机械设计基础课程设计ZDD-9

1/15机械课程设计机械设计课程设计说明书学院:班级:指导教师:设计者:学号:2011年1月14日2/15机械课程设计目录一．设计任务书............................................3二．电动机的选择计算................................3三．传动装置的运动及动力参数计算........4四．设计带传动............................................6五．设计齿轮传动........................................7六．轴的设计计算......................................10七．轴的强度校核......................................11八．滚动轴承的选择及其寿命验算..........13九．联接的选择和验算..............................14十.减速器的润滑及密封形式选择:........15十一.参考文献.............................................153/15机械课程设计一．设计任务书一、设计任务书1）设计题目：设计胶带运输机的传动装置2）工作条件：B类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)ZDD-914001.8320500二、电动机的选择二．电动机的选择计算1）选择电动机系列根据工作要求及工作条件应选用三滚筒转动所需有相异步电动机，开式结构，电压380伏，Y系列电动机效功率：2）滚筒转动所需要的有效功率为：kwpW52.2kwFVpw52.210002.214001000以下是根据图表确定各部分的效率:V带传动η1=0.95一对滚动轴承的效率η2=0.99闭式齿轮的传动效率η3=0.97（8级）弹性联轴器η4=0.99一对滑动轴承η5=0.97传动滚筒η6=0.96传动总效率为：传动总效率：8326.065432213268.0η3).电机的转速为min/43.10732.08.16060rDvnw电机转速：min/4.107rnw所需的电动机的功率为Kwppwr027.38326.0520.24/15机械课程设计所需电机功率：Kwpr027.3查表所选的Y型三相异步电动机的型号为Y112M-4型，或选Y132M1-6型。方案号电动机型号额定功率同步转速满载转速总传动比1Y100L2-44.01500144013.402Y132S-64.010009608.94比较两种方案可见：方案1选用的电动机总传动比较大。为使传动装置结构紧凑，选用方案2，电动机型号为Y132M1-6。主要性能如下：电动机额定功率P0/KW4.0电动机轴伸长长度E/mm80电动机满载转速n0/(r/min)960电动机中心高H/mm132电动机轴伸直径D/mm38堵转转矩/额定转矩2.0三.传动装置的运动及动力参数计算（一）.分配传动比．总传动比：936.8i三、传动装置的运动各级传动比的粗略分配根据总传动比，以及各种机械传动推荐的传动比范围，各级传动比分配如下：总传动比：取V带传动比为i12＝2.5，则齿轮传动的传动比：i=8.936574.35.2936.81223iii齿轮的传动比：5574.323i（二）各轴功率、转速和转矩的计算1．1轴：即电动机的主动轴5/15机械课程设计kwppr027.31min/9601rn2、各轴功率、转速mNnpT109.3096010072.355.955.93111和转矩2．2轴：即减速器的高速轴kwpp875.295.0027.31212见表min/3845.29601212rinnmNnpT501.7138410875.255.955.932223.3轴：即减速器的低速轴kwpp761.297.099.0875.22323min/43.107574.33842323rinnmNnPT438.245107.4310761.255.955.933334.4轴：即减速器的低速轴kwpp706.299.099.0761.22334min/43.1071107.433434rinnmNnPT549.240107.4310706.255.955.93444轴序号功率P/KW转速n/(r/min)转矩T/N·m13.02796030.10922.87538471.50132.761107.43245.43842.706107.43240.5496/15机械课程设计四．设计带传动1.选择V带型号由表得，工况系数KA=1.2,计算功率KWPKPrAc8.40.42.1根据Pc，n1，由图查出坐标点位于A型处，按A型计算2.确定小带轮基准直径dd1按表，A型带，取dd1=100mm3.验算带速smndvd/024.510006096010010006011在5~25m/s之间4.确定大带轮基准直径dd2mmdnnddd24502.01100384960)1(1212按表，取dd2=250mm5.