严岑琪机械设计专业课程设计计算说明指导书.doc

第一章 设计任务书1.1设计题目 原料车间一运输冷料带式运输机，由电动机经一级减速传动装置，该减 速传动装置系由单级齿轮减速器配合其它传动件组成。该带式运输机折合每日两班工 作制，工作期限5年。设计此传动装置。 技术参数：运输机主动鼓轮轴输入端转矩/主动轮直径运输带速度5003501.5 工作条件：工作年限工作班制52 1.2 传动方案分析和确定 第二章 传动装置运动和运动参数选择和计算 2.1减速器结构 本减速器箱体设计为剖分式、铸造箱体2.2电动机选择 （1）工作机输入功率 =601000=6010001.8350 =81.893r/min =/9550=（50081.893/9550）kw=4.288kw （2）总效率 齿轮为7级精度，滚动轴承为角接触轴承，联轴器为弹性联轴器，链传动为开式链传动。 （3）所需电动机输出功率 查机械零件设计手册得 = 5.5 kw 电动机选择 Y132S-4 n满 = 1440 r/min2.3传动比分配 减速器总传动比 取 则 2.4运动参数及动力参数计算 功率 计算： 转速 计算： 转矩 计算： 将上述数据列表以下：轴号功率转速转矩I 5.02372066.625II4.873175.61265.003III4.791175.61260.516第三章 V带传动设计计算3.1 设计分析 V带传动设计计算设计条件：水平对称部署，电机转速，从动轮转速，天天工作16个小时。3.2 计算过程 设计过程所用图、表由机械设计基础查得。 （1）计算功率 由表13-6查得，故 （2）选一般V带型号 依据、查图13-12选择A型V 带（3） 选择小带轮基准直径 参考表13-7和图13-12得小 带轮基准直径为，故 取（4）验算带速 在525范围内，带速适宜。（5） 确定带长和中心距 按公式 选 则 查表13-2，取，同时查得 实际中心距为 （6）验算小带轮包角 包角适宜。（7） 确定V带根数 由表13-5查得、 A型V带 ，其中传动比， 由表13-9得，由表13-8得，则 由表13-10得，由表13-2得，则V带根数为 ，取根。（8）计算张紧力 由表13-1查得 （9）计算压轴力 3.3 带轮结构设计第四章 齿轮传动设计计算4.1 设计分析 齿轮传动设计计算 设计条件：7级精度、对称部署、单向转动、载荷平稳、 4.2选材 小齿轮 45钢 调质处理 230HBS 大齿轮 45钢 正火处理 200HBS4.3确定基础参数 4.4接触疲惫强度计算 设计过程中所用图、表由机械设计基础查得 （1）计算小齿轮转矩 （得数错误） （2）确定载荷系数 因为载荷平稳，由表11-4取 已知齿轮为7级精度，调质处理，并初设，由表11-5取 对于7级精度软齿面齿轮，由表11-9取 齿轮在轴上对称部署，轴刚性大，软齿面，由表11-8取， 由图11-7取 所以，该斜齿轮圆柱齿轮传动载荷系数为 （3）确定弹性系数、节点区域系数、重合度系数和螺旋角系数 钢对钢弹性系数查表11-6得，初设， 则由图11-9 可查得节点区域系数，重合度系数 对斜齿轮可取， 由此可得 螺旋角系数 （4）计算许用接触应力 因为大齿轮硬度比较低，其强度较差，故接 疲惫强度按大齿轮计算即可。 大齿轮45钢，正火处理，200HBS，由图11-10取， 按表11-7查得其失效概率为1%得。 大齿轮许用接触应力为 （5）计算小齿轮分度圆直径 （6）验算速度 ， 和初设相符。4.5确定传动尺寸 （1）确定模数 ，取 （2）确定中心距 ， 中心距应圆整为整数，取 （3）确定螺旋角 （4）确定齿轮分度圆直径 （5）确定齿宽 ，取 4.6弯曲疲惫强度验算 （1）确定齿形系数、应力修正系数、重合度系数及螺旋角系数 小齿轮当量齿数为，大齿轮当量 齿数为。查图11-12和图11-13得 重合度系数因已知故 螺旋角系数 （2）计算许用弯曲应力 小齿轮45钢，调质处理，硬度为230HBS，查 图11-14得 因为，查图11-15，可取尺寸系数 失效概率为1%，查图11-7得安全系数 计算许用弯曲应力 （3）验算弯曲疲惫强度 4.7齿轮相关参数计算 （1)小齿轮参数计算 分度圆直径； 齿顶圆直径； 齿根圆直径； 旋向：右旋。 （2）大齿轮参数计算 分度圆直径； 齿顶圆直径； 齿根圆直径； 旋向：左旋。