机械零件课程设计说明书

机械零件课程设计说明书机械零件课程设计任务书一、题目A设计带式运输机的传动装置传动装置简图如右图所示（电动机的位置自己确定）。1．运输机的数据：运输带的工作拉力F=1450(N)运输带的工作速度V=1.55(m/s)运输带的滚筒直径D=300(mm)滚筒轮中心高度H=300(mm)(附：运输带绕过滚筒的损失用效率计，取效率=0.97）。2．工作条件：锅炉房运煤：三班制，每班工作四小时：空载启动、连续、单向运转、载荷平稳。3．使用期限及检修期间隔：工作期限为十年，每年工作三百日；检修期间隔为三年。4．生产批量及生产条件：只生产几台，无铸钢设备。二、设计任务1．选出电动机型号；2．确定带传动的主要参数及尺寸；3．设计该减速器；4．选出联接减速器输出轴与运输机轴的联轴器。三、具体作业1．减速器装配图一张；2．零件工作图两张（大齿轮、输出轴）；3．说明书一份。1—电动机；2—V带传动;3—减速器（斜齿）；4—联轴器；5—带式运输机；机械零件课程设计说明书目录一、传动方案的确定………………………………………………………..…………（2）二、电动机的选择、传动系统的运动和动力参数……………………………（3）1．电动机的选择……………………………………………………..………..………（3）2．传动比分配…………………………………………………………………………（3）3．各级传动的动力参数计算…………………………………………...…………（4）4．将运动和动力参数计算结果列表……………………………………………（4）三、传动零件的设计、计算………………………………..………..………..…（5）1．V带传动的设计…………………………………..……………………….…...…（5）2．带的参数尺寸列表………………..………………………………………………（6）3．减速器齿轮设计……………………………………………………………………（7）四、轴的设计与校核……….…………………………………………………………（11）1．轴的初步设计……………………..….……………………………………………（11）2．I轴的校核……………………………………….…………………………….……（12）3．II轴的校核………………………………………….……………………….……（14）五、键联接的选择与校核………………….…….…..……………………….……（15）1．I轴外伸端处键联接……….……………..…..…………………………….…（16）2．II轴外伸端处键联接…………….…………………………………….………（16）3．II轴与大齿轮配合处键联接………………………….…………….….……（16）六、轴承寿命校核…………………………………………….……………..…….…（16）1．I轴轴承7206AC校核………………………………….…………..…..………（16）2．II轴轴承7209AC校核…………………..……………………….….…………（17）七、联轴器的选择与校核……………………..……………………….….………（18）八、润滑与密封形式，润滑油牌号及用量说明………..………..….……...（19）九、箱体结构相关尺寸………………………….……………..……..…..……..…（19）十、减速器附件列表……………….…….………………………..………..……....（20）十一、参考资料…………………………….….…………………………….…….…（20）机械零件课程设计说明书第2页计算项目计算内容计算结果一、传动方案的确定方案A：优点：缺点：采用一级带传动和一级闭式齿轮传动。（1）带传动具有成本低，维护方便的优点。（2）带传动有减震和过载保护功能。（1）外形尺寸大，传动比不恒定。（2）效率较低，寿命短，不是在繁重的工作要求和恶劣的工作条件下工作。方案B：优点：缺点：采用一级闭式齿轮传动和一级开式齿轮传动。（1）开始传动成本低，安装更换方便。（2）承载能力大，传动比稳定，效率高。（1）寿命短，齿面磨损严重，需经常维护。（2）不适于高速重载的情况，工作条件也对齿面磨损程度影响很大。方案确定：综上所述，我采用方案A，比较起来，方案A的减震和过载保护能力会很大程度上延长电机和减速器的寿命，减少维护费用。由于用来运煤，工作条件较恶劣，方案B中开式齿轮离传送带近，很容易卷入煤渣，影响工作，而带传动可以放置在较远处。采用方案A机械零件课程设计说明书第3页计算项目计算内容计算结果二、电动机的选择、传动系统的运动和动力参数1．电动机的选择工作机所需功率WPkWvFW25.2100055.114501000PkWW25.2P传动效率a885.097.098.097.096.0a卷联减带885.0a实际需要功率dPkWPPaWd54.2885.025.2kWPd54.2工作机转速wnmin/7.9830014.355.1100060100060rDvnwmin/7.98rnw电动机转速由于带传动的传动比4~2带i，减速器6~3减i，所以电动机的转速范围592.2~2368.8r/min。常用的电动机转速为1000r/min和1500r/min，而选用1500r/min较为经济。综上，电动机型号可选为Y100L2-4型，其额定功率为3kW，满载转速1440r/min。Y100L2-4型额定功率3kW满载转速1440r/min2．传动比分配总传动比总i带传动比带i减速器传动比减i4.147.981420wnni满总由减带总iii取3带i则8.434.14减i4.14总i3带i8.4减i机械零件课程设计说明书第4页计算项目计算内容计算结果3．