机械课程设计(螺旋输送机传动装置).

目录一、电动机的选择与运动参数的计算1.1、电动机的选择............................(2)1.2、总传动比计算及传动比分配..................(3)二、各齿轮的设计计算2.1、直齿圆柱齿轮减速设计.....................(5)2.2、直齿圆锥齿轮减速设计.....................(9)三、滚动轴承的选择..............................(13)四、联轴器的选择...............................(14)五、设计心得.....................................(15)六、参考........................................(16)机械设计课程设计-1-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p=3.5kw输送机工作轴转速1min125rn工作条件：螺旋输送机单向传动、连续工作、工作平稳；输送机主轴转速允许误差%7；每天工作8小时，使用寿命5年，2年大修；中型机械厂制造，中批生产。机械设计课程设计-2-1.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设定传送机本身的功率98.0w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、90.02、97.03、98.0478920.098.097.090.099.0432总1.1.3、电动机的输出功率kWPPwd43.478920.05.31.1.4、选择电动机单级圆柱斜齿轮的传动比53i锥齿轮4i则总动比的范围是12-18所以，的电动机的转速范围为13450-1500mimr选择电动机型号为：Y112M2Y132M2-6电动机主要技术数据额定功率wKkW4满载转速满nmin2890r同步转速同nmin3000rKWP5.3w78920.0总kWPd43.4电动机型号：Y112M2机械设计课程设计-3-额定转矩额TmN2.2最大转矩maxTmN2.21.2、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1min130nr12.231252890nnia满1.2.2、传动比的分配一级圆柱齿轮减速器传动比一般5-3i。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ai=3则一级开式圆锥此轮传动的传动比71.7312.23i12iia1.2.3、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：kWK465.399.05.3P1wI低速轴的输入功率：kW30.397.098.0465.3PP34III对于圆锥齿轮传动：高速轴的输入功率kW20.398.099.030.3PP41IIIII低速轴的输入功率kW82.298.090.020.3PP42IIIIv（2）、各轴转速的计算：对于圆柱齿轮传动：高速轴转速min2890nrnI满3i171.7i2机械设计课程设计-4-低速轴转速min33.96332890n1IIrinI对于圆锥齿轮传动：高速轴转速min33.9632rnnIII低速轴转min95.12471.733.963n2IvrinIII（3）、各轴输入转矩的计算对于圆柱齿轮传动：高速轴输入转矩mNnPTIII45.112890465.395509550低速轴输入转矩mNnPTIIIIII71.3233.96330.395509550对于圆锥齿轮传动：高速轴输入转矩mNnPT72.3133.9632.395509550IIIIIIIII低速轴输入转矩mNnPTIvIv53.21595.12482.295509550Iv（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I3.465289011.45低速轴II3.36963.3332.71圆锥齿轮传动高速轴III3.2963.3331.72低速轴IV2.82124.95215.53kW20.3PIIIkW82.2PIvmin2890Irnmin33.963IIrnmin33.963IIIrnmin95.124IvrnmNTI45.11mNTII71.32mNTIII72.31mNTIv53.215机械设计课程设计-5-二、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软齿面闭式传动，初选传动精度为8级，齿轮表面粗糙度为6.1aR，其主要失效形式为点蚀，考虑传动平稳性，齿数宜取多一些，取251Z，75325112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计算。2、按齿根弯曲疲劳强度设计。2.1.3设计计算（1）、选择齿轮材料并确定螺旋角小齿轮用45钢，调质处理，齿面硬度250HBS大齿轮用45钢，正火处理，吃面硬度210HBS（2）、按齿面接触接触强度设计即3121)1(671uduKTdHt(1)确定公式的各值1.