机械设计说明书滚筒圆周力14000带速0.28直径500

第1页共27页机械设计课程设计说明书学号：设计者：指导老师：第2页共27页目录1.设计任务书┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄32.电动机的选择计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄33.传动装置的运动与动力参数的选择和计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄44.传动零件的设计计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄95.轴的设计计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄186.轴的强度校核┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄197.滚动轴承的选择和寿命验算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄258.键联接的选择和验算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄269.联轴器的选择┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2710.减速器的润滑及密封形式┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2711.参考资料┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27第3页共27页一．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）选择电动机系列根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y系列。2）选择电动机功率滚筒转动所需要的有效功率为KWFVPw92.3100082.0140001000传动ion.3
传动筒开齿联承齿弹联52按表4.2-9取:弹性联轴器效率η弹联=0.99闭式齿轮啮合效率η齿=0.97联轴器效率η联=0.99滚动轴承效率η承=0.99开式齿轮啮合效率η开齿=0.94滚筒效率η筒=0.96则传动总效率791.096.094.099.099.097.099.052所需的电动机的功率为KWPPwr96.4791.092.33).选择电机的转速滚筒轴转速为min/7.105.028.06060rDvnw查表4.12-1选Y型三相异步电动机Y132M—6型，额定功率5.5kw,同步转速1000r/min,满载转速960r/min。同时，由表4.12-2查得电动机中心高H=132mm，外伸轴段D×E=38mm×80mm。传动总效率η=0.791需的电动机功率KWPr96.4选Y型三相异步电动机Y132M—6型第4页共27页三传动装置的运动及动力参数计算（一）.分配传动比1）总传动比:72.897.109600wnni2）各级传动比的粗略分配根据总传动比（i=89.72），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：由表4.2-9取6开i则减速器的传动比：95.14672.89开减iii取两级齿轮减速器高速级齿轮传动比为：493.495.1435.135.11减ii减速箱内低速级齿轮传动比为327.3493.495.1412iii减（二）各轴功率、转速和转矩的计算1．0轴：即电动机的主动轴KWPPr96.40min/9600rnmNT342.499601096.455.9302．Ⅰ轴：即减速器的高速轴KWPPP9104.499.096.4.0001弹联min/96000101rninnmNT85.48960109104.455.9313.Ⅱ轴：即减速器的中轴KWPPP72.499.097.09104.411212承齿总传动比:i=89.72第5页共27页min/67.213493.49601212rinnmNnPT96.21067.2131072.455.955.932224.Ⅲ轴：即减速器的低速轴KWPPP533.499.097.072.422323承齿min/223.64327.367.2132323rinnmNnPT06.674223.64310533.455.955.93335.Ⅳ轴：即传动轴KWPPP443.499.099.0533.4...33434联承min/223.6434rnnmNnPT68.660223.6410443.455.955.934446.Ⅴ轴：即传动滚筒轴KWPPP135.494.099.0443.4...44545开齿承min/7.106223.644545rinnmNnPT.6.36907.1010135.455.955.93555第6页共27页各轴运动及动力参数轴序号功率P(kw)转速n(r/min)转矩(N.m)传动形式传动比效率η04.9696049.342弹性联轴器1.00.99Ⅰ4.910496048.85闭式齿轮4.4930.97Ⅱ4.72213.67210.96闭式齿轮3.3270.97Ⅲ4.53364.233674.06联轴器1.00.99Ⅳ4.44364.223660.68开式齿轮60.94Ⅴ4.13510.73690.6（三）设计开式齿轮1）．