机械设计说明书(完整版).docx

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1、目录一、 设计任务书二、 电动机的选择三、传动装置的运动和动力参数计算四、传动件设计与计算五、高速轴的设计与计算六、中间轴的设计与计算七、低速轴的设计与计算八、键的选择以及校核九、轴承的校核十、润滑方式及密封方式的选择十一、设计总结十二、参考资料计算结果计算项目及过程一、设计任务书设计带式运输机传动装置(简图如下)1一一电动机2联轴器3二级圆柱齿轮减速器4联轴器Fn=5KNV=lOz/j/minD=380加6原始数据:数据编号4钢绳拉力F/kN15钢绳速度v/(mmin)10卷筒直径Dun3801.工作条件：间歇工作，每班工作不超过15%,每次工作不超过IOmin,满载启动，工作中有中等震动，

2、两班制工作，钢绳速度允许误差5,设计寿命10年。2 .加工条件：生产20台，中等规模机械厂，可加工7-8级齿轮。3 .设计工作量：(1)减速器的装配图AO一张(2)零件图A,二张。(3)设计说明书1份(打印)。.、电动机的选择1 .传动装置总体设计方案本组设计数据：第四数据：钢绳拉力F/N15x103钢绳速度度min)10卷筒直径D/mm380(1) .外传动机构为联轴器传动。(2) .减速器为二级同轴式圆柱齿轮减速器。(3) .该方案的优缺点：瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠，径向尺寸小，结构紧凑，重量轻，节约材料。轴向尺寸大，要求两级传动中心距相同。减速器横向尺寸较小，两大吃论浸油深

3、度可以大致相同。但减速器轴向尺寸及重量较大；高级齿轮的承载能力不能充分利用；中间轴承润滑困难；中间轴较长，刚度差；仅能有一个输入和输出端，限制了传动布置的灵活性。原动机部分为Y系列三相交流异步电动机。总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。2 .电动机选择电力，三相交流电，电压380/220V;所选用Y系列一般用途的全封闭自冷式三相异步电动机。总=0.834(1)电动机容量的选择7每对开式齿轮传动效率：0.95%每对轴承传动效率：0.99八一每对斜齿圆柱齿轮的传动效率：.98”每个联轴器的传动效率：0.99联一卷筒的传动效率

4、：0.96总：电机至工作机之间的传动装置的总总二%X/5媚”Xz7m95X0.995X0.9820.992X0.96-0.834卷筒所需输入功率匕：nFv1510310CCP11=2.6KW1000t7m,10000.9660电动机的实际输出功率Pd:OZrP,=-=2.99kw0834额定功率=(11.3)5=(11.3)x2.99=2.993.89hv取埸=3而2.确定电机转速：电动机型 号额定功率 /KW满载转速 r/min堵转转 矩额定转 矩最大转 矩额定转 矩Y100L2-4314202.22.2Y132S-639602.02.0确定电动机型号为MOON-4,其满载转速* = 142

5、0min8.38r minnm =1420 r/min =169.45 =67 %=5. 1n = 1420 r/min n2 =211.94 r / min w3 =41.48 r/min n4 = 8.38 r / minPI= 2.S7kw公森则由公式几=叱八得输送带卷筒的转速160x100060100Ovnw=D60x1000x103.1438060=8.38.mm查资料1表2T推荐的传动比合理范围二级展开式圆柱齿轮传动比在(840)之间,开式齿轮传动比(3-5),故总传动比的范围为(24200)。电动机转速可选的范围为：电二i总=(24200)8.38=(201.121676)r/m

6、in符合这一范围的同步转速有10001500(3)电动机的型号确定根据同步转速查表,综合考虑电动机和传动装置的尺寸、和开式齿轮、减速器的传动比，可见第1种方案比较合适，因此选用三、计算传动装置的运动和动力参数1 .计算总传动比有电动机的满载转速nm和工作机主动轴转速nw,可确定传动装置应有的传动比总传动比：i总二区二22=169.45总nw8.382 .合理分配各级传动比一直圆柱齿轮传动比范围为35,所以开式齿轮传动比%=5分配传动比：取i开=5,则G二组二幽”二33.89_5i,iiJ(1.31.5)i减J(L3X1.5)x33.89=6.647.13取%=6.7则j低二.二甯=5.1zif

