机械设计基础课程设计

机械设计课程设计1机械设计基础课程设计说明书设计题目：螺旋输送机传动装置学生姓名：XXXX学号：11024180205专业年级：材控11-2班指导老师：周瑞强成绩：2014年1月13日机械设计课程设计2机械设计课程设计说明书题目螺旋输送机传动装置传动系统图：原始数据：输送机工作轴转矩m250NT输送机工作轴转速1min145rn工作条件：连续单向运行，工作时有轻微振动，每天工作16小时，每年工作300天，使用期8年，小批量生产，两班制工作输送机工作轴转速允许误差%5。机械设计课程设计3目录1.电动机的选择与运动参数的计算1.1、电动机的选择……………………………………………………………（4）1.2、传动比的分配……………………………………………………………（6）1.3、传动装置运动参数…………………………………………………………（6）2.各齿轮的设计计算2.1、直齿圆柱齿轮减速设计……………………………………………………（7）2.2、直齿圆锥齿轮减速设计……………………………………………………（12）3.轴结构设计3.1、高速轴的设计……………………………………………………………（17）4.校核4.1、高速轴轴承和键的校核…………………………………………………（23）4.2、联轴器的选择……………………………………………………………（23）4.3、减速器的润滑……………………………………………………………（23）5.箱体尺寸及技术说明5.1、减速器箱体尺寸…………………………………………………………（24）6.附件设计附件设计……………………………………………………………（25）7.其他技术说明其他技术说明……………………………………………………………（26）8.设计心得………………………………………………………………………（28）参考文献…………………………………………………………………………（29）机械设计课程设计4设计计算与说明计算结果1.电动机的选择与运动参数的计算1.1、电动机的选择1.1.1、确定传送机所需的功率wPwP9550wnTkWkW7958.395501452501.1.2、确定传动总效率总443221总，其中1、2、3、4分别为联轴器、一对锥齿轮、一对圆柱齿轮、球轴承的效率。查表可得：99.01、92.02、96.03、99.04;8315.099.096.092.099.042总1.1.3、电动机的输出功率kWPPwd5649.48345.07958.31.1.4、选择电动机单级圆柱斜齿轮的传动比6锥齿轮2-3则总动比的范围是2-18所以，电动机的转速范围为290-2610r/min选择电动机型号为：Y132M2-6KWP7958.3w8315.0总kWPd5649.4电动机型号：Y132M2-6机械设计课程设计5Y132M2-6电动机主要技术数据额定功率wKkW5.5满载转速满nmin960r同步转速同nmin1000r启动转矩/额定转矩0.2最大转矩/额定转矩2.21.1.5、电动机的外型尺寸Y132M2-6电动机外形尺寸为（mm）ABCDEFGH2161788938801033132KABACADHDBBL12280270210315238515电动机安装尺寸（mm）中心高H外形尺寸LX（AC/2+AD）XHD地脚安装尺寸AXB地脚螺钉孔直径K轴伸尺寸DXE装键部位尺寸FXGD132515X345X315216X1781238X8010X411.2、总传动比计算及传动比分配1.2.1、总传动比计算由题目给定参数可知输送机工作轴转速1min145nr62.6145960nnia满1.2.2、传动比的分配3i12067.2i2机械设计课程设计6一级圆柱齿轮减速器传动比一般6i。一级圆锥齿轮减速器，用于输入轴与输出轴垂直相交的传动时，若采用直齿轮一般3i，因此取一级闭式圆柱斜齿齿轮传动比1i=3则一级开式圆锥齿轮传动的传动比2067.2319.6i12iia1.1.3、传动装置运动参数的计算（1）、对于圆柱斜齿齿轮传动：高速轴的输入功率：kWPd5193.499.05649.4P1I低速轴的输入功率：kW2951.496.099.05193.4PP34III对于圆锥齿轮传动：高速轴的输入功率：kW2096.499.099.02951.4PP41IIIII低速轴的输入功率：kW8341.399.092.02096.4PP42IIIIv（2）、各轴转速的计算对于圆柱斜齿轮传动：高速轴转速min960nrnI满低速轴转速min3203960n1IIrinI对于圆锥齿轮传动：高速轴转速min320IIrnnIII低速轴转速min1452067.2320n2IvrinIII（3）、各轴输入转矩的计算对于圆柱斜齿轮传动：高速轴输入转矩：mNnPTIII9576.449605193.49550955062.6iakW5193.4PIkW2951.4PIIkW2096.4PIIIkW8341.3PIvmin960Irnmin320IIrnmin320IIIrnmin145IvrnmNTI9576..44mNTII1819.128mNTIII6303.125mNTIv5218.252机械设计课程设计7低速轴输入转矩mNnPTIIIIII1819.1283202951.495509550对于圆锥齿轮传动：高速轴输入转矩：mNnPT6303.1253202096.495509550IIIIIIIII低速轴输入转矩：mNnPTIvIv5218.2521458341.395509550Iv（4）、各轴功率、转速、转矩列于下表:轴名功率kW转速minr转矩mN圆柱齿轮传动高速轴I4.519396044.9576低速轴II4.2951320128.1819圆锥齿轮传动高速轴III4.2096320125.6303低速轴IV3.8341145252.52182.