选择材料大、小齿轮选用QT600-3，进行正火处理，齿面硬度190～270HBS，由式（5-33）计算应力循环次数N8111085.1)1630010(1223.646060hjLnN7812121008.361085.1iNN2).按齿根弯曲疲劳强度确定模数初选小轮的齿数为Z1=24，那么，14462412uZZ初选0.1sttYK,2.0aφ由图5-18b，得21lim/210mmNF22lim/210mmNFσ由图5-19，得0.121NNYY由图5-15，得84.1,591.121sasaYY第7页共27页由图5-14，得2.2,68.221FaFaYY初取mmmn5由式5-32，得YX=1.0。取YST=2.0，SFmin=1.4由式5-31计算许用弯曲应力211min1lim1/3000.10.14.12210mmNYYSYXNFSTFF222min2lim2/3000.10.14.12210mmNYYSYXNFSTFF0142.0300/1.59168.2111FSaFaYYσ01349.0300/84.12.2222FSaFaYYσ显然，111FSaFaYYσ222FSaFaYYσ,所以用111FSaFaYYσ进行计算。开式齿轮考虑到磨损的影响取200100'/2103007070mmNFF取KYE=1.1，mmmmmYYYzulKTmFsaFad51.4210591.168.257672.06606800.14)1(433211故取mmduammmZd420)21(12024511中心距则由表5-3，按电机驱动载荷稍有波动取KA=1.25025.17.01204202.011Kdaldba得，按smndv/4033.01060223.6412010603311按8级精度和smvz/096792.0100/244033.0100/1第8页共27页得Kv=1.01。由表5-4，Kα=1.14235.11.101.1025.125.1kkkkkVA按机械原理知识计算重合度齿顶圆直径mmmhddnaa13050.121202*11mmmhddnaa73050.127202*22压力角20齿轮基圆直径mmddb763.11220cos130cos11mmddb6.67620cos730cos22齿顶压力角8412.29130763.112arccosarccos111abadd0511.227306.676arccosarccos222abadd743.1)200511.22(144)208412.29(2421)()(212211tgtgtgtgtgtgztgtgzaa68.0743.175.025.075.025.0Y9684.068.04235.1kY68.5210591.168.29684.057672.06606802233211mYYYzlKTmFsaFad因为两者相差较大，摸数按947.40.19684.0*533KKYmtttKm开式齿轮i=6m=5mmz1=24,z2=144第9页共27页仍取m=5mm.（5）齿轮主要几何参数z1=24,z2=144,i=6,m=5mm,d1=120mm,d2=720mm,da1=130mm,da2=730mm,df1=107.5mm,df2=707.5mma=420mm,b2=b=84mm,b1=b2+(5~10)=90mm四．传动零件的设计计算（一）减速器高速级齿轮的设计计算1）材料的选择：高速级的小齿轮选择45钢,调质处理。齿面硬度为217—255HBS大齿轮材料选用45钢,正火处理。齿面硬度为162—217HBS计算应力循环次数91110765.2)1630010(19606060hjLnN89121210154.6493.410765.2iNN查图5-17，ZN1=1.0ZN2=1.05由式5-29，ZX1=ZX2=1.0，取SHmin=1.0ZW=1.0ZLVR=0.92按齿面硬度240HBS和200HBS由图5—16得21lim/580mmNH,22lim/550mmNH计算许用接触应力211min1lim1/6.53392.00.10.10.1580mmNZZZZSLVRWXNHHH222min2lim2/3.53192.00.105.10.1550mmNZZZZSLVRWXNHHH因12HH，故取22/3.531mmNHH2）按齿面接触强度确定中心距小轮转矩T1=48850N·mm初定螺旋角β=13987.013coscosZ初取0.12ZKt由表5-5得2/8.189mmNZE减速传动493.4iu,取4.0a。第10页共27页由式（5-41）计算ZH端面压力角4829.20)13cos/20()cos/(tgarctgtgarctgnt基圆螺旋角2035.12)4829.20cos13()cos(tgarctgtgarctgtb44.24829.20sin4829.20cos2035.12cos2sincoscos2ttbHZ由式（5-39）计算中心距ammZZZZuKTuaHEHat6.1183.531987.08.18944.2493.44.02488500.1)1493.4(2)1(32321取中心距a=125mm。估算模数mn=(0.007～0.02)a=0.875～2.5mm取标准模数mn=2mm。小齿轮齿数221493.4213cos12521cos21umazn大齿轮齿数10022756.412uzz。取z1=22，z2=100实际传动比545.42210012zzi实传动比误差%5%167.1%100493.4493.4545.4%100理实理iiii，在允许范围内。修正螺旋角5784.121252)22100(2arccos2)(arccos12azzmn与初选β=130相近,ZH`Zβ可不