试选载荷因数2.1tk2.转矩mmNT1145014.许用接触应力：kW465.3PIkW30.3PII机械设计课程设计-6-n][minminZSHHH5.安全系数S=1失效概率为1%选齿宽系数1d查表MPa6001limH，MPa5002limH6.1.应力循环次数,每年按300天工作计算，每天8小时911008.230085289060N8321069.31NN2.查图6-37中曲线113.11NZ13.11NZ,.3.计算接触疲劳许用应力，安全系数1SMPa678MPa160013.1SZHHlim1N1H1MPa565MPa150013.1SZFHlim2N22H则mmuduKTdHt72.28)1(67131217.计算圆周速度smvnt/34.4100060289072.28100060d11因为smv/5，所以可选8级精度8.模数mmmzdm15.12572.28/11圆整后，取5.1m9.分度圆直径：mmmzd5.375.12511251Z752Z20MPa6501H机械设计课程设计-7-10.中心距a752/5.375.1122/21dda11.齿宽5.3711ddb圆整后382b431b（3）、1.校核弯曲疲劳强度bbFSbbbmdYKT1122.查取齿形系数表【1】6-3925.41FaY90.32FaY3.弯曲疲劳许用应力nFbbbbYSmin1lim4.由图6-40得弯曲疲劳极限应力Mpabb4901limMpabb4002lim5.由图6-41得弯曲疲劳寿命系数：11NY6001103NNN，11NY6001103NNN，6.弯曲疲劳许用应力pa490114901min1lim1MYSNFbbbbMPa5802H2.1K5.1mmma75mm43b1mmb382机械设计课程设计-8-pa400114002min2lim2MYSNFbbbb（4）、校核计算21111129.4825.45.375.143114502.122bbFSbbmdbYKT21221278.5095.35.375.138114502.122bbFSbbZmdbYKT故弯曲疲劳强度足够。（5）、计算齿轮其他参数齿顶高mmmhha5.15.11*a顶隙mmmcc375.05.125.0*齿根高mmh875.1f全齿高mmhhhfa375.2875.15.1分度圆直径mmmZ5.37d11mmZmd5.11222基圆直径mmddb24.35cos11mmddb72.105cos22齿顶圆直径mmhddaa5.4035.37211mmhddaa5.11535.112222齿根圆直径mmhddff75.3375.3-5.37211mmhddff75.10875.3-5.112222齿距mmmpnn71.4齿厚mmps355.22/25.41FaY90.32FaY机械设计课程设计-9-齿槽宽mmpe355.22/2.2、直齿圆锥齿轮减速设计2.2.1选定高速级齿轮精度等级、材料及齿数（1）输送机为一般工作机械，速度不高，故选用8级精度。（3）材料选择选则小齿轮材料为45钢，调质处理，硬度为250HBS。大齿轮材料为45钢，正火处理，硬度为210HBS。（4）选小齿轮齿数,201z则：155z2.1542071.72122，取ziz。2.2.2按齿面接触疲劳强度设计按参考文献[1]式10-9a计算即32111215.0192.2uKTZdRRHEt（1)确定公式内的各项数值1.试选载荷系数tK=1.3.2.计算小齿轮的转矩：mmNT317201113.由表【1】6-10查出材料的弹性影响系数：218.189MPZE4.由表【1】6-36按齿面硬度查出：小齿轮的接触疲劳强度极限1limH=600MPa；大齿轮的接触疲劳强度极限2limH=500MPa5.计算应力循环次数：hjLnN1160=60×963.33×5×8×300=6.94×810tK=1.313.11NZ30.11NZ机械设计课程设计-10-'212/iNN=9.00×710。6.疲劳寿命系数查图6-37中曲线113.11NZ30.11NZ7.计算接触疲劳许用应力，安全系数1SMPa678MPa160013.1SZHHlim1N1H1MPa650MPa150030.1SZFHlim2N22H2.2.3计算1.计算小圆分度圆直径32111215.0192.2uKTZdRRHEtmm57.3992.271.7315.0-131317203.15288.18932）（2.计算圆周速度smvnt/994.110006033.96357.39100060d1111因为smv/3，所以可选8级精度3.计算齿轮模数98.12057.3911zdm圆整后取2m则圆整后mmmzd4022011203Z1554Zo20mmb451mmb402机械设计课程设计-11-4.齿宽404011ddb圆整后mmb402mmb4512.2.4校核弯曲疲劳强度1.校核弯曲疲劳强度bbFSbbbmdYKT1122.查取齿形系数表【1】6-3925.41FsY90.32FsY3.弯曲疲劳许用应力nFbbbbYSmin1lim4.由图6-40得弯曲疲劳极限应力小齿轮弯曲疲劳强度极限：Mpabb4601lim大齿轮弯曲疲劳强度极限Mpabb4002lim5.由图6-41得弯曲疲劳寿命系数：11NY6001103NNN，11NY60011