机械设计基础课程设计说明书食品工程学院能源与动力工程1302班于琦琦设计者邹欣华指导教师日13 7 2015 年月校名：鲁东大学．机械设计课程设计说明 2设计任务书1.设计题目 1.1ZDL型单级圆柱齿轮减速器的一级链传动——工作条件 1.2生产批量载荷性质工作班制工作环境工作年限2 8 小批清洁平稳技术数据1.3题号L(mm)v(m/s)D(mm)F(N)力400300 ZDL-7 2000 2.0传动装置总体设计2.电动机的选择 2.1 2.1.1选择电动机系列Y根据工作要求及工作条件应选用系列三相异步电动机选择电动机的功率2.1.2 2机械设计课程设计说明 3）卷筒所需有效功率（10.?2FV2000kw4p???w10001000）传动总效率（2:确定各部分的效率根据表2.2-11=0.99 η弹性联轴器效率2=0.99η一对滚动轴承效率8级）η3=0.97（暂定闭式圆柱齿轮的传动效率4=0.91 η开式滚子链传动效率5=0.97 η一对滑动轴承的效率6=0.96η传动滚筒的效率???????2??????6251342960.0.97?0.97?0.91??0.990.99??79760.?3）所需的电动机的功率（p4w w k?p.02??5r?79760.Pr=5.02kw 系列三相异步电动机Y132M2-6型，额定2.9-1查表可选的Y P?Pkw55?P.kw5.5?P，或选Y132S-4型，额定，满足r000 3机械设计课程设计说明 42.1.3确定电动机转速传动滚筒转速60?2v60min/.3r??127n?w??3?0D.两种方案比较，查得1500r/min 及1000r/min现以同步转速为电动机数据载满同步电动额定功传机总电方案动速速转型率转机i动质/kg(r/min)(r/min)(kW)Y13211.31681500144015.5-4Y137.549608425.51000M2-6选用的电动机使总传动比较大。
为比较两种方案，方案1 Y132M2-6。
2使传动装置结构紧凑，选用方案。
电动机型号为查得其主要性能数据列于下表由表2.9-2P5.5 /kW电动机额定功率0 4机械设计课程设计说明 5n960/(r/min)电动机满载转速038D/mm 电动机轴伸直径80E/mm 电动机轴伸长度132H/mm 电动机中心高2.0堵转转矩/额定转矩分配传动比 2.2n960054i?7?.?127.3n 总传动比w i=3.0取链传动比查表2.2-1得2354.i7513i2.???120.i3则齿轮传动的传动比为23传动装置的运动和动力参数计算 2.3各轴功率、转速和转矩的计算2.3.10轴：即电动机的主动轴kw02.pp??5 r0min/r?n960 0 5机械设计课程设计说明 61轴：即减速器的高速轴3p1002?5.0mN??49.9499T.55??.55??0960n0?kw4.97.502?0.99p?p???010154i7.3??i?01513i.212960n0min r/??310n?13i013p10.497?1m??16.03N?9.?T9.55?55?1310n12轴：即减速器的低速轴?kw4.77?0.99?0.97?p?p?4.971221?n3101min r/??123.?n362.i2513123P104.77?2m.69N???9.55T?9.?55?382123.36n2 3轴：即传动滚筒轴?kw4.30?????pp4.770.990.91 2332?n123.362min/r.?n??411233.0i23 6机械设计课程设计说明73P10.30?43m?6655?N55??998..T?9.?9341.12n3各轴运动及动力参数列表示2.3.2传动传动功率转矩效率速转轴序号n(r/min)ηT(N.m) P(kw)i形式比49.94 960 0 5.02 联轴0.99316.0314.97310齿0.962.513传123.364.772693链0.913.0998.66 41.1234.30 78 机械设计课程设计说明传动零件的设计计算3.减速器以外的传动零件设计计算3.1设计链传动1）确定链轮齿数n310151.?i?2?36.123n传动比：2Z =29-2i=23.98 由传动比取小链轮齿数因链轮齿数最好17323?57.???ZiZ2.51 为奇数，取为23；大链轮齿数，所12Z=57以取2Z57248.??2i?23Z实际传动比：1 89 机械设计课程设计说明）确定链条节距2PK A?P0KK?K1，查表得，工作情况系数由式pzA Z23081.081.123)?(1K?().?z1919小链轮齿数系数：..0210?508P?4.?K00?1.1.23kW取单排链，取：=1.0 p36123.n?p=15.875mmNo10A，节距r/min，查图：选链号2 3)计算链长a?15.875=635mm=40p=40初选：0链长：azz?z?z23p57?201212???2(?2?40L)?p?222pa02357?15.8752节73)?(?120.?2635L取节=121p验算链速：4)pnz87515.123.36??23m21751???0.vs1000?601000?60适合m/s 15 V＜）选择润滑方式：5 9机械设计课程设计说明10，查图选用滴油润滑。
