的润滑方式和密封种类的选择………………………32 十二. 箱体的设置………………………………………………… 33 十四.设计总结………………………………………………………37 十五。参考文献………………………………………………………38

一．任务设计书

题目A：设计用于带式运输机的传动装置

原始数据：

工作条件：一半制，连续单向运转。载荷平稳，室内工作，有粉尘（运输带于卷筒及支撑间.包括卷筒轴承的摩擦阻力影响已经在F中考虑）。 使用年限：十年，大修期三年。 生产批量：十台。

生产条件：中等规模机械厂，可加工7～8级齿轮及蜗轮。 动力来源：电力，三相交流（380/220）。 运输带速度允许误差：±5%。

设计工作量：1.减速器装配图一张（A3） 2.零件图（1～3） 3.设计说明书一份

个人设计数据：

运输带的工作拉力 T(N/m)___4800______ 运输机带速V（m/s） ____1.25_____ 卷筒直径D（mm） ___500______ 已给方案

三．选择电动机

1．传动装置的总效率： η=η1η2η2η3η4η5

式中：η1为V带的传动效率，取η1=0.96； η2η2为两对滚动轴承的效率，取η2=0.99； η3为一对圆柱齿轮的效率，取η3=0.97; η为弹性柱销联轴器的效率，取η4=0.98； η5为运输滚筒的效率，取η5=0.96。

所以，传动装置的总效率η=0.96*0.99*0.99*0.97*0.98*0.96=0.86 电动机所需要的功率

P=FV/η=4800*1.25/（0.86×1000）=6.97KW 2．卷筒的转速计算

nw=60*1000V/πD=60*1000*1.25/3.14*500=47.7r/min

V带传动的传动比范围为i1 [2,4];机械设计第八版142页 一级圆柱齿轮减速器的传动比为i2∈[8，10 ]；机械设计第八版413页 总传动比的范围为[16，40]； 则电动机的转速范围为[763,1908]; 3．选择电动机的型号：

根据工作条件，选择一般用途的Y系列三相异步电动机，根据电动机所需的功率，并考虑电动机转速越高，总传动比越大，减速器的尺寸也相应的增大，所以选用Y160M-6型电动机。额定功率7.5KW，满载转速971（r/min）,额定转矩2.0（N/m）,最大转矩2.0（N/m）

4、计算传动装置的总传动比和分配各级传动比 总传动比ib=n/nw=971/47.7=20.3

'

式中：n为电动机满载转速；

n

w

为工作机轴转速。

取V带的传动比为i1=3，则减速器的传动比i2=ib/3=10.03; 5．计算传动装置的运动和动力参数 6.计算各轴的转速。

Ⅰ轴：n1=n/i1=971/3=323.6 r/min; Ⅱ轴：n2=ni/6.76=47.7; r/min 卷筒轴：n3=n2=47.7 r/min 7.计算各轴的功率

Ⅰ轴：P1=P η1=6.97 0.96=6.5184(KW); Ⅱ轴P2=P1 η2η3=6.5184 0.99 0.97=6.25(KW);

卷筒轴的输入功率：P3=P2 η η2=6.25 0.98 0.99=6.06(KW) 8．计算各轴的转矩

电动机轴的输出转转矩：T1=9550 P/n=9660 6.97/971=68.5 N·m Ⅰ轴的转矩：T2=T1*i1*η1*η2=68.5*3*0.96*0.99=195.3 N·m Ⅱ轴的转矩：T3=T2 i2*η2 η3=195.3 6.76 0.99 0.97=1267.8N·m 第二部分 传动零件的计算

.V型带零件设计

1.计算功率：

P

CA

K

A

P 1.3 7.5 9.75

kA--------工作情况系数，查表取值1.3;机械设计第八版156页

p--------电动机的额定功率

2.选择带型

四

根据PCA 9.75，n=971,可知选择B型；机械设计第八版157页 由表8－6和表8－8取主动轮基准直径 d

d1

140mm

则从动轮的直径为 dd2

420

据表8－8，取db2

450mm

3.验算带的速度

v

d

d

n

1

140 971

60 1000

=

3.1460 1000

=7.11m/s

机械设计第八版157页 7.11m/s 25m/s

V带的速度合适

4、确定普通V带的基准长度和传动中心矩

根据0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)，初步确定中心矩 机械设计第八版152页

a

o

=1000mm

5.计算带所需的基准长度：

L

d0

=

2a

(d

d1

d

d2

)/2 (d

d2

d

d1

)2/4a

2 1000 3.14 (450 140)/2 (450 140)2/(4 1000)=2950.6mm

机械设计第八版158页

由表8－2选带的基准长度Ld=3150mm

=

6.计算实际中心距a

a a

(L

d

L

do

)/2=1000 (3150 2950.6)/2/2=1100mm

机械设计第八版158页

验算小带轮上的包角

1

01

1800 (dd2 dd1) 57.3/a=163.90

90o

7.确定带的根数Z

Z＝

p

ca

(p 机械设计第八版158页

p0

)k k

l

由n 971r/min， dd1

140mm,i 3查表8－4a和表8－4b

得

p

=1.68，

p

=0.31

查表8－5得：k 0.955,查表8－2得：kl 1.07，则

Z＝

p

ca

(

0

)k k

l

=9.75/(1.68+0.31)0.955 1.07=4.794 取Z=5根 8.计算预紧力

F0 500

p

ca

VZ

(

2.5

k 1) qv

2

机械158页

查表8-3得q=0.18（kg/m） 则F0 500

9.757.11 5 (2.5

0.955

1) 0.18 7.112=230.8N 9.计算作用在轴上的压轴力

F

页

p

2zF0sin( 1/2) 2 5 230.8 sin81.950=2285.2N 机械设计第八版158

五.带轮结构设计

带轮的材料采用铸铁 主动轮基准直径d

d

d2

d1

140，故采用腹板式（或实心式），从动轮基准直径

450，采用孔板式。

六．齿轮的设计

1．选定齿轮的类型，精度等级，材料以及齿数； （1）.按传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动；

(2).减速器运输机为一般工作机器，工作速度不是太高，所以选用7级精度（GB10095-88）；

(3).选择材料。由表10-1可选择小齿轮的材料为45Gr(调质)，硬度为280HBS，大齿轮的材料为45刚（调质），硬度为240HBS，二者的材料硬度相差为40HBS。 (4).选小齿轮的齿数为24，则大齿轮的齿数为24 6.76=162.24，取Z2按齿面接触强度进行设计 由设计公式进行计算，即

2

=163

d

1t

机械设计第八版203页

选用载 …… 此处隐藏：5242字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……