课程设计目录

机械设计基础课程设计自强不息身方健，心底无私天地宽。页机械工程系机电一体化《机械设计》课程机械设计说明书设计题目带式运输机的传动装置设计机械设计基础课程设计页1课程设计目录一课题分析1．1题目1．2任务1．3时间1．4传动方案1．5参数设计1．6其他条件二传动方案2.1电动机的选择2.2传动比的分配2．3各轴转速，传递功率及转矩计算2.4联轴器2.5传动方案三各级传动3.1v带传动3.2齿轮传动设计四轴及轴毂的链接4.1减速器的轴设计计算4.2轴的强度校核4．3键的工作载荷验算五轴承5.1减速器的轴承选择六减速器的密封与润滑6.1减速器中轴的润滑方式6.2减速器的润滑左右面高度及油量计算七减速器箱体的附件及其设计7.1箱体设计7.2主要附件八小结1111设计计算及其说明结果机械设计基础课程设计页3一1.11.21.2．11.2.31.2.41.31.41.51.6课题分析：题目：车间自动运输机传动装置设计任务减速器的装配图低速轴的工作图大此轮的工图设计说明书时间：2015.1.31.传动方案设计参数：传动带轮转速n=100r/min输入功率：p=3.5kw二2.12.1.12.1.22.1.32.1.42.22.2.1电动机的选择电动机的类型选择根据设计要求并参照《电工技术》计算，应采用y系列封闭式笼型三相异步电动机技术参数：Ue=380vf=50HZ启动方式：降压启动或全压启动电机的容量选择电机的工作功率：Pd=Pw/η其中Pw=3.5kw查机械手册表查取v带的传动效率η1=0.94～0.97η2=0.98～0.995η3=0.96～0.98联轴器的传递效率η4=0.99～0.995，由此可知η=η1*(η2)^2*η3*η4=0.95*0.99^2*0.97*0.99=0.894Pd=Pw/η=3.5/0.894=3.915KWPdPed所以Ped=4kw电动机的转速选择：查机械设计基础表可知nd=(I1*I2)*nw查得大带轮的传动比大I1=3～6故I2应在2～2.5之间已知nw=100r/minnd=2.2*4*100=880r/min综上所知，结合电动机的选取原则，应采用y1321M-6型电动机技术参数：各级传动比的分配由机械设计基础查表知V带的传动比i的推荐值2～4，同时考虑i值增大将使带轮的转矩增大，对于传动效果不太好的小带轮是极为的不利，及磨损太大消耗过高，同时在实际的工作当中带轮的传动干涉，结型号额定功率（kw）满载转速（r/min）堵转转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩Y132M1-649602.02.2P机械设计基础课程设计页52.2.22.32.3.12.3.22.3.32.3.4构不宜过大，结合经济效益及实际运转条件，传动比过大机器太过笨拙，同时i过小会使齿轮的传动比i2大，导致齿轮尺寸过大，因而结合以上条件，传动比i1定为2.2.则齿轮的传动比i2=i/i1=8/2.2=3.636总传动比iV带的传动比齿轮的传动比82.23.636各轴的转速，传递功率及转矩本装置应采用Ped作为电动机的功率P计算，实际工作中综合各项因素，略有偏差。各级转速Nd电机主轴=nm=960r/minN1（高速轴）=nm/i1=960/2.2=436.364r/minN2（低速轴）=nm/i1=960/2/2*3.636=120.012r/minNw(鼓轮轴)=n2=120.012r/min传递功率计算Pd=Ped=3.915kwP1=Ped*η1=3.915*0.95=3.71925kwP2=P1*η2*η3=3.71925*0.99*0.97=3.5715kwPw=P2*η2*η4=3.5715*0.99*0.99=3.5005kw各轴转矩：Td=9.55*10^6pa/nm=9.55*10^6*3.915/960=3.894*10^4N/mmT1=9.55*10^6P1/n1=9.55*10^6*3.71925/436.364