机械课程设计说明书

机械设计课程设计(双级展开式斜齿圆柱齿轮)计算说明书学校：大连理工大学学院：姓名：班级：学号：指导老师：机械设计课程设计计算说明书-1-目录引言......................................................................................2一．设计题目：二级斜齿圆柱齿轮减速器....错误!未定义书签。二．传动装置总体设计....................................错误!未定义书签。三．选择电机....................................................错误!未定义书签。四．确定传动装置的总传动比和分配传动比错误!未定义书签。五．传动装置动力参数及运动参数................................................5六．高速级齿轮设计........................................................................6七.低速级齿轮设计.........................................................................8八．轴的设计....................................................错误!未定义书签。九．输出轴的校核............................................错误!未定义书签。十．轴承的校核..............................................错误!未定义书签。3十一.键的校核....................................................错误!未定义书签。十二．润滑方式..................................................错误!未定义书签。十三．联轴器的选择..........................................错误!未定义书签。十四．减速器附件..............................................错误!未定义书签。十五．参考文献..................................................错误!未定义书签。总结与心得.............................................................................27机械设计课程设计计算说明书-2-引言机械设计课程是培养学生机械设计能力的技术基础课。机械设计课程设计是机械设计课程的重要实践教学环节，其基本目的是：1）通过课程设计，综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论和实际知识，培养分析和解决实际问题的能力，掌握机械设计的一般规律，树立正确的设计思想；2）学会从机器功能的要求出发，合理选择执行机构和传动机构的类型，制定传动方案，合理选择标准部件的类型和型号，正确计算零件的工作能力，确定其尺寸、形状、结构及材料，并考虑制造工艺、使用、维护、经济和安全等问题，培养机械设计能力；3）通过课程设计，学习运用标准、规范、手册、图册和查阅科技文献资料以及计算机应用等，培养机械设计的基本技能和获取有关信息的能力。机械设计课程设计计算说明书-3-一．设计题目：二级斜齿圆柱齿轮减速器年限15年工作班制一班制工作环境灰尘较少载荷性质轻微冲击生产批量单件滚筒圆周力15000N带速0.26m/s滚筒直径450mm滚筒长度800mm二．传动装置总体设计1、带式输送机传动系统方案如下图所示：043皮带轮12电动机联轴器2、特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。3、减速器高速轴端通过弹性柱销联轴器与电机输出轴连接，低速轴端与滚筒通过联轴器与皮带轮连接，达到减速传动的目的。三、选择电机1.计算电机所需功率：机械设计课程设计计算说明书-4-8级精度啮合传动效率0.97滚动轴承球轴承0.99联轴器效率0.99滚筒效率0.96故电机至工作机之间的传动装置的总效率：86.096.097.099.099.0242242筒齿轴联齿2.确定所需功率及转速：卷筒所需功率：kwFvPw9.3100026.0150001000所需电机功率：kwppwr535.486.09.3滚筒转速：min03.11)45.014.3()26.060(60rwDVn对比如下两种电机，选择Y132M2-6更为合适Y132S-4额定功率5.5kw转速1440r/min同步转速1500r/min传动比130.55Y132M2-6额定功率5.5kw转速960r/min同步转速1000r/min传动比80.95四．确定传动装置的总传动比和分配传动比总传动比：04.8703.11960wonni总取开式齿轮传动比：5开i减速器总传动比：408.17504.87开减iii高速级传动比：848.435.112减ii低速级传动比：591.3848.404.871223iii.860kwPw9.3kwPr535.4min/03.11rnw04.87总i5开i408.17减i848.412i591.323i机械设计课程设计计算说明书-5-五．