机械课程设计(锥齿轮2-A).docx

机械设计课程设计说明书设计题目链板式输送机传动装置材料学院4284班设计者：½学号：20083010462011-09-08西北工业大学目录课程设计题目第一局部传动方案拟定第二局部电动机的选择第三局部计算总传动比及分配各级的传动比第四局部运动参数及动力参数计算第五局部传动零件的设计计算第六局部轴的设计计算第七局部深沟球轴承的选择及校核计算第八局部键联接的选择及校核计算第九局部联轴器的选择第十局部润滑及密封第十一局部箱体及附件的结构设计和选择设计小结参考资料计算与说明主要结果设计题目：设计带式运输机传动装置(简图如下)原始数据:输送链的牵引力F/kN1运输机链速V/(ms)0.9传送链链轮的节圆直径d/mm105工作条件：使用年限10年，每年300个工作日，每日工作16个小时。链板式传动机的传动效率为0.95。传送机运转方向不变，工作时有轻微振动。第一局部传动方案拟定传动方案（已给定）D外传动为V带传动。2）减速器为一级展开式圆锥齿轮减速器。3）方案简图如下:第二局部电动机的选择1、电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机2、电动机功率选择：1、工作机所需功率：FV1000×0.9AC'”,*10007 1000x0.95PW=O.9474kW=0.94742W2、传动总效率:/=096×0.98×0.99×0.98×0.99×0.97=0.8765所需电动机的功率pd=pw÷=0.9474÷0.8765=1.0809电动机额定功率化”=1.2X1.0809=1.297IA卬3、确定电动机转速：计算鼓轮工作转速：=V,×60×1000=0.9×60l000=即min3d3.14×105按手册推荐的传动比合理范围，取圆锥齿轮传动一级减速器传动比范围=23。取V带传动比4,那么总传动比理时范围为i=412。符合这一范围的同步转速有IoOo和1500rmino综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见转速1500rmin比拟适合,那么选n=1500rmino4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，由理论需求电机功率：Pd=Pw÷=0.9474÷0.8765=1.0809,及同步转速，选定电动机型号为Y90L-4o其主要性能：额定功率：L5KW,满载转速1400rmin°第三局部计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：，二3=8.5521163.70227=0.8765电动机型号为Y90L-42、分配各构件传动比：3、初定减速器内的传动比乙=3,那么带传动的传比就_£=8：5521=28507为，?3第四局部运动参数及动力参数计算1、各轴转速：电动机转速%=1400minw1=1400=491.1074rZmin小锥齿轮轴转速“2.8507n2=-=163.7025rmin大锥齿轮转速,2链轮轴转速乙=%=163.7()25rmin2、各轴功率：1.7=1.5x0.96=1.44ZW2=牛2.%=144X0.97X0.98=1.368864ZWA=?%,/=1382832×0.99×0.98=1.328IW3、各轴转矩：Td=9550×-=9550X=10.232Nm电动机轴：小1400轴.T1=9550Px/%=28.002ONm轴2:T2=9550P2Zn2=79.856Wm轴3:T3=9550n3=77.478W-m4、参数汇总i=8.5521il=2.8507i2=3H1=491.1074rminH2=163.7025r/min4=1.44AWp2=1.368864kwZ5=1328Ikw7J=28.0020V4=79.856IN=77.4781V参数转速(rmin)功率(kW)转矩(N.)Z型带ddx=SOmmdd2=224mmu=5.8643m/s1.d=1250/Wna=380/nw轴I491.111.4428.00轴163.701.3779.86III163.701.3377.48第五局部传动零件的设计计算1.皮带轮传动的设计计算(1)选择普通V带截型由机械设计课本表6-6得：工况系数kA=1.3Pca=Kp=.3×.5=.95kw%=1400rmin所以由图6-10选择Z型V带(2)确定带轮基准直径，并验算带速选取%=8()mm由2=i1,(I-£)=2.8507X80×(l-0.01)=225.78三dd2=224mm轴I的实际转速(1一£)"&(l-0.01)×1400×80.o./.n、=l-£l=495r/min2224验证带的速度：兀ddi114x80x1400V=5.8643/n/s60×100060x1000介于5-25之间，适宜。(3)确定带长和中心矩按设计要求07(l+dd2)«0<2(d.