=8.139*10^4N/mmT2=9.55*10^6P2/n2=9.55*10^6*3.5715/120.012=28.420*10^4N/mmTw=9.55*10^6Pw/nw=9.55*10^6*3.5005/120.012=27.855*10^4N/mm各轴数据总表项目电机轴高速轴1低速轴2鼓轮轴w转速960436.364120.012120.0122.42.4.12.4.22.5（r/min）功率（Kw）3.9153.719253.57153.5005转矩（n/m）3.894*10^48.139*10^428.420*10^427.855*10^4联轴器类型的选择由于此轴对于缓冲要求不高低速轴系的传动装置，并且两轴之间没有精确地定位基准，因而联轴器的选取因具备一定的轴向和径向的补偿量，综上所诉，现采用弹性的柱销型联轴器。联轴器的型号选择由书表知选择HL3联轴器-HL4联轴器45*80主动端：d1=45mmJ1型轴孔l1=80mmA型键槽从动端：d2=45mmJ1型轴孔l1=80mmA型键槽传动方案说明2传动装置简图将在后续中给出，窗洞装置的设计参数已在第一部分的《课题分析》中详细的给出，不在做重复概诉。下面是对于电机的类型和传动链的结构组成方面的可行性和使用性做简要的论诉。本设计方案中采用的y型笼型三相异步电动机，概电动机高效节能环保，启动转矩高等居多实用性能。符合国际标准。符合本设计性能的要求。传动装置本设计方案采用v带和一级齿轮减速，v带设计为高速，齿轮设计为低速。V带设计为高速的原因：（1）v带的挠性好，可缓冲性能好，吸收震动，可降低工作中的噪声，设为高速有利于这一有利特点。2机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计页7（2）带冲动的承载能力小，传递相同的转矩对结构尺寸较其他传动形式大，并考虑结构的紧凑性，设计为转矩相对较小的高速级（3）过载时v带会出现打滑的失效形式，但是考虑经济适用，可防止电动机和其他部件损坏（v带便宜经济）采用单级闭式斜齿圆柱齿轮传动原因：（1）与直齿相比，其啮合重合度较大，接触线倾斜，且在法平面内的此轮当量分度圆的半径较大，大大的减小齿轮的接触应力和弯曲应力，相比之下啮合紧凑，运行更加的平稳。（2）考虑工作环境在车间传输装置，应采用闭式（3）斜齿采用软齿面，则是考虑其轻载功率小，在强度足够的情况下采用软齿轮的加工工艺（齿轮的加工工艺应参阅《机械制造基础》）综上所诉，本方案具有合理的可行性和合理性。三3.13.1.1各级传动V带传动原始数据电机功率：Pd=3.915kw电机转速：ND=960r/minV带理论传动比：i1=2.2V带主要参数的确定计算功率PeaPea=Pd*kea(kea为v带的工况系数)由机械设计基础中的表得Ka=1.01则pe=pd*ka=3.915*1.01=3.954kwV带的型号的选择Pe=3.954kw,nw=n1=960r/min查书选用A型普通v带大带轮小带轮的基准直径d1，d2的确定查书得A型的dd1=125mm则dd2=i1*dd1=2.2*125=275mm取整得dd2=280mm校核：v=π*dd1.nd/（60*1000）V=π*125*960/（60*1000）=6.2835m/sv25m/s带速符合设计要求V带的基准长度Ld和中心距a的确定初定中心距：a0=（0.7～2）（dd1+dd2）=(283.5～810)取中间值510初定记住长度LdLd=2a0+π/2*(dd1+dd2)+(dd2-dd1)^2/4a0=2*150+π/2*(125+280)=(280-125)^2/4a0=1667.95mm取整得Ld0=1800则a=a0+（Ld-Ld0）=576.025取整a=576mm校验：A1=180-57.5*（dd2-dd1）/AN机械设计基础课程设计页93.1.2=164.53(度)120主动带轮包角合适计算带轮的带根数Nd=n1=960r/min查书表得△