機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一. 傳動(dòng)方案擬定 .2二. 電動(dòng)機(jī)的選擇 .2三計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比 .4四運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 .5五傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 .6六軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 .12七. 滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算 .19八. 鍵連接的選擇及計(jì)算 .22設(shè)計(jì)題目：V帶一一雙級(jí)圓柱減速器機(jī)電工程學(xué)院08機(jī)工A 班設(shè)計(jì)者：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師：2010 年 9 月 15 日16 / 33一設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和要求傳動(dòng)方案擬定第七組：設(shè)計(jì)單機(jī)圓柱齒輪減速器和一級(jí)帶傳動(dòng)I. 原始數(shù)據(jù)：輸送帶工作拉力F=4kN輸送帶速度v=2.0 m/sF=4000NV=2.0m/sD=450mm卷筒直徑D=450 mmII.

2、工作條件：1.工作情況：兩班制工作（每班按 8h計(jì)算），連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷變化不大，空載啟動(dòng)；輸送帶速度允許誤差_5% ;滾筒效率=0.96。2. 工作環(huán)境：室內(nèi)，灰塵較大，環(huán)境溫度30 C左右。3. 使用期限：折舊期 8年，4年一次大修。4 制造條件及批量：普通中、小制造廠，小批量。III .參考傳動(dòng)方案（如下圖）5IV .設(shè)計(jì)工作量1. 設(shè)計(jì)說明書一張。2. 減速器裝配圖一張（1號(hào)圖）。3. 減速器主要零件的工作圖（3號(hào)圖紙34張）。電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)（1） Y系列（轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，啟動(dòng)力矩?。￢2n3 *60 = 84.925 : 85r / min（2）輸出二 D 二 *450*10(3)P

3、工作 = FV4*10 3*28KW1000 1000P工作8p電機(jī)= 二*聯(lián)軸.軸承 齒輪 滑筒.v帶= 10.2106KW80.991Q984_0.972J196_0.95查14頁(yè)表16-1可選電動(dòng)機(jī)參數(shù)中心距方 案型號(hào)P額轉(zhuǎn)速滿載 轉(zhuǎn)速傳動(dòng) 比軸 徑額外伸 長(zhǎng)度1601Y160L-611100097011.41421101602Y160M-4111500146017.1842110由上表數(shù)據(jù)，初選 Y160M-4電動(dòng)機(jī)，即總傳動(dòng)比i=17.18三計(jì)算總傳動(dòng)比及各軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù) 傳動(dòng)比分配：取帶傳動(dòng)比=2|=卩化8.59則減速器總傳動(dòng)比|1雙級(jí)圓柱齒輪高速級(jí):i- =2.57低速級(jí)：i

4、33動(dòng)力裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算(1 )各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算：n1 = nm=1460r/minn2=730r /mini12n2730n3=-218.43r/mini33.342n3218.43 n4=84.99r / mini42.57輸送帶誤差84.99二84.92584.925-0.076% ：5%符合所以n傳送帶=n4=84.99r/min（2 ）各 軸 的 輸 入 功 率 計(jì) 算pi=p 電幾 *V 帶=10.2106*0.95=9.700kw戸2 =卩1*卩 軸承 八 齒=9.700*0.98*0.97=9.221kwP3 = P 2*軸承 齒=9.221*0.98*0.97 =8.76

5、5kwP4 = P3*軸承 * 聯(lián)軸=8.765*0.98*0.99= 8.504kw（3 ）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：Ti=9550P/n2=9550 9.700/e=126.897N MT2=9550P/n3=9550顯 9.221/n3=9550 9.221/218.43= 403.T3=9550P/n4=9550匯 8.765/=9550匯 8.765/84,99= 984.8152NMT4=9550P4/n4=9550漢 8.8.504/邙=9550漢 8.504/84.99= 955562NM軸號(hào)轉(zhuǎn)速（r/min）功率（kw）轉(zhuǎn)矩（NM ）17309.700126.8972218.439.2

6、21403.152384.999.765984.889484.998.504955.562各軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)四.V帶的選擇及參數(shù)計(jì)算2.57V帶（1）由表8-7查得工作情況系數(shù)Ka =1.1Pca= Ka P=1.1*11=12.1 kw(2) 選擇V帶類型據(jù)Pca門1由圖8-11選B型確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1由表8-6和8-8取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1 =200mm_75）驗(yàn)算帶速V。m/s=15.28 m/s兀 * ddi* ni 3.14*200*1460 V =60*1000 60*10005m/sV 30m/s 合格(3) 計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2 = i dd1=2*200=400

7、 mm 由表 8-8 圓整 dd2=400mm（4）確定v帶中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld0.7（dd1 dd2）_a _2（dd1 dd2）=420 _a。1200取 a0=600 mm（5）帶所需基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld0 =2a0（dd1 pd2）+ （dd2-dd1）24* a0兀2002=1200 亠一（200400）亠=1200=942+16.6724*600=2158.67 mm由表8-2選帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld =2240 mm(6)計(jì)算實(shí)際中心局aLd - Ld0a = a0640.665 mm2中心距變化范圍 4201200 mm(7) 驗(yàn)算小帶輪上的包角 ：1.：1 =180 -(ddzddi)5