参数主动轮从动轮模数/mm22齿数28115齿宽/mm6560分度圆直径/mm57.175234.825齿顶圆直径/mm59.175236.825齿根圆直径/mm54.675232.325螺旋角中心距/mm146旋向右旋左旋精度等级7级4.8齿轮结构设计第五章 轴设计和计算5.1轴I设计和计算 设计条件： 轴上齿轮分度圆直径 设计中用到图、表由机械设计基础查得（1）选材 选择45钢并经过调质处理，由表15-1和表15-3查得 硬度为217255HBS，（2） 轴长估算 参考机械设计课程设计对轴长进行估算 轴总长： 带轮到邻近轴承部分长为： 轴承之间长为： 一个轴承到齿轮中心距离为： （3）画轴空间受力简图，图1 （4）作水平面内弯矩图,图2 截面C左侧弯矩为 截面C右侧弯矩为 截面A处弯矩为 （5）作垂直面内弯矩图，图3 截面C处弯矩为 （6）作合成弯矩图，图4 截面C左侧合成弯矩为 截面C右侧合成弯矩为 截面A处合成弯矩为 （7）作转矩图，图5 （8）作当量弯矩图，图6 （9）计算危险截面处直径 A处： C处： 因C处有键槽，故将直径扩大5%，即 D处： 因D处有键槽，故将直径扩大5%，即 5.2 轴设计和计算 设计条件： 轴上齿轮分度圆直径 设计中用到图、表由机械设计基础查得（1）选材 选择45钢并经过调质处理，由表15-1和表15-3查得 硬度为217255HBS， （2）轴长估算 该轴轴承之间长度应和轴I轴承之间长度相同， 即 （3）画轴空间受力简图，图1 在数值上 （4）作水平面内弯矩图,图2 截面C左侧弯矩为 截面C右侧弯矩为 （5）作垂直面内弯矩图，图3 （6）作合成弯矩图，图4 截面C左侧合成弯矩为 截面C右侧合成弯矩为 （7）作转矩图，图5 （8）作当量弯矩图，图6 （9）计算危险截面处直径 C处： 因C处有键槽，故加大5%，即 B处、D处 B处、D处也加大5%，即 第六章 轴承选择和计算6.1 轴I两端轴承选择和计算 设计条件：预期使用寿命为29200h 轴承内径， 转速，选择公称接触角为型轴承 设计中用到图、表由机械设计基础查得 （1）计算轴承1、2轴向负荷 （2）计算轴承1、2内部轴向力 因为 故 （3）计算轴承1、2当量动负荷 由表17-8查得型轴承， 而 查表17-8得 （4）计算所需径向基础额定动负荷 因为， 故以轴承1当量动负荷为计算依据，因为轻微 冲击负荷，查表17-6得，工作温度正常，查表17-5得 所以， 由机械设计常见标准查得型轴承径向基础额定动负荷 ，符合设计要求。6.2 轴两端轴承选择和计算 设计条件：预期使用寿命为29200h 轴承内径， 转速，选择公称接触角为型轴承 设计中用到图、表由机械设计基础查得 （1）计算轴承1、2轴向负荷 （2）计算轴承1、2内部轴向力 因为， 故 （3）计算轴承1、2当量动负荷 由表17-8查得型轴承， 而 查表17-8得 （4）计算所需径向基础额定动负荷 因为， 故以轴承1当量动负荷为计算依据，因为轻微 冲击负荷，查表17-6得，工作温度正常，查表17-5得 所以， 由机械设计常见标准查得型轴承径向基础额定动负荷 ，符合设计要求。第七章 键选择及计算7.1 轴I外伸端键选择和计算（1）键选择 该处用键联接带轮和轴I，由第三章V带设计及带轮结构设计可知， 带轮和轴接触部分轴长为， 故键长为 由电动机外伸端直径及第五章轴 设计可知，该处轴直径设定为 ，依据以上数据选择键型。 由机械设计课程设计查表5-1，选择A型一般平键 GB1096-90 材料为45钢。（2）键校核 因为轮毂材料为铸铁，故其强度最弱，按其挤压应力进行校核。 该处键联接有轻微冲击，查机械设计基础表10-11得 ， ，符合设计要求。7.2 轴 键选择和计算 （1）键选择 该处用键联接从动轴和从动齿轮，由第四章齿轮设计和计算可知，该 处齿轮和轴接触部分长度为齿宽，故， 故键长为 ，由机械设计课程设计 查表5-1，选键长为 由第五章轴设计和计算可知，该处直径为，由机械设计 课程设计查表5-1，选择A型一般平键 GB1096-90 材料为45钢。（2）键校核 齿轮轮毂材料为45钢，按其挤压应力进行校核。 该处键联接有轻微冲击，查机械设计基础表10-11得 ， ，符合设计要求。第八章 联轴器选择8.1 从动轮外伸端联轴器选择 设计条件： （1）选择类型 考虑到转速较低，传输功率不太大，安装时不易确保完全同 轴线，故选择弹性柱销联轴器。 （2）计算名义转矩 由机械设计基础查表18-1取， （3）选择型号 参考机械设计课程设计表6-4按GB5014-8 选择联轴器型号为，选择Y型孔，A型键，轴直 径为，孔长。8.2 大链轮处联轴器选择 设计条件： （1）选择类型 考虑到转速较低，传输功率不太大，安装时不易确保完全同 轴线，故选择弹性柱销联轴器。 （2）计算名义转矩 由机械设计基础查表18-1取， （3）选择型号 参考机械设计课程设计表6-4按GB5014-8 选择联轴器型号为，选择Y型孔，A型键，轴直 径为，孔长。 第九章 相关参数验证及误差分析9.1 确定正确传动比及误差分析（1）正确传动比计算 、 （2） 传动比误差分析 符合设计误差要求。9.2 轴长误差分析 依据最终装配图测量计算轴I总长为 符合设计误差要求。