链号10A按v=0.751m/s, ）作用在轴上的力6724.10001000P?N?.95F??6284e0.751v有效圆周力：N94?7541..2?6284.95?F?1.2F1 作用在轴上的力：eQ）链轮尺寸及结构7 分度圆直径：87515p.mm.585??d116?100180180sinsin23z 1875.15mmd.789??34820180sin69减速器以内的传动零件设计计算 3.2设计齿轮传动1)材料的选择：，—255HBS钢，调质处理，齿面硬度小齿轮选用45#217 。
217HBS —钢，正火处理，齿面硬度大齿轮选用45#162 计算应力循环次数2) 10机械设计课程设计说明119100.71?88?300??2)?nN?60jL?60?310?1?( h119100.71?N8110?.86N??2?248i2.ZN2=1.01（允许一定点蚀）查图11-14，ZN1=1.0，ZX1=ZX2=1.0 ，由式11-15 取SHmin=1.0由图11-13b，得??MPa?MPa?570510 ,2H lim1lim H 3)计算许用接触应力?570??1H lim?MPa0.0?570.??ZZ?1.0?11XNH1101.S??lim2H?MPa515.1011.?1.?0?Z??Z2X2NH20.1Smin H?510min H????????2??m/?515.?1N???因，故取HH2HH12按齿面接触强度确定中心距4)m?48840N?T小轮转矩12?40.?31Z?.KMPa8?Z189. ，由表11-5初取，取得?attE5?2.Z0163?i?.u得，11-7; ，减速传动，由图H a5-39由式（）计算中心距1112 机械设计课程设计说明??3??t??u2??Ha28.2.5?488401.1?189??)016?1?(3.??31515.01 2??ZZZZKT????EH1??1)a(u6.2?0.4?3??mm107?a=140mm 由于, 130mm<a<160mm取中心距a=140mm。
m=(0.007~0.02)a=0.98~2.8mm,估算模数m=2.5mm 。
取标准模数m=2.5mm 1402a2?89??z?27.1)?13.0162.5?m(u?1)(28小齿轮齿数：取45..3016?28?8484z2=uz1= 取大齿轮齿数：z2=84 z1=28，取z1=28，z2=84z8423i???实28z实际传动比1传动比误差i?i3?3||.016理实%5%?%0i??.53100?%??100?016.3i，理在允许范围内。
mm70??.?zm?d2528 齿轮分度圆直径: 1n1mm845.2?z??md?210 22n 12机械设计课程设计说明13??nd31070??11s/.136m?1v??431060?106?圆周速度. 8级由表11-6,取齿轮精度为5)验算齿面接触疲劳强度KA=1.0 11-3,取按电机驱动,载荷轻微冲击,由表级精度和a11-2（），按8由图s/0.98m/100?3.517?28100?/vz，1。
得Kv=1.10?mm?140?b?56a?0.4 齿宽。
a，按b/d1=56/70=0.8,考虑轴的刚度较大和由图11-3(a) Kβ=1.06 齿轮相对轴承为对称布置得，=1.1，得Kα由表11-428..1?1.0?1.1?106?1.KKK?KK?1 载荷系数??vA??7840.?9240.?，11-4由图，得，??12???7081...???0784?0924?所以???21870.?Z由图得，11-6? 6)计算齿面接触应力13机械设计课程设计说明14KT21?u1???0.87?2.5?189.8Z?ZZ?EHH2ubd113.016?2?1.29?48840???MPa8MPa??515.1??322 .H20163.7056?故在安全范围内。
7）校核齿根弯曲疲劳强度Z2=84,按Z1=28，=2.23 ，Y由图11-10得，Y=2.592FaFa1.78?1Y61?Y1. ，由图11-11得，2sa1sa68.Y?0 11-12得，由图?22??mmN/?210mm?205N/ ，由图11-16（b），得1F lim2F lim=1.0 Y=1.0，Y由图11-17，得1N2N=1.0得,Y=Y由图11-182XX1=1.4 =2.0，S取Y ST min F 8)计算齿根许用弯曲应力?Y2102????STF lim1MPa0?300?Y??1.?01.Y1N1XF14.1S??ST lim2F?MPa.?.1029201???YY.?9222FNX41.S min F 14 min F?Y2?205机械设计课程设计说明152KT48840.29?2?11?68.61?02.59?1?.YY??Y???aPa??300M?36.46MP1F故安全。
?11saFaF1556?70?2.mbd n1YY78.?12.232Fa2Sa???.?46?361F2F61Y..59?12Y11SaF MPa9292..71MPa??34故安全。