7、ii6.7注：后为开式齿轮的传动比，i减为减蜃器的传动比，为高速级传动比，i低为低速级传动比3.各轴转速，输出功率，出入转矩，转速计算。p2=2.73电动机转速o=1420rminp3=2.52kw高转速In1=n=1420rminp4=2.42ZCvV中间轴II/?2=I4、。=211.94r/min67Ti=19.30N”低速轴Infiy211.94w3=y三-=41.48r/min卷筒轴IVn4=“,=8.38min(=123Nm电动机额定功率4=580.2Njn上面已求得领二=3kwT4=2784.5Nm高转速IPI=PdfI4thrh=2.990.990.990.98=2.87AVV

8、中间轴IIp2=p1773272=2.870.9820.99=2.73KV以此类推低速轴HIp3=2.52kw卷筒轴IVp4=2A2kw电动机转轴”95503=20.18Nm1420高转速I2型产二笔彩=1930N项目电动机 轴高速轴I中间轴II低速轴III卷筒转速 (r/min)14201420211.9441.488.38功率 (kW)32.872.732.522.42转矩(N m)20.1819.3123.580.22784.5Z1 =25Z2 =168以此类推中间轴II_9550P2_95502.73二123NmW2211.94低速轴In7,9550p39550x2.52_5X?A/.

9、n34148卷筒轴W955()XP,9550x2.424%8.3=2784.5Nm四、传动件设计计算I斜齿圆柱齿轮计算A.高速级斜齿圆柱齿轮的计算1.选择材料热处理方式和公差等级小齿轮选用40Cr,调质热处理，齿面硬度达到250HBS大齿轮选用45钢，调质热处理，齿面硬度达到220HBS因为是软齿面闭式传动，故按齿面接触疲劳强度进行计算，其设计公式为：EJ=MOMpa悟亚生V4di齿轮传递转矩为719.3x1（）3N加九由机械设计基础（回22）可以查出载荷系数，因工作中有中等冲击，故载荷系数Z=I.5由机械设计基础（P）表7-8查得,=l=550Mpa由机械设计基础（）表7-7查得材料弹性系数

10、Z=189.8初选压力角=5o齿数比=6.7tn=2mm初选齿数Z1=25,则N2=Z=6.7x25=167.5MZZ2=168由机械设计基础（P119）图7-3查得分加1=M的。Crmiln2=550%。许用接触盈利可用以下公式计算叫=生如%/7=15.2V=601420l2502815%10=5.1108b=60w7N.5.1IO83小M=l=7.63102Z16.7由图7-24查得寿命系数Zm=1zn2=1由表7-5去安全系数=1.01w=Z。/IimI_IX68。_640MPaSH1b2=52mmw2=IimI_*550_550MPaSH1Yfi=2.65取匕#=632.07的加出算小

11、齿轮的分度圆直径4,得j=2.1.59Jz3.2Ze，TT(z+l)J3.2xl89.8/1.5x19.3x103(6.7+1)ord.t=3/(=?/()=32.16mm际diV6406.7匕=1.8确定模数J1cos32.16XeOSI51.n,=-=1.24?/%”Z125由机械制造基础(PIo6)表7-2取加=2加2.确定几何尺寸、tn(Z.+Z2)2(25+168)ICOOr中心距a=丝=-=198.87mm2COS2cosl5p取整，=200三?则螺旋角乙(乙+乙)2(25+168)B=arcos!-=arcos=15.22a2200dML=2x25=52mm(d,32.16mm,

12、合理),cos/cos15.2v,j.mz72168rd)=JL-=346.4Zmcoscos15.2齿宽b=dx=152=52mm4=4+(510)mn取4=60mm3.齿根许用疲劳强度条件为.bm-2flK,7,g1和Z同前齿宽b=b2z=52mm由机械设计基础(由24)表7-9查得：齿形系数L=265%=2.1应力修正系数为%=1.59Kf2=1.8由表7-25中可以查出试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限=220MParhm2=180MPa需用弯曲应力SM=也皿SF由图7-26查得寿命系数YN=Yn2=由表7-5可以查出安全系数Sf=1.35叫=162.96%加匕尸21=133.33叫4=52m

13、md2=346.4?=56mmda=350.4Mdfi=Alinmdt=341.47jJ2fl=XxoVW=l2？=16296MPaS,1.35r12riim2l180-2=八S=-35=133.33Mpa1.6XTCOS尸1.51.619.3103cos15.2pr一aF.=z=zX2.651.59=32MPaF.f,b*Z522225F2=Fy2y=31Mptzf24.计算齿轮的几何尺寸分度圆直径dx=-Z,=-25=52mmICoS尸CoSI5.2ci,=777,1Z2=168=346Amm-cosCoSl5.2齿根高hf=(Ja+C)mn=1.25S=1.252=2.5mm齿顶高ha=mn=2mm齿顶圆直径=J1+2=52+22=56mmda2=J2+2ha=346.4+22=350A