各齿轮的设计计算2.1、直齿圆柱齿轮减速设计2.1.1工况分析直齿圆柱斜齿齿轮传动采用闭式软齿面传动，初选传动精度为7级，齿轮表面粗糙度为6.1aR，其主要失效形式为疲劳点蚀，考虑传动平稳性，齿数宜取多一些，取281Z，84328112iZZ，压力角为20。2.1.2设计原则1、设计准则，按齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度校核。281Z842Z20机械设计课程设计82.1.3设计计算①材料：小齿轮选用40Cr调质处理，齿面硬度为260HBW。大齿轮选用45号钢调质处理，齿面硬度为230HBW，精度等级7级。取281z；8432812izz②确定许用应力查图4.19-3、4.21-3得：1limH=710Mpa,1limF=600Mpa；lim2H=580Mpa,2limF=450Mpa；查课本表4-10得：minHS=1.1,minFS=1.25；12uzz=3811012.2216300896060N88121037.73/1012.22/uNN查图4.20，965.01NZ033.12NZ查图4.22,864.01NY890.02NY查图4.23，得1YYx21x故[1H]=(Hlim1/minHS)1NZa864.622pa1.1965.0710MPMMPa864.6221HMPa673.5442H[1F]=414.72Mpa[2F]=320.40Mpa16.2K机械设计课程设计9[2H]=(2limH/minHS)2NZMPaM673.544pa1.1033.1580[1F]=(1limF/FminS)11XNYYa72.414pa125.1864.0600MPM[2F]=(2minF/FminS)22XNYYMPaM40.320pa125.1890.0450③按齿面接触强度设计：（1）计算工作转矩：mmNmNT620.44957957620.441（2）初步计算小齿轮直径，得321d11][uuTAdHd查表4-8，估计β≈15º取dA=90查表4-7齿宽系数d=1mmd81.52313673.544620.4495790321取1d=60mm则齿宽b=d1d=60mmmt=mmmmzd14.2286011取mn=2mmβ=83.2014.22arccosarccostnmmº(3)按齿面接触疲劳强度设计，得3211)][(12HHEdZZZuuKTd因工作机有轻微振动mmd601mmb602mn83.20º机械设计课程设计10查表4-4得AK=1设计齿轮精度为7级，v=smn/014.310006096060100060d11查图4.9取vK=1.04齿轮对称布置，d=1；查图4.12取05.1KAKbFt=98.246060/620.4495721d2K11AbT查表4-5取K=1.8K=AKvKKK=11.041.051.8=1.97（4）计算齿面接触应力：查图4.14得5.2HZ查表4-6得EZ=189.8aMP615.183.20cos8412812.388.1cos1z12.388.121z39.383.20tan281318.0tan318.0sin1zmbdnβ取1β787.0615.11)11(3736.14)1(34—Z967.083.20coscosmmmmZZZuuKTdHHEd00.47673.544967.0787.08.1895.2313620.4495797.12)][(123232111AK04.1VK05.1K8.1K97.1K615.1a1787.0Z967.0Z机械设计课程设计11取d1=60mm则143.2286011tzdm取mn=204.2160282arccosarccos11dzmnºmmdbd6014.校核轮齿弯曲疲劳强度Zv1=4.3404.21cos28cos331zZv23.10304.21cos84cos332z由图4.18查得，51.21aFY；20.22aFY查图4.16得，64.11aSY;82.12aSY因=1.615，所以得714.075.025.0aY27.3214.304.21sin60sinnmb取εβ=175.025.01minYmin825.012004.21111201YY取825.0Y由式4.22得，FSaFanFYYYYmdKT1111b2MPaMPaYYYYmdKTFSaFanF72.41465.59825.0714.064.151.226060620.4495797.12b2111111mmd601mmmn304.21ºmmb60Zv1=34.4Zv2=103.351.21aFY20.22aFY64.11aSY82.12aSY714.0Y825.0Y1165.59FFMPa机械设计课程设计12MPaMPaYYYYmdKTFSaFanF40.32002.58825.0714.0