P0=0.11KWA1=164.53KA=0.96已知Ld=1800mmKl=1.01Z=Pca/(P0+△P0)*(KA*kl)=3.841/(1.28+0.11)*0.96*1.01=2.85取整Z=3预紧力F0F0=q*v^2+500(Pca/ZV*(2.5-ka/ka）)=167.394查书得q=0.1轴压力Fp=2F0*Z*sin（a1/2）=995.325N验算从动轮的转速误差N2=n1*dd1/dd2=960*125/280=428.571r/min△n1=(N2-N1)/N2=(436.364-428.57)/436.364=1.78%5%转速误差合适带传动的主要参数由设计计算得v带实际传动比i1=dd2/dd1=280/125=2.24实际转速n1=nd/i1=960/2.24=428.571r/min实际转矩T1=9.55*10^6*P1/n1=8.501*10^4N*mm带轮结构设计带型LdZDd1Dd2AF0fpA18003125280476182.6711081.4333.1.3带轮材料采用HT200轮槽结构设计查书表得Bd=11mmb=13.2mmha=2.75mmhmin=8.7mmE=15±0.3f=10±1mmc=10mm小带轮的尺寸确定Dd1=125mmDa1=dd1+2ha=130.5mm查表得d=38mmDd1=（1.8～2）d=（1.8～2）*38=68.4～76mmD1=70mmDd1=125300mmDd1-d1=125-70=55mm100mm所以小带轮采用腹板式B=(Z-1)e+2f=（3-1）*15+2*10=50L=(1.5～2)d=（1.5～2）*38=57～76mm考虑实际装配问题L应该比电机轴略长L=85mmD1=da1-2*(ha+△)=130.5-2*(2.75+6)=113φ=34度额定大带轮的结构尺寸Dd2=280mmDa2=dd2+2ha=280+2*2.75=287mmd=31.5d1=(1.8～2)*31.5=56.7～63取d1=60由于dd2=280300且dd2-d1=280-60=220100mm所以大带轮采用孔板式同理B=50L=60φ=38具体的结构设计详见《机械设计基础教材》以下不在做详细的论述。机械设计基础课程设计页113.1.4小带轮的机构图大带轮的结构图如下齿轮的传动设计计算原始数据输入的转矩：T1=8.139*10^4N*mm小齿轮的转速：n1=436.364r/min小齿轮的理论传动比i2=3.636齿轮传动的主要参数的选取传动的类型及其失效形式传动类型：软齿面闭式斜齿圆柱形齿轮失效形式；点蚀精度等级要求：8级按接触强度计算设计齿轮的结构尺寸，然后再用弯曲强度计算公式进行校核齿轮的选材小齿轮：45号钢并调制处理HS=210HBS大齿轮：45号钢正火处理HS=170HBSHbS3-HbS4=40满足30～50范围内对一半的减速器徐阿农精度等级8级初选Z3=27，则Z4=i2，*Z3=3.363*27=98.172取Z4=99选取螺旋角β=12按齿面接触疲劳强度计算公式计算kk=1.6T3=T1=8.139*10^4N*mmZz=189.8MPa^1/2Zh=2.45εa3=0.80εa4=0.90εa=εa3+εa4=1.7J=1N=60nJLnN3=60*436.364*1*(8*2*260*6)=6.535*10^8N4=N3/μ=N3*Z3/Z4=6.535*10^8*27/99=1.782*10^8机械设计基础课程设计页133.23.2.13.2.23.2.33.2.43.2.5机械设计基础课程设计页15四4.1以上公式及其计算参照《机械设计》及《工程力学》各项参数的计算均有详细的说明，本人计算略有偏差。齿轮传动的主要参数总表齿轮号34Mn2β12.14.20a176Z37135B5358D76276da80280Df71271精度88旋向左旋右旋设计齿轮传动比iz=z4/z3=3.649实际传动比：n2=n1/iz=