机械设计课程设计ZL14-A

目录1设计任务书......................................................................................................22电动机的选择计算..........................................................................................23传动装置的运动及动力参数计算..................................................................34传动零件的设计计算......................................................................................85轴的设计计算..................................................................错误!未定义书签。6低速轴的强度校核..........................................................错误!未定义书签。7滚动轴承的选择及其寿命验算......................................错误!未定义书签。8键联接的选择和验算......................................................错误!未定义书签。9联轴器的选择..................................................................错误!未定义书签。10减速器的润滑及密封形式选择....................................错误!未定义书签。11参考文献.........................................................................错误!未定义书签。1设计任务书1.1设计题目：设计胶带输送机的传动装置1.2工作条件：工作年限工作班制工作环境载荷性质生产批量82清洁载荷平稳小批1.3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-14180000.244009002电动机的选择计算2.1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380伏，Y系列。2.2滚筒转动所需要的有效功率kWFvPW32.4100024.0180001000传动装置总效率卷筒轴承开齿轮闭齿轮联522根据表4.2-9确定各部分的效率:联轴器的效率99.0联闭式齿轮的啮合效率级精度）（闭齿轮897.0开式齿轮的啮合效率95.0开齿轮滚动轴承的效率99.0轴承卷筒的效率96.0卷筒则传动装置的总效率卷筒轴承开齿轮闭齿轮刚联弹联5296.099.095.097.099.0993.05280.0280.022.3确定电动机的转速滚筒轴转速min/5.114.024.06060rDvnW所需的电动机的功率kwppw39.582.032.4查表4.12-1，可选Y系列三相异步电动机Y132M2—6型，额定功率5.5kW,同步转速1000r/min,满载转速960r/min。同时，查表4.12-2得电动机中心高H=132mm，外伸轴段D×E=38mm×80mm。3传动装置的运动及动力参数计算3.1分配传动比3.1.1总传动比48.835.119600Wnni3.1.2各级传动比的粗略分配查表4.2-9取6开i减速器的传动比91.13648.83开减iii减速器箱内高速级齿轮传动比33.491.1335.135.11减ii33.41i减速器箱内低速级齿轮传动比21.333.491.1312iii减21.32i3.2各轴功率、转速和转矩的计算3.2.10轴（电动机轴）39.50rpp39.50pmin/9600rnmin/9600rnmNnpT62.539601039.555.955.93000mNT62.5303.2.2Ⅰ轴（减速器高速轴）336.599.039.51010ppkmp336.51min/9600101rinnmin/9601rnmNnpT08.5396010336.555.9155.9311mNT08.5313.2.3Ⅱ轴（减速器中间轴）12.597.099.0336.512闭齿轮轴承ppkmp12.52min/7.22133.49601212rinnmNnpT9.2307.2211012.555.9255.9322mNT9.23023.2.4Ⅲ轴（减速器低速轴）kmpp02.599.099.012.523闭齿轮轴承kmp02.53min/1.6921.37.2212323rinnmin/1.693rnmNnpT4.6921.691001.555.9355.9333mNT4.69223.2.5Ⅳ轴（传动轴）kmpp92.499.099.002.534联轴轴承kmp92.44min/1.6911.693434rinnmin/1.694rnmNnpT97.6791.691092.455.9455.9344mNT97.67943.2.6Ⅴ轴（卷筒轴）kmpp63.495.099.092.445开齿轴承kmp63.45min/5.1161.6945rinn开min/5.115rnmNnpT9.38445.111063.455.9555.9355mNT9.38445各轴运动及动力参数见下表表1各轴运动及动力参数表轴序号功率P(kW)转速n(r/min)转矩T(mN)传动形式传动比效率η05.3996053.62弹性联轴器10.99Ⅰ5.33696053.08闭式齿轮4.260.96Ⅱ5.12221.7230.9闭式齿轮3.160.96Ⅲ5.0269.1692.4刚性联轴器1.00.98Ⅳ4.9269.1679.97开式齿轮6.00.941Ⅴ4.6311.53844.93.3开式齿轮的设计3.3.1选择材料小齿轮:QT500-3，调质处理，齿面硬度230--270HBS；大齿轮:QT500-7，正火处理，齿面硬度180--200HBS。3.3.2根据齿根弯曲疲劳强度确定模数初取小齿轮齿数205Z则大齿轮齿数12062056开iZZ查图5-18得aFMP2105lim，aFMP1906lim取4.1minFS计算应力循环次数8451099.1)2830010(0.11.696060hjLnN785610317.361099.1开iNN查图5-19得0.165NNYY，又0.165XXYY，取0.2STYminFS=1.4由XNFSTFFYYSYminlim得25/3000.10.14.10.2210mmNFaFMP4.2710.10.14.10.21906查图5-14得20.2,8.265FaFaYY查图5-15得81.1,55.165SaSaYY则0206667.07.030055.18.2555FSaFaYY02095789.07.027181.120.2666FSaFaYY取02095789.0}][,][max{666555FSaFaFSaFaFSaFaYYYYYY取2.0,1.1attYK则76.420)16(2.00205789.06550001.14][)1(4323254FSaFaaYYYZuKTm所以取m=5mm3.3.3齿轮5、6的主要参数Z5=20,Z6=120,i=6,m=5mmmmmZd10020555mmmZd600120566mmmhddaa11050.121002*55mmmhddaa61050.126002*66mmmchddf5.87525.00.12100)(2**55mmmchddf5.587525.00.12600)(2**66mmdda3502600100265mmaba703502.06取mmbb7687066597.9320cos.55ddb82.56320cos.66ddb则小齿轮转速为362.010601.6910014.310603345ndv0724.010020362.01005vz，由图（5-4a）得0.1vk，由表（5-3）取0.1Ak由图5-7a按b/d5=70/100=0.7，考虑齿轮悬臂布置2.1k，由图5-4得2.1k计算载荷系数44.12.120.10.10.1kkkkkvA32.31110969.93arccosarccos555abdd44.22610816.563arccosarccos666abdd714.1)]2044.22(120)2032.31(20[21)]()([21....6655tgtgtgtgtgtgztgtgzaa688.0714.175.025.075.025.0Y99.0688.044.1kY与0.1ttYk相近，无须修正。4传动零件的设计计算4.1减速器高速级齿轮的设计计算4.1.1材料选择小齿轮:45锻钢，调质处理，齿面硬度217--255HBS（表5-1）；大齿轮:45锻钢，正火处理，齿面硬度162--217HBS（表5-1）。计算应力循环次数9111021184.2)283008(19606060hjLnN891121011.533.41021184.2iNN查图5-17，05.1,0.121NNZZ（允许一定点蚀）由式5-29，0.121XXZZ取92.0,0.1,0.1limLVRWHZZS由图5-16b，得aHMP6901lim,aHMP5502lim由5-28式计算许用接触应力aLVRWXNHHHMPZZZZS8.63492.00.10.10.10.169011min1lim1aLVRWXNHHHMPZZZZS3.53192.00.10.105.10.155022min2lim2因12HH，故取aHHMP3.53124.1.2按齿面接触强度确定中心距小轮转矩mmNT530801初定螺旋角0初取0.12ttZK，由表5-5得2/8.189mmNZE减速传动，26.4iu;取4.0a端面压力角.20)20()(tgarctgtgarctgnt基圆螺旋角0b5.2.20sin.20cosco2sincoscos20sttbHZ由式（5-39）计算中心距ammZZZZuKTuaHEHat26.1280.5508.1895.226.44.02530800.1)126.4(2)1(32321取中心距a=140mm。估算模数mn=(0.007~0.02)a=0.98—2.8mm,取标准模数m