÷dd2)取=400/wm1.d=2×60+×(1+2)+，")-=1290.48/加查表6-2取LLI250加实际轴间距1.d-Ld/八八1250-1290.48onaaa+-=400+=380,九加22安装时所需最小轴间距离amn=a-0.05Ld=380-0.015×1250=361.25张紧或补偿伸长所需最大轴间距离x=a+0.03Lrf=380+0.03×1250=417.5(4)验算小带轮包角=180一4/2-”加X57.3°=158.29>120包角。包角适宜。(5)确定带的根数由H=1400rmin9=80w得Pi=0.35itvvp1=0.03ka=0.943kL=.那么Z=吗=4.9025(Pl+p1)KaK1(0.35+0.03)×0.943×1.11可以选取z=5(6)计算轴压力单根V带的初拉力：=迎空生蕨=迎生郅至»+006x5.86432=56.90zvka5x5.864310.943J%=158.29z=5州=56.9663NFr=559A7Nzl=20Z2=60S63NU=3压轴力：a15829oF=2zFasin-=2×5×56.9663sin=559.47Nr022小轮基准直径=8（加z小轮外径=+2儿=84加带轮宽8=（z-l）e+2/=（5-1）X12+2X8=64mm大轮基准直径处2=224mm大轮外径42=2+2/z“=170+2X2=228?加2.齿轮传动的设计计算1、选定精度等级，材料热处理方式，齿数初定：1）本运输机工作速度、功率都不高，选用7级精度；2）选择小齿轮材料为40Cr,调质处理，硬度HB51=241-2863）大齿轮材料为45钢，调质处理，硬度为HBS2=27-2554）选取小齿轮齿数Z1=20,初步确定传动比为i2=3那么大齿轮齿数Zz=i2Z1三3×20=60_z2_60_w=35）此时传动比z-202、按齿面接触疲劳强度计算：锥齿轮以大端面参数为标准值，取齿宽中点处的当量齿轮作为强度计算依据进行计算。由公式496.6J竺二V外（1-0.5练）UbjD初拟载荷系数K=l2,取齿宽系数之=°3计算节锥角b=arccotu=arccot3=18.4349S1=90-4=90-18.4349=71.56512)按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限为：应以大齿轮材料所决定的许用接触应力为准，对45号钢，取“咯=230,大齿轮：叫m2=539代3)接触疲劳强度寿命系数取平安系数%=IO,KHN=四计算接触疲劳的寿命系数'N,式中N=60ntll=60×491.1074÷3×16×300×10=4.715×108No=30(85产=30X(230)24=1.397X1因N>%,故KHN=14)计算接触疲劳许用应力许用接触应力%=警皿=539M2,5)按齿面接触强度设计传动区域系数Z，=2.5弹性影响系数ZE=189.8J函由式811得小齿轮分度圆直径：I4K7；(ZMJU39忸(1-0.54)2”<hI4×1.2×28.0020×103=J539=54.3b三0.3(1-0.5×0.3)2×3×()2V2.5×189.8m=3454.31_m=2.72mm齿轮模数z'203、按齿根弯曲疲劳强度计算：两齿轮的当量齿数Zvi=-=二21.08CoS衣cos18.4349Zv2=乌一=189.74cosS2cos71.5651查6-5表得=2.77,%2=213对小齿轮取HBS、=260,对大齿轮仍用接触强度时的数据，取"BS?=230,按线性插值得弯曲疲劳极限分别为27A21S备=218+353_20()(26°-200)=241.5M与%一=155+(230-120)=192许用应力GL=186Mp1.JFlSaf2=KmcrGm2=148MESF-L>=ZZ=0.014891864=生=Oo5%C148较匕卜大，应选其校验Q1/4M(I-0.5)GITl3Il-.5AVw2+lf21j4×1.2×21.0013×103(l-0.5×0.3)×2.801-0.50.3V0,3×202×32+1×l86=1.77wn4、确定模数综上，根据标准模数表取m=35、齿轮参数计算：由齿数求分度圆直径J1=Z1n=20×3=60mnd2=Z2m=60×3=lS0mn锥距R,由R=d,"二+L=6034!-94.8683mm122齿宽Z?=念H=03x94.8683=28.4605w圆整取4=2Smmb2=2Smm6、齿轮参数汇总：名称代号小锥齿轮大锥齿轮齿数Z2060模数M3mm分锥角18.434971.5651分度圆直径d(mm)60180齿顶高h(mm)a3齿根高hf(mm)3.6齿顶圆直径山(mm)65.6921181.8974齿根圆直径d1-(mm)53.1695177.7232锥距R(mm)94.8683顶隙c(mm)0.6分度圆齿厚S(mm)4.712当量齿数Zv21.08189.74齿宽(mm)28齿宽系数R0.3平均分度圆直径(mm