东北大学机械设计课程设计ZL

机械设计课程设计计算书-1-目录一、设计任务书..............................3二、电动机的选择计算..........................3三、传动比的分配：...........................4四、传动装置的运动和动力参数：....................5五、闭式齿轮传动设计:.........................7（一）高速级齿轮的设计：............................................7(1)材料的选择：..............................................7(2)按齿面接触强度确定中心距并确定有关参数和几何尺寸...........7(3)验算齿面接触疲劳强度......................................9(4)验算齿根弯曲疲劳强度.....................................10(5)齿轮主要几何参数.........................................11（二）低速级齿轮的设计：...........................................12(1)材料的选择：.............................................12(2)按齿面接触强度确定中心距并确定有关参数和几何尺寸..........12(3)验算齿面接触疲劳强度.....................................14(4)验算齿根弯曲疲劳强度.....................................15(5)齿轮主要几何参数.........................................16六、开式齿轮的设计..........................17(1)选择材料.................................................17(2)齿根弯曲疲劳强度确定模数..................................17(3)齿轮主要几何参数.........................................19七、轴的设计及计算及联轴器的选择.................20（一）初步确定轴的直径.............................................20机械设计课程设计计算书-2-(1)高速轴的设计.............................................20(2)中间轴的设计.............................................20(3)低速轴的设计.............................................20（二）低速轴的强度校核............................................222(1)有关参数及支点反力.......................................222（三）高速轴的强度校核............................................277（四）中间轴的强度校核............................................277八．滚动轴承的选择及寿命验算...................288（一）初选滚动轴承的型号..........................................288（二）轴承寿命验算................................................288(1)低速轴轴承寿命验算......................................288(2)中间轴的轴承寿命验算....................................299(3)高速轴的轴承寿命验算.....................................30九．键联接和联轴器的选择和校核...................30（一）键的选择.....................................................30(1)高速轴上键的选择.........................................30(2)中间轴上键的选择.........................................30(3)低速轴上键的选择.........................................30（二）键的校核.....................................................30(1)齿轮处的键...............................................30(2)外伸出的键...............................................31十.减速器的润滑，密封形式和联轴器的选择..............311十一.参考文献.............................31机械设计课程设计计算书-3-一、设计任务书1．设计题目：设计胶带输送机的传动装置2.工作条件：工作年限工作班制工作环境载荷性质生产批量102多灰尘稍有波动小批3.技术数据题号滚筒圆周力F(N)带速v(m/s)滚筒直径D(mm)滚筒长度L(mm)ZL-6140000.28500900二、电动机的选择计算1.选择电动机系列选用Y系列，三相异步电动机，封闭式结构，电压380伏2.选择电动机功率滚筒转动所需有效功率kwFVpw92.3100028.0140001000根据表4.2-9确定各部分的效率:传动滚筒效率η滚筒=0.96联轴器效率η联=0.99滚动轴承效率η轴承=0.98（圆锥滚子轴承）开式齿轮的传动效率η开齿=0.95（0.94—0.96）闭式齿轮的传动效率η闭齿=0.97（8级精度）所以，传动总效率为:76.097.099.095.098.096.0225225闭齿联开齿轴承滚筒所需要电动机的功率为：kwPPwr16.576.092.3kwPr16.5机械设计课程设计计算书-4-3.确定电动机的转速滚筒的转速为：min/695.105.028.06060rDvn滚筒现以同步转速为1500r/min和1000r/min两种方案进行比较，由[1]表4.12-1查得电动机数据，并计算出总传动比列于下表：方案号电动机型号额定功率/kw同步转速/(r/min)满载转速/（r/min）总传动比1Y132S-45.515001440134.6422Y132M-65.5100096089.762n满/n滚为使传动装置内零件尺寸适当，结构紧凑，降低成本，选用方案2。电动机为Y132M2—6型，额定功率5.5kw,同步转速1000r/min,满载960r/min。由表4.12-2查得电动机中心高H=132mm，外伸轴段D×E=38mm×80mm。三、传动比的分配：1.根据文献[1]4.2-9取6开齿i2.总传动比为：i762.89695.109600nn总3.则减速器传动比为：960.146762.896总减ii4.减速箱内高速级齿轮的传动比：494.4960.1435.135.1减高速ii494.41i5.减速箱内低速级齿轮的传动比：329.3高速减低速iii329.32i说明：上面分配的传动比仅为初步值。机械设计课程设计计算书-5-四、传动装置的运动和动力参数：1.0轴：（即电动机轴）kwppr16.50kwp16.50min/9600rnmin/9600rnmNnpT51.339601016.555.955.93000mNT33.5102.Ⅰ轴：（减速器高速轴）kwppo1084.599.016.51联kwp108.51min/96019600101rinnmin/9601rnmNnpT814.5096010108.555.955.93111mN814.50T13.Ⅱ轴：（减速器中间轴）kwpp856.497.098.0108.512闭齿轴承kwP856.42min/618.213494.49601212rinn2n=213.618r/minmNnPT092.217618.21310856.455.955.93222mNT092.21724.Ⅲ轴：（减速器低速轴）kwpp616.497.098.0856.423闭齿轴承kwp616.43min/169.64329.3618.2132323rinnmin/169.643rnmNnPT980.686169.6410616.455.955.93333mNT980.68635.Ⅳ轴：（和开式齿轮相连的传动轴）kwpp478.499.098.0616.434；联轴承kwp478.44min/169.6434rnnmin/169.644rn机械设计课程设计计算书-6-mNnPT442.666169.6410478.455.955.93444mNT442.66646.Ⅴ轴：（滚筒轴）kwpp169.495.098.0478.445开齿轴承kwp169.45min/695.105rnmin/695.105rnmNnPT669.3722695.1010169.455.955.93555mNT669.37225轴序号功率P(kw)转速n(r/min)转矩(N·m)传动型式传动比效率η05.1696051.33联轴器1.00.99Ⅰ5.10896050.814闭式齿轮传动4.4940.97Ⅱ4.856213.618217.092闭式齿轮传动3.3290.97Ⅲ4.61664.169686.980联轴器1.00.99Ⅳ4.47864.169666.442开式齿轮传动60.95Ⅴ4.16910.6953722.669机械设计课程设计计算书-7-五、闭式齿轮传动设计:（一）高速级齿轮的设计：1.材料的选择：由[2]表10-1选择得：小齿轮40Cr调质处理齿面硬度280HBS大齿轮45钢正火处理齿面硬度230HBS大、小齿轮硬度相差50HBS（考虑经济性）应力循环次数:由[2]公式（10-13）计算得：89119111014.6494.41076.221076.2)1630010(19606060iNNjLnNh取失效概率为1%，取接触强度计算的最小安全值：SHmin=1.0由[2]图10-21（d）得：21lim/675mmNH,22lim/575mmNH由[2]图10-19得：92.01HNK，04.12HNK计算许用接触应力:21min1lim1/62192.00.1690mmNKSHNHHH22min2lim2/59804.10.1540mmNKSHNHHH212/5.6092mmNHHH2.按齿面接触强度确定中心距并确定有关参数和几何尺寸小轮转矩：T1=50814N·mm初定螺旋角β=13о,987.013coscosZ。2/8.189mmNZE机