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1、机械设计课程设计姓名：班级：学号：指导老师：日期：2011年6月1 .设计目的22 .设计方案33 .电机选择54 .装置运动动力参数计算75 .带传动设骨96 .齿轮设计187 .轴类零件设计288 .轴承的寿命计算319 .键连接的校核3210 .润滑及密封类型选择3311 .减速器附件设计3312 .心得体会3413 .参考文献351 .设计目的机械设计课程是培育学生具有机械设计实力的技术基础课。课程设计则是机械设计课程的实践性教学环节，同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次全面的设计实力训练，其目的是：（1）通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增加创新意识，培育综合运用机械设计课程
2、和其他先修课程的理论与实际学问去分析和解决机械设计问题的实力。（2）学习机械设计的一般方法，驾驭机械设计的一般规律。（3）通过制定设计方案，合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作实力，确定尺寸和驾驭机械零件，以较全面的考虑制造工艺，运用和维护要求，之后进行结构设计，达到了解和驾驭机械零件，机械传动装苴或简洁机械的设计过程和方法。学习进行机械设计基础技能的训练,例如：计算,绘图,查阅设计资料和手册，运用标准和规范等。2 .设计方案及要求据所给题目：设计一带式输送机的传动装置（两级绽开式圆柱宜齿轮减速器）方案图如下：12-电动机I传动4-技术与条件说明：1）传动装置的运用寿命预定为8年每年按
3、35（）天计算，每天16小时计算：2）工作状况：单向运输，载荷平稳，室内工作，有粉尘，环境温度不超过35度：3）电动机的电源为三相沟通电，电压为380/220伏；4）运动要求：输送带运动速度误差不超过5%；滚筒传动效率0.96：5）检修周期：半年小修，两年中修，四年大修。设计要求1）减速器装配图1张：2）零件图2张（低速级齿轮，低速级轴）：3）设计计算说明书一份，按指导老师的要求书写4）相关参数：F=8KN,V=0.6加s,D=400nm.:.3 .电机选择3.1 电动机类型的选择按工作要求和工作条件选用Y系列鼠笼三相异步电动机。其结构为全封闭自扇冷式结构，电压为38OV。3.2 选择电动机的
4、容量工作机有效功率=依据任务书所给数据F=8KN,100OV=0.6O则有：p,=0=毁吆=4.8KW1(X)0IO(X)从电动机到工作机输送带之间的总效率为式中,小，%,小，分别为V带传动效率，滚动轴承效率，齿轮传动效率，联轴器效率，卷筒效率。据机械设计手册知7=0.96,%=0.99,7=0.97,%=0.99,%=o.99,则有:rh=0.96X0990.972X0.990.99=0.85所以电动机所需的工作功率为:0.9v0.960.85=5.88KW取Pj=6.0KW3.3 确定电动机的转速按举荐的两级同轴式圆柱斜齿轮减速器传动比八=8-40和带的传动比6=24,则系统的传动比范围应
5、为:1=I=(840)(2-4)=16-200工作机卷筒的转速为60X100()v6000.6.n.=28,7rmm11D3.14x400所以电动机转速的可选范围为n.=IXM-=(16200)28.7rmin=(4595740)r/min符合这一范围的同步转速有750r7nin,100OiVmin和15(X)rnin三种，由于本次课程设计要求的电机同步转速是100OrZmino查询机械设计手册(软件版)【常有电动机】-【三相异步电动机】-【三相异步电动机的选型】-【丫系列(IP44)三相异步电动机技术条件】-【电动机的机座号与转速对应关系】确定电机的型号为Y160M-6.其满载转速为970r
6、min.额定功率为7.5KW。4 .装置运动动力参数计算4.1 传动装置总传动比和安排各级传动比1)传动装置总传动比IE=%=23=33.8n.28.72)安排到各级传动比因为1.=沁，讪已知带传动比的合理范围为24。故取V带的传动比加=2.2则Ig=上=15.5安排减速器传动比，参考机械设计指导书图12安排齿轮传动比得高速级传动比八=4.70,低速级传动比为N=以=3.274.704.2 传动装置的运动和动力参数计算电动机轴：转速：no=970r/min输入功率：P=Pv=6.0KW输出转矩：T,=955xO晨以=9.55x1。、幽970=5.9,4N,zw,I轴（高速轴）1,出加9704s
