机械课程设计(螺旋输送机传动装置)

机械设计课程设计1机械设计基础课程设计说明书设计题目：螺旋输送机传动装置学生姓名：肖百健学号：20100736专业年级：10级交运指导老师：成绩：2013年1月机械设计课程设计2机械设计课程设计说明书学生姓名肖百健专业班级10级交通运输一班学号20100736指导教师职称讲师教研室机电系教研室题目螺旋输送机传动装置传动系统图：原始数据：输送机工作轴功率p=3.2kw输送机工作轴转速n=36(r/min)工作条件：三班制单向连续运转，载荷较平稳;使用折旧期10年；工作环境室外，灰尘较大，环境最高温度35度；动力来源电力，三相交流，电压380/220v；检修间隔期三年一大修两年一中修半年一小修；制造条件及生产批量，一般机械厂制造，单间生产。机械设计课程设计3目录1.电动机的选择与运动参数的计算1.1、电动机的选择……………………………………………………………（4）1.2、传动比的分配……………………………………………………………（6）1.3、传动装置运动参数…………………………………………………………（6）2.各齿轮的设计计算2.1、直齿圆柱齿轮减速设计……………………………………………………（9）2.2、直齿圆锥齿轮减速设计……………………………………………………（13）3.轴结构设计3.1、高速轴的设计……………………………………………………………（18）4.校核4.1、高速轴轴承和键的校核…………………………………………………（23）4.2、联轴器的选择……………………………………………………………（23）4.3、减速器的润滑……………………………………………………………（23）5.箱体尺寸及技术说明5.1、减速器箱体尺寸…………………………………………………………（25）6.福建设计附件设计……………………………………………………………（26）7.其他技术说明其他技术说明……………………………………………………………（27）8.设计心得………………………………………………………………………（29）参考文献…………………………………………………………………………（30）机械设计课程设计4设计计算与说明计算结果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wPwwnT9550kWkW7972.398.09550130265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kWPPwd6641.478920.07972.31.1.4、选择电动机单级圆柱斜齿轮的传动比6锥齿轮2-3则总动比的范围是2-18所以，的电动机的转速范围为260-2340r、选择电动机型号为：Y132M2-6KWP7972.3w78920.0总kWPd6641.4电动机型号：Y132M2-6机械设计课程设计5Y132M2-6电动机主要技术数据额定功率wKkW5.5满载转速满nmin960r同步转速同nmin1000r额定转矩额TmN0.2最大转矩maxTmN2.21.1.5、电动机的外型尺寸3i14615.2i2机械设计课程设计6Y132M2-6电动机外形尺寸为（mm）ABCDEFGH2161788938801033132KABACADHDBBL12280270210315238515电动机安装尺寸（mm）中心高H外形尺寸LX（AC/2+AD）XHD地脚安装尺寸AXB地脚螺钉孔直径K轴伸尺寸DXE装键部位尺寸FXGD132515X345X315216X1781238X8010X411.2、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r38.7130960n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6i。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4615.2338.7i12iia1.1.3、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：kWK6175.499.06641.4P1wI38.7iakW2586.4PIIIkW7596.3PIvmin960Irnmin320IIrnmin320IIIrnmin130IvrnmNTI9345.45mNTII996.130mNTIII0925.127mNTIv9215.275kW6175.4PIkW3894.4PII机械设计课程设计7低速轴的输入功率：kW3894.497.0978.06175.4PP34III对于圆锥齿轮传动：高速轴的输入功率kW2586.498.099.03894.4PP41IIIII低速轴的输入功率kW7596.398.090.02586.4PP42IIIIv（2）、各轴转速的计算对于圆柱齿轮传动：高速轴转速min960nrnI满低速轴转速min3203960n1IIrinI对于圆锥齿轮传动：高速轴转速min3202rnnIII低速轴转速min1304615.2320n2IvrinIII（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9345.459606175.495509550低速轴输入转矩mNnPTIIIIII996.1303203894.495509550对于圆锥齿轮传动：高速轴输入转矩mNnPT0925.1273202586.495509550IIIIIIIII低速轴输入转矩mNnPTIvIv215.2751307560.395509550Iv311Z932Z20MPa6501HMPa5802H机械设计课程设计8（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I4.617596045.9345低速轴II4.3894320130.996圆锥齿轮传动高速轴III4.2586320127.0925低速轴IV3.7560130275.92156.1K5.1mmma96mm48b1mmb1442机械设计课程设计92.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7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调质，齿面硬度250HBS大齿轮用45常化210HBS选螺旋角为14（2）、按齿面接触接触强度设计即31211dHEHtTktd）（）（】【(1)确定公式的各值1.试选6.1tk2.区域系数45.2HZ3.查得78.0187.02则65.1214.许用接触应力：2][][21][HHH565.21FaY2178.22FaY机械设计课程设计105.安全系数S=1失效概率为1%选齿宽系数1d弹性影响系数218.189MPaZE查表MPa6502limH，MPa5802limFMPa5.617MPa165095.0SKHHlim2HN2H2MPa522MPa15809.0SKFFlim2FN22FMPaH5.569[]6.应力循环次数911091.2836582196060N832102.97.81NN则9382.45375.56938.48945.245.459346.1231211dHEHtTktd）（）（】【7.计算圆周速度smvndt/3091.2100060118.计算齿宽b及模数9382.451tddbmmzdmtn7829.1/cos.10115.425.2ntmh4516.11011.4/9382.45hb9.重合度9822.1tan318.01zd10.计算载荷系数k已知使用系数1Ak根据v=2.3091m/s动载荷系数08.1vk418.1Hk14.1Hk2.1FHkk载荷系数855.1HHVAkkkkk11.按实际载荷系数校正所算的分度圆直径203Z504Zo20机械设计课程设计112594.48311tkktdd12.计算模数8731.1/cos11zdmn（3）、按齿根弯曲强度设计3][cos22121FFaFadzYYYkTnm（1）1.计算载荷系数8312.1FFVAkkkkk2.纵向重合度9822.1查得螺旋角影响系数85.0Y3计算当量齿数367.27cos311zzv1011.82cos322zzv（4）查取齿形系数565.21FaY2178.22FaY（5）查取应力校正系数604.11SaY772.11SaY（6）.计算大小齿轮的][FSaFaYY][FSaFaYY=1]/[604.1565.2F（7）确定公式内各参数1.查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPaFE4401MPaFE4202取s=1.42.弯曲疲劳系数92.01FNk96.02FNk3.143.289][1F288][2F38'5721121'268o2机械设计课程设计124.1][FSaFaYY=0.0142292][FSaFaYY=0.013646（4）.设计计算计算的nm1.23（1）取nm=1.5217.31cos1nmdz取311z932Z（2）.几何尺寸的计算847.95cos2)(21nmzza取a=96（3）正螺旋角3615.142][cos21amzzarn（4）计算大小齿轮的分度圆直径99.471d99.1432d（5）计算齿宽99.47dbd圆整后取551B502B（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mmmZ48d11mmd14425emmm255R机械设计课程设计13基圆直径mmdb94.441mmdb83.1342齿顶圆直径51211aahdd147222aahdd齿根圆直径25.44211ffhdd25.140222ffhdd齿距71.4nnmp齿厚s=p/2=2.355齿槽宽e=p/2=2.3552.2、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7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，常化，硬度为210HBS，二者硬度差为40HBS。（4）选小齿轮齿数,201z则：50z23.49204615.22112，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321215.0192.2uKTZdRRHE