各级传动的动力参数计算各轴转速（IIInn,分别为小齿轮轴转速和大齿轮轴转速）min/3.47331420rinnI带满min/6.988.43.473rinnIII减min/3.473rnImin/6.98rnII各轴输入功率kWPPdI44.2带kWPPIII37.2减kWPPII25.2卷联卷kWPI44.2kWPII37.2kWP25.2卷各轴输入转矩mmkNnPTdd08.171055.96满mmkNiTTdI19.49带带mmkNiTTIII03.229减减mmkNTTII72.217联联卷mmkNTd08.17mmkNTI19.49mmkNTII03.229mmkNT72.217卷4．将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表轴名功率P/kW转矩T/kN·mm转速r/min传动比i效率输入输出输入输出电机轴2.5417.08142030.96I轴2.4449.19473.34.80.97II轴2.37229.0398.610.95卷筒轴2.25217.7298.6机械零件课程设计说明书第5页计算项目计算内容计算结果三、传动零件的设计、计算1．V带传动的设计工作系数KA查表13-6得KA=1.2电动机计算功率PckWPKPdAc05.354.22.1kWPc05.3V带型号由kWPc05.3，min/1420rn满，查图13-15，选用A型普通V带A型普通V带大小带轮基准直径d2，d1取d1=100mm，则mmdnnd294)02.01(1003.4731420)1(212查表13-7，取d2=300mmd1=100mmd2=300mm验证V带带速带速smndv/43.710006011，v在5~25m/s之内，合适。v=7.43m/sV带基准长度Ld和中心距a初步选取中心距a0=1.5(d1+d2)=600mm得带长mmaddddaL7.18446004)100300()300100(214.360024)()(22202122100查表13-2，取Ld=1800mm，得实际中心距，smLLaad/7.57727.18441800600200mmL7.18440sma/7.577小带轮包角1的验算1202.1603.57180121add合适。2.1601机械零件课程设计说明书第6页计算项目计算内容计算结果单根普通V带的基本额定功率0P由n满=1420r/min及d1=100mm，查表13-3得，kWP32.10kWP32.10传动比i1.3)02.01(100300)1(12ddii=3.1额定功率增量0P查表13-4得，kWP17.00kWP17.00包角修正系数K由2.1601，查表13-5得，95.0K95.0K带长修正系数LK由Ld=1800mm，查表13-2得01.1LK01.1LKV带根数z13.201.195.0)17.032.1(05.3)(00LcKKPPPz根数13.2z单位长度质量q查表13-1得，q=0.1kg/mq=0.1kg/m单根V带的初拉力F0NqvKvzPFc1.11743.71.0)195.05.2(43.7305.3500)15.2(500220NF1.1170作用在带轮上的压力FQNzFFQ1.69222.160sin1.117322sin210NFQ1.692带轮结构大带轮采用腹板式，小带轮采用整体式。2．带的参数尺寸列表A型带小带轮直径d1/mm大带轮直径d2/mm中心距a/mm带长Ld/mm100300577.71800带根数z初拉力F0/N轴上载荷FQ/N3117.1692.1机械零件课程设计说明书第7页计算项目计算内容计算结果3．减速器齿轮（闭式、斜齿）设计材料选择由于对传动要求不高，故大小齿轮选用软齿面。小齿面选用45号钢调质，硬度210~230HBS大齿面选用45号钢正火，硬度170~210HBS小齿面硬度比大齿面大50HBS左右，符合要求。小齿面选用45号钢调质大齿面选用45号钢正火（1）按齿面接触疲劳强度初步计算接触极限limH查图11-7，取小齿轮接触疲劳极限MPaH4601lim大齿轮接触疲劳极限MPaH4201limMPaH4601limMPaH4201lim安全系数SH查表11-4，取SH=1.1SH=1.1许用接触应力MPaSHHH4181.1460][1lim1limMPaSHHH3811.1420][2lim2limMPaH418][1limMPaH381][2lim载荷系数K查表11-4，取K=1.1K=1.1齿宽系数中型减速器，取4.0a4.0a大小齿轮齿数z2，z1取小齿轮齿数z1=19，则大齿轮齿数91122zizz1=19z2=91实际传动比i789.4199112zzi789.4i初选中心距ammKTaaH03.152789.44.01019.491.1)381305()1789.4()305()1(332312mma03.152机械零件课程设计说明书第8页计算项目计算内容计算结果模数mn初选螺旋角15mmzzamn66.2911915cos026.1522cos221查表4-1，取mn=3mmmn=3mm确定中心距ammzzman8.17015cos2)9119(3cos2)(21取整数值mma170mma170确定螺旋角93.131702)9119(32)(arccos21azzmn93.13分度圆直径d1，d2mmzmdn727.5893.13cos2193cos11mmzmdn273.28193.13co