机械零件课程设计任务书

机械设计课程设计说明书-2-机械零件课程设计任务书设计题目带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器。运动简图工作条件输送带连续工作，单向运转，载荷变化不大，空载启动，使用期限5年，两班工作，输送带速度允许误差+5%。原始数据已知条件题号10输送带拉力F/kN1.5输送带速度v/(m/s)1.7滚筒直径D/mm350设计工作量⑴设计说明书1份；⑵减速器装配图1张；⑶减速器零件大齿轮图、大带轮图、输出轴图各1张。机械设计课程设计说明书-3-一、选择电动机设计项目计算说明主要结果1、选择电动机的类型按照工作要求和条件选用Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。Y系列三相异步电动机2、选择电动机的容量（1）计算工作机所需功率Pw（2）计算电动机输出功率Pd工作机所需要的电动机输出功率为Pd=PwPw=1000wFv所以有Pd=1000wFv试中F=1.5kN,v=1.7m/s,带试输送机效率取w=0.95，带如上试得：Pw=95.010007.11500kW=2.68kW有电机至工作机之间的总效率（包括工作机效率）为轴承联齿带试中带齿联轴承分别为带传动齿轮传动的轴承，齿轮传动联轴器。由《课程设计基础课程设计指导书》表2-3查得：取带=0.96，齿=0.98，联=0.99，轴承=0.99,则0.960.980.9999.02=0.913所以：Pd=913.068.2kw=2.94kw电动机的额定功率：mP=（1.0～1.3）Pd=2.94～3.82KW由《机械设计基础课程设计指导书》附表8.1取电动机额定功率mP为3KW。F=1.5kwv=1.7m/sw=0.95Pw=2.68kW0.913Pd=2.94kwmP=3KW机械设计课程设计说明书-4-（3）确定电动机转速nm滚筒转速nw确定总传动比的范围nw=60wv1000/πD=601.71000/(3.14350)=92.81r/min由《课程设计基础课程设计指导书》表2-2推荐的各种传动机构传动比范围，取V带传动i带=（2～4）,单级圆柱齿轮传动比i齿=（3～5），则i总=（2～4）（3～5）=（23）～（45）=6～20n=(6～20)92.81=556.86～1856.2r/min由《机械设计基础课程设计指导书》附表8.1可知在该范围内电动机的转速有：750r/min、1000r/min、1500r/min取电动机同步转速为1000r/min，因此选择电动机型号为：Y132S—6同步转速1000r/min，满载转速mn为960r/min，额定功率3KW。nw=92.81r/minY132S—6同步转速1000r/minmn=960r/min机械设计课程设计说明书-5-二、总传动比计算与各级传动比分配设计项目计算及说明主要结果1传动装置的总传动比i总=nnwm=81.92960=10.34i总=10.342各级传动比分配因为：i总=i带i齿为使V带传动的外廓尺寸不致过大，初选传动比为：i带=2.9i齿=9.234.10=3.57i带=2.9i齿=3.57机械设计课程设计说明书-6-三、各轴运动参数和动力参数的计算设计项目计算及说明主要结果（1）0轴（电机轴）p0=pd=2.94kWn0=nm=960r/minT0=9550np00=95502.94/960=29.25N·mp0=2.94kWn0=960r/minT0=29.25N·m(2)1轴（高速轴）p1=p0带=2.940.96kW=2.82kWn1=in带0=9.2960r/min=331.03r/minT1=9550np11=955003.33182.2N·m=81.36N·mp1=2.82kWn1=331.03r/minT1=81.36N·m(3)2轴（低速轴）p2=p1轴承齿=2.820.990.98=2.74kWn2=in齿1=57.303.331r/min=92.73r/minT2=9550np22=955073.9274.2N·m=282.18N·mp2=2.74kWn2=92.73r/minT2=282.18N·m(4)3轴（滚筒轴）p3=p2联轴承=2.740.990.99=2.67kWp3=2.67kW机械设计课程设计说明书-7-n3=n2=92.73r/minn3=92.73r/minT3=9550np33=955073.9271.2N·m=279.10N·mT3=279.10N·m为了便于下一阶段计算传动零件和轴，将上述计算结果列表如下：参数轴号0轴1轴2轴3轴功率P(KW)2.942.822.742.71转速n(r/min)960331.0392.7392.73转矩T(N·m)29.2581.36282.18279.10传动比ｉ2.93.571效率0.950.960.98机械设计课程设计说明书-8-四、V带传动设计设计带式运输机用V带传动，已知电动机输出功率P=2.94KW，小带轮转速n0=960r/min，大带轮转速n1=331.03r/min，传动比i带=2.9，载荷变化不大，空载启动，两班工作。设计项目计算及说明主要结果1.确定工况系数kA和计算功率pc由《机械设计基础》表8.21取：kA=1.2pc=kAP=1.22.94KW=3.528KWkA=1.2pc=3.528KW2.选择带的型号根据pc=3.528KW、n=960r/min查《机械设计基础》图8.13可知选用A型普通V带A型普通V带3.