7、,.技理：n=rmn=440/7min沁2.2输入功率：pi=P（IXa=P“x小=6.0x0.96=5.76KW输入转矩T=9.5510,-=9.55x1.f,-=1.3IOs,mmm440II轴（中间轴）转速：n：=93.6rmini24.7输入功率：P1=P2=PIX=5.76x0.99x0.97=5.5KW输入转矩：T2=9.551O,-=9.55x,6-=5.6IO5Vm,Mft：93.6In轴（低速轴）转速：na=-上=6=28.6rmin2j3.27输入功率：P=P27-1=z7-z7=550.990.97=5.28KW输入转矩：T,=9.55XKT立=9.5510f-=1.76
8、106N,mi3ni28.6卷筒轴：转速：n*=r=28.6rmin输入功率：Pf=P3jp=Pj.i=5.280.990.99=5.17KW输入转矩：Tr=9.55IO6=9.551(,-=1.731.O6N*三in28.6各轴运动和动力参数表4.1轴号功率(KW)转矩(Ne)转速()电机轴65.91.O9701轴5.761.31.4402轴5.55.6x1OS93.63轴5.281.76x1028.6卷同轴5.17173x1.O28.6图4-15 .带传动设计5.1 确定计算功率P”据表8-7查得工作状况系数KA=I.1。故有:p=KXP=.16.O=6.6KIV5.2 选择V带带型据Pe
9、和n有图8-11选用A带。5.3 确定带轮的基准直径的并验算带速(1)初选小带轮的基准直径d川有表8-6和8-8,取小带轮宜径dd=I25mm(2)验算带速v,有：11dtn/if,3.14125970V=60IO(K)601(X)()=6.35%因为6.35ms在5ms30ms之间，故带速合适。3)计算大带轮基准直径”2Jrf2=3Xdtn=2.2*125=275mm取dj-=280mm新的传动比M=国=2.241255.4 确定V带的中心距a和基准长度1.a据式8-20初定中心距a=700mm(2)计算带所需的基准氐度1.io2a=970/n,i=2.2和A型带，杳28-4b得P)K)-.
10、isin2=25179.960.99=1696.45N5.9 带轮设计(1)小带轮设计由Y160M电动机可知其轴伸直径为d=mm,故因小带轮与其装配,故小带轮的轴孔直径d=42mm=有4Pg表14-18可知小带轮结构为实心轮。(2)大带轮设计大带轮轴孔取32mm,由4P值表14-18可知其结构为辐板式。6 .齿轮设计6.1 高速级齿轮设计1 .选定齿轮类型，精度等级，材料及模数I）按要求的传动方案，选用圆柱直齿轮传动；2）运输机为一般工作机器，速度不高，故用8级精度；（GB1.oo9588）3）材料的选择。由2表10-1选择小齿轮材料为45钢（调质）硬度为240HBS,大齿轮的材料为45钢（正
11、火）硬度为200HBS,两者硬度差为40HBS：4）选小齿轮齿数为Z=24,大齿轮齿数Z?可由ZkxZ得Z=112.8,取113：2 .按齿面接触疲惫强度设计按公式：du2.32Xd华宁（岛）2（1）确定公式中各数值I）试选K=1.3.2）由表107选取齿宽系数力=1。3）计算小齿轮传递的转矩，由前面计算可知：T=1.3,N三4）由表10-6查的材料的弹性影响系数Z,=1898MP?5）由图10-2Id按齿面硬度查的小齿轮的接触疲惫强度极限*=580MP；大齿轮的接触疲惫强度极限%m=560MP.6）由图10/9取接触疲惫寿命系数K三=0.95：K=1.05O取失效概率为1%,平安系数S=I,
12、有i=KMM=095x580=55IMPS1.2=%;3=1.O5560=588MP(2)计算确定小齿轮分度圆宜径d”，代入尸中较小的值1)计算小齿轮的分度圆直径d*由计算公式可得：,J3I,3IO,5.7J89.8i,d232U-X(-)=6o.7mmV14.75512)计算圆周速度。a1.1.n,3.I466.744O,.60XIOCX）60x1000V=V=i2-j-=1.54ms3)计算齿宽bb=rf,=166.7=66.7nm4）计算模数与齿高模数W1=%=2.78IWZt24齿高力=2.25/=2.25x2.78=6.26，5）计算齿宽与齿高之比。b66.7=10.656.266）计算载荷系数K。已知运用系数Ka=1.据V=I.54%,8级精度。由图10-8得Kv=I.07,Kw=