传动装置动力参数及运动参数传动系统各轴的转速、功率和转矩的计算如下：0轴——电动机轴min9600rnkwp535.40mNnpT114.45960535.4955095500001轴——减速器中间轴min9600101rinnkwpp490.499.0535.401联齿mNnpT666.44960490.4955095501112轴——减速器中间轴min02.198848.49601212rinnkwpp312.497.099.0490.41212mNnpT957.20702.198312.4955095502223轴——减速器低速轴min143.55591.302.1982323rinnkwpp141.497.099.0312.42323mNnpT164.717143.55141.4955095503334轴——工作机min143.5534rnnkwpp059.499.099.0141.43434机械设计课程设计计算说明书-6-mNnpT962.702143.55059.495509550444各参数如下图所示（单位：minrn；kwP;NmT)六．高速级齿轮的设计1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1）选用斜齿圆柱齿轮传动2）可以选用8级精度。3）选小齿轮材料为40Cr（调质），齿面硬度为241~286HBS，取280HBS。大齿轮选用45钢（调质），齿面硬度为217~255HBS，取240HBS。二者硬度差为40HBS。4）确定齿数取小齿轮齿数为1z=24，传动比为848.412i则大齿轮齿数为11724848.41122ziz5）选取螺旋角。初螺旋角为β=1402、按齿面接触强度计算：由设计计算公式进行试算，轴号电动机减速器工作机0轴1轴2轴3轴4轴转速n(r/min)960960198.0255.14355.143功率P（kw）4.5354.4904.3124.1414.059转矩T(n*m)45.11444.666104717.164702.962联接、传动形式联轴器齿轮齿轮联轴器传动比14.8483.5911传动效率0.990.96030.96030.9801机械设计课程设计计算说明书-7-即3211)(12HEHadttZZuuTkd【1】确定公式内各计算数值1）试选Kt=1.62）由图10-30得ZH=2.433由图10-30得：595.187.0;725.02121aaaaa3）计算小齿轮传递的转矩MNT666.4414）表10-7得：1d5）表10-6得：材料弹性影响系数216.189MPaZE6)由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPaH6001lim；大齿轮的疲劳强度极限MPaH5502lim。7)按条件C计算，设每年工作时间按300天计算91110074.2)1530081(19606060hjLnN则991210428.0848.4/10074.2/NN8)由图10-19查得接触疲劳寿命系数95.0;92.021HNHNKK9)疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数为S=1。MPaMPaSKHHNH55260092.0][1lim11MPaMPaSKHHNH5.52255095.0][2lim22MPaHHH25.5372][][][21【2】计算1)试算小齿轮分度圆直径td1，代入H中较小的值机械设计课程设计计算说明书-8-23321315.5228.189433.2848.41848.4595.1110666.446.1212HHEdttZZuuTKd=43.870mm2)计算圆周速度vsmsmndvt456.260000960870.43100060113)计算尺宽b:mmdbtd43.87043.870114)计算尺宽与齿高比b/h模数mmZdmtnt774.12414cos870.43cos011mmmhnt992.325.2；992.10992.3/870.43/hb5)计算重合度903.114tan241318.0tan318.001Zd6)计算载荷系数根据smv/456.2，八级精度，由图10-8查得动载系数13.1vK。由表10-3查得4.1FHKK。由表10-2查得使用系数25.1AK。由表10-4查得八级精度，小齿轮相对支承非对称布置式，线性插值得到：451.1)4080/()40870.43()45.1463.1(45.1HK由992.10/hb，451.1HK查图10-13得410.1FK，故载荷系数050.2451.1113.125.1HHVAKKKKK7)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（10-10a）得mmKKddtt648.476.1050.2870.433311mmdt870.431smv456.2mmb43.870mmmnt774.1mmh992.3992.10/hbmmd648.471926.1nm050.2K机械设计课程设计计算说明书-9-8)计算模数nm926.12414cos648.47cos011zdmn3、按齿根弯曲疲劳强度设计查教材得弯曲强度的设计公式为：32121][cos2FSaFadnYYZYKTm【1】确定计算参数1)计算载荷系数788.2410.14.113.125.1FFVAKKKKK2)根据纵向重合度1.35,从图10-28查得89.0Y3)计算当量齿数：272.2614cos24cos03311ZZv078.12814cos117cos03322ZZv4)查取齿形系数，由表10-5查得：17.2,65.221FaFaYY5)查取应力校正系数，由表10-5得：80.1,58.121SaSaYY6)由图10-20c得小齿轮的