确定带轮直径小带轮基准直径dd1大带轮基准直径dd2由《机械设计基础》表8.9取，dd1=100mmdd2=i带·dd1=2.9100=290mm由《机械设计基础》表8.3取，dd2=280mm,带传动的实际传动比是：i=dddd12=100280=2.82n=in0=8.2960=66.355min/r从动轮的转速误差为：iii带带1=%1009.29.28.2-3.45%在+5%以内，为允许值dd1=100mmdd2=280mmi=2.82n=66.355min/r从动轮的转速误差为：-3.45%4.验算带速V=10006001ndd=10006096010014.3m/s=5.024m/sV=5.024m/s合格机械设计课程设计说明书-9-带速在5～25m/s范围内，合格的设计项目计算及说明主要结果5.确定V带基准长度和中心距、初定中心距、初定V带基准长度、V带基准长度传动中心距由《机械设计基础》表8.14可得：35.10a（dd1+dd2）得35.10a（100+280）mm=513mmaddddaLdddd022100412)(22)(mmmm39.1638]5134280100214.35132[1002802）（）（查书由《机械设计基础》表8.4可得：mmLd1800查书由《机械设计基础》得实际中心距为：200LLada=mmmm594)239.16381800513(中心距a的变动范围：Lada015.0min=（594-0.0151800）mm=567mmLada3.0max=（594+0.031800）mm=648mmmma5130mmLd1800a=mm5946.验算小带上的包角a1a1=003.57180×adddd12=003.57180×594100280=064.1620120a1=064.16201207.计算V带根数、单根V带由《机械设计基础》试8.18，得机械设计课程设计说明书-10-设计项目计算及说明主要结果修正系数、V带根数由书《机械设计基础》表8.9，用内插法得：kwp)800960(80098083.097.010=1.12kw)11(10knkpib由书《机械设计基础》表8.18得：1030275.1kb由，i=2.8,查《机械设计基础》表8.19得ki1.1373)1373.111(9600275.11030p=0.119kw由书《机械设计基础》表8.4得,得带长度修正系数kL得kL=1.01由书《机械设计基础》表8.11得包角系数：ka=0.95得普通V带的根数：Z=01.195.0119.012.1636.3）（根=2.8根取整后得z=3根，小于10根，所以合格。kwp12.10ki1.1373p0=0.119kwkL=1.01ka=0.95z=3根8.计算初拉力V带单位长度质量初拉力由书《机械设计基础》表8.6查得A型普通V带的每米质量q=0.1kg/m根据《机械设计基础》式8.19得单根V带的初拉力：vKPFqzvaC20)15.2(500=024.521.0)195.05.2(024.53636.3500=119.32NF0=119.32N的基本额定功率、额定功率增量、包角修正系数、带长kkpppLacz)(00根据mmdd1001、n=960r/min机械设计课程设计说明书-11-9.作用在轴上的压力NzoQaFF2sin332.11922sin264.16210=708.76NFQ708.76N10.设计结果11.带轮的基本尺寸选用3根A—GB11544—89V带，中心距a=594mm,带轮直径dd1=100mm，dd2=280mm，轴上压力FQ708.76N查《机械设计基础》表8.5可得：基准宽度：bd=11.0mm基准线上槽深：hamin=2.75mm基准线下槽深：hfmin=8.7mm槽间距：e=(150.3)mm槽边距：fmin=9mm最小轮缘厚：min=6mm圆角半径：r1=0.2—0.5带轮宽：B=（z-1）e+2f=(3-1)15+210=50mm外径：da=2ddha=(280+22.75)mm=285.5mm轮槽角：=038轴孔：d0=32mm孔腹板厚度：S=18bd=11.0mmhamin=2.75mmhfmin=8.7mme=15mmfmin=9mmmin=6mmr1=0.2—0.5B=50mmda=285.5mm=038d0=32mmS=18机械设计课程设计说明书-12-五、齿轮传动设计传递功率P1=2.82KW，电动机驱动，小齿轮转速n1=331.03r/min，大齿轮转速n2=92.73r/min，传动比i齿=3.57，单向运转，载荷变化不大，使用期限十年，两班工作。设计项目计算及说明主要结果1.选择齿轮材料、热处理方法、齿面硬度及精度等级按书《机械设计基础》表10.9选得：小齿轮45钢调质齿面硬度225HBS大齿轮45钢正火齿面硬度200HBS因为是普通减速器，由表10.21及表10.22选8级精度，要求齿面粗糙度2.3Ra～m3.6小齿轮45钢调质齿面硬度：225HBS大齿轮45钢正火齿面硬度：200HBS2.3Ra～m3.62.齿面接触疲劳计算（1）载荷系数（2）小齿轮传递转矩T1（3）齿数和齿宽系数d（4）许用接触应力[H]按书《机械设计基础》的设计公式为:3211][)1(43.76HduuKTd查《机械设计基础》表10.11取K=1.1转矩有前面可得：T1=81.36N·m小齿轮的齿数z1取为25，则大齿轮齿数为z2=i齿z1=89由于是单级齿轮传动为对称布置，而齿轮又为软齿面，由《机械设计基础》表10.20，取d=1由《机械设计基础》图10.24，1limH=560Mpa2limH=530MpaT1=81.36N·m251z892zd=1机械设计课程设计说明书-13-3.确定齿轮传动的主要参数及几何尺寸查《机械设计基础》表10.10得：SH=1.0N1=60njLh=60331.032(552165)=8.26108N2=iN1=57.326.8108=2.31108查《机械设计基础》图10.27