8、73 二 162.12 - 90a(8)計(jì)算帶的根數(shù)Z由 dd1 =200 mm n 1 =1460r/min 查表得 8-4a 得 Po =5.13kw(差值法求出)據(jù)n 1 =1460r/min i=2和B型帶查表8-46的Kl =1于是PeaPrPr =(P0+. ：P0)*K ：* Kl= ( 5.13+0.46)*0.954*1 kw =5.333kw 計(jì)算v帶根數(shù)z12.1=2.26895.333五.齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算1減速器高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì):已知軸輸入功率 P9.700KW小齒 輪轉(zhuǎn)速730r/min 齒數(shù)u = i3 二 3.342由電動(dòng)機(jī)工作壽命 8年(設(shè)每年工作300天)兩班制，

9、傳動(dòng)機(jī)連續(xù)單向運(yùn) 轉(zhuǎn)載荷變化不大(1) 選定齒輪類型，精度等級(jí)，材料及齒數(shù)a. 選用直齒圓柱傳動(dòng)b. 運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高故選擇8級(jí)精度(GB10095-88 )e.材料選擇由表10-1 (機(jī)械設(shè)計(jì)P191)選擇小齒輪材料為 40Cr (調(diào)制)硬度為280HBS大齒輪45鋼(調(diào)制)硬度 240HBS二者材料硬度差為 40HBSd.選小齒輪齒數(shù) Z1=24，則大齒數(shù) ZZtU =80.208取Z 2 =80(2) 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)：3由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-9a; P203機(jī)械設(shè)計(jì)）dit蘭2.23 JKLpU 1）2U a. 試選擇載荷系數(shù) Kt =1.3=9550=126.897

10、103N|_mmb. 計(jì)算小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩n2c. 由表10-7 （機(jī)械設(shè)計(jì) P205）選取齒寬系數(shù) V =1 （兩支承相對(duì)小齒 輪不對(duì)稱布置）1d. 由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)Ze=189.8MP2（機(jī)械設(shè)計(jì)P201）e. 由圖10-21d （機(jī)械設(shè)計(jì) P209）按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限匚Hiim1 =600MPa由圖10-21d （機(jī)械設(shè)計(jì)P209 ）按齒面硬度查得大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限二 h lim 2 = 550MPa由式 N=60nj Lh（機(jī)械設(shè)計(jì)P206）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N 1=60*730*1*9(2*8*300*8 ) =1.682x10N192=0.5

11、03 x 103.342g. 由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)Khn 1=0.91 Khn2 0.95 （機(jī)械設(shè)計(jì)P207）h. 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,由式（10-12）得：（機(jī)械設(shè)計(jì)P205）Khn 戸 lim 1二h1=0.9X600 MPa =540 MPaSKHN2& lim 2二h2=0.95X500 MPa =522.5 MPaS計(jì)算：（1）試計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1t，代人二h中較小的值。dit _2.233=2.231.3*126.897 X103_189.8522.52X1000 二 7.068mm（2）計(jì)算圓周速度V二 d1tn1二 70.

12、68 730V=2.7m/ s60 1000 60 1000(3) 計(jì)算齒寬bob = d dit =1 70 =70.68mm(4)計(jì)算齒寬與齒高之比 bh模數(shù):齒高:（5）d1t70.68 cl b 70.68mt2.945mm =10.67Z124h 6.626h=2.25 m =2.25 2.945=6.626 mm計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)V=2.7m/s 8級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù) Kr -1.13（1.1272） （機(jī)械設(shè)計(jì)P197）直齒輪Kh_： = Kf_：=1 ；由表10-3 （機(jī)械設(shè)計(jì)P195）由表10-2查得使用系數(shù) Ka =1 （機(jī)械設(shè)計(jì)P193）由表10-4用插值法查

13、得8級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí),KhK1.457機(jī)械設(shè)計(jì)P197)由 b =10.67 Kh 1 =1.457 查圖 10-13 得 Kf 一： =1.38 故載荷系數(shù) h(6)K=KaKvKhK 1.13 1 1.475 =1.667按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑由式（10-10a）得：（機(jī)械設(shè)計(jì)P204）d1 二 d1t二 70.68二 76.788mm(7)計(jì)算模數(shù)m。m =-Z176.788 .3.199mm24按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式（10-5）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為:3I 2燈1 “YFaYsa、 說2)（1）由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限二 FE1 =

14、500MPa ；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；FE2 =380MPa（2）由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1=0.85 ； KFN2-0.88（3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4,由式（10-12）得（機(jī)械設(shè)計(jì) P205）Kfn1 crFE10.85 漢 500L2Kfn2 二 FE20.88 3801.4MPa =238.86Ma（4）計(jì)算載荷系數(shù)K0K =KaKvKf_Kf1:=1 1.13 1 1.38=1.559（5）查取出齒形系數(shù)。由表 10-5 查得：YFa1=2.65 ； YFa2=2.22（機(jī)械設(shè)計(jì) P200）（6）查取應(yīng)力校正系數(shù)由表 10-5 查得：Ysa1=1.58 ； Ys