确定中心距a与带长Ld初定中心距mmddadd500)250100(5.1)(43.1210带的基准长度mmaddddaLddddd75.15605254)100250()250100(250024)()(22202122100由表，取Ld=1600mm实际中心距mmLLaadd63.519275.156016005002006.验算小轮包角1合适1205.1573.5721002501803.57d180121addd7.计算带的根数由图查得，12.03.1P00PKW，由表得，99.0,94.0LKK7/15机械课程设计V带根数：3.60.990.940.12)(1.34.8K)KP(L00PPzC取z=4根8.计算作用在轴上的载荷FR单根V带的初拉力NqvvPKFzc723.200024.51.04024.58.4)194.05.2(500)15.2(500220NzFFR918.157425.157sin4723.20022sin210五.设计齿轮传动1.齿轮材料的选择小齿轮选45#钢，调质处理，齿面硬度217-255HBS，大齿轮选用45#钢，正火处理，齿面硬度162-217HBS。计算应力循环次数N9110106.1)2830010(13846060hnjLN891210094.3574.310106.1iNN查图得，ZN1=1.0，ZN2=1.10（允许有一定点蚀）由图11-15，得ZX1=ZX2=1.0取SHmin=1.0由图11-13（b），得MPaMPaHH5105702lim1lim，计算许用接触应力MPaZZSXNHHH5700.10.10.157011lim1lim1MPaZZSXNHHH0.5610.11.10.151022lim2lim2因为12HH，计算中取MPaHH0.56122.按齿面接触强度确定中心距小轮转矩8/15机械课程设计mmNnPT427.70779384846.21055.91055.961'161初取1.12ttZK，由表11-5得，MPaZE9.188由图11-7得，5.2HZ；减速传动574.3i；取4.0a计算中心距ammZZZZKTaHEHat763.133)8.4929.1885.2(574.34.02427.707791.1)1574.3()(2)1(32321取中心距mma140估算模数mmmmamn8.2~98.0140)02.0~007.0()02.0~007.0(取标准模数mmmn5.2小轮齿数484.24)1574.3(5.21402)1(21nmaZ516.87484.24574.312ZZ取Z1=24，Z2=88实际传动比，传动比误差实667.32488Z12Zi%5%602.2%100574.3667.3574.3%100理实理iiii在允许范围内齿轮分度圆直径：mmZmdn60245.211mmZmdn22088222圆周速度smndv/206.110603846014.310603311由表11-6，取齿轮精度为8级3.验算齿面接触疲劳强度按电机驱动，载荷平稳，由表11-3，取KA=1.25由图11-2（b），按8级精度和smvZ/289.0100/24206.1100/19/15机械课程设计得KV=1.03齿宽mmaba561404.0由图11-3（a），按933.060/56/1db，考虑轴的刚度较大和齿轮相对轴承为非对称布置，得08.1K由表11-4，得1.1K载荷系数53.11.108.103.125.1KKKKKvA由图11-4，按792.0033.0241vZ188.10135.0882vZ所以98.1188.1790.021由图11-682.0Z由式11-31，计算齿面接触应力MPaMPabdKTZZZZHEHH0.561876.452667.31667.36456427.70799530.1282.09.1885.2122211安全4.校核齿根弯曲疲劳强度按Z1=24，Z2=88，由图11-10得，22.267.221FaFaYY，由图11-11得，78.157.121SaSaYY，由图11-12得，62.0Y由图11-16（b），得MPaF2121limMPaF1902limσ由图11-17，得0.121NNYY由图11-18，得YX1=YX2=1.0。取YST=2.0，SFmin=1.4由式11-25计算许用弯曲应力MPaYYSYXNFSTFF857.3020.10.14.1221211min1lim110/15机械课程设计MPaYYSYXNFSTFF429.2710.10.14.1219022min2lim2由式11-21计算齿根弯曲应力安全,414012.6762.057.167.25.26056427.70779530.122111111MPaYYYmbdKTFSaFaF，安全MPaMPaYYYYFSaFaSaFaF429.217171.6357.167.278.122.2012.672112212F5.齿轮主要几何参数Z1=24，Z2=88，574.3，mmmn5.2mmd601mmd2202mmmhddnaa655.212602*11mmmhddnaa2255.2122202*22mmmchddnaf75.535.2)25.01(260)(2**11mmmchddnaf75.2135.2)25.01(2220)(2**22齿宽mmbb562，mmbb64)10~5(21中心距1402/)(21bba六．轴的设计计算1．高速轴的设计计算