机械课程设计报告机械设计课程设计报告书题目: 带式输送机传动装置学院(系):年级专业:学号:学生姓名:指导教师:机械课程设计报告一、传动方案分析设计题目为带式输送机传动装置。

已知载荷F=1757 N,载荷性质为微振,卷筒直径D=0、23 m,速度V=2、85 m/s,使用地点为室外,要求小批量生产,使用年限为五年一班。

二、电动机选择传动装置的运动与动力参数计算 2、1 电动机方案确定2、1、1 电动机类型与结构形式选择选择Y 系列(IP44)三相异步电动机。

该系列电动机为封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机,效率高,节能,堵转转矩高、噪声低、振动小。

运动安全可靠。

能防止灰尘、铁屑与其她杂物侵入电动机内部。

2、1、2 电动机容量确定工作机就是同步带传动,ηw =0、96 输出功率:KW P w216.596.0100085.217571000V F w =⨯⨯=⨯=ηη1为联轴器效率(弹性联轴器),η1=0、99;η2为齿轮传动效率(8级精度齿轮传动),η2=0、97;η3为轴承效率(滚动轴承),η3=0、99、总效率: 922.099.097.099.03233221=⨯⨯==ηηηηa 电动机的输出功率: 657.5922.0216.5d ===a w P P η KW 2、1、3 电动机转速选择(附电动机主要性能参数表)工作机的转速: 8.23623085.2100060100060=⨯⨯⨯=⨯=ππD v n r/min一级圆柱齿轮减速器推荐传动比:i=1-8;电动机的转速n 0=n*i<236、8*8 r/min =1894、4 r/min;根据功率P d 与转速n 0,查表可得选择电动机为Y 系列(IP44)三相异步电动机Y160-6、电动机主要性能参数设小齿轮所在轴为1轴,大齿轮所在轴为2轴; (1) 传动比为:096.48.236970i ===n n a ο (2) 各轴转速:n 1= n 0 =970 r/min; n 3=8236096.497012⋅===a i n n r/min (3) 各轴输入功率:d P =6、450kw3860.699.0450.611=⨯=⨯=ηd P P (kw) 1320.699.097.0386.63212=⨯⨯=⨯⨯=ηηP P (kw)9490.599.098.0132.61323=⨯⨯=⨯⨯=ηηP P (kw) (4)各轴输入转距:5030.63970450.695509550d =⨯==m d n P T (N·m) 8720.6299.0503.631d 1=⨯=⨯=ηT T (N·m) 3.24797.098.0096.4872.622312=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=ηηa i T T (N·m) 930.23999.098.03.2471323=⨯⨯=⨯⨯=ηηT T (N·m) 三、传动零件的设计计算3、1 齿轮传动设计方案根据设计条件:齿轮采用闭式软齿面 由《机械设计课程设计指导手册》查得小齿轮:45钢,调质处理,硬度197~2866HBS,取1HB =240 接触疲劳极限MPa H 620~550lim =σ；取MPa H 5801lim =σ 弯曲疲劳极限MPa MP FE FE 450 a 480~4101==σσ；取大齿轮:45钢,正火处理,硬度156~217HBS,MPa HB 1902= 接触疲劳极限MPa MPa H H 370;400~3502lim lim ==σσ取 弯曲疲劳极限a 320;a 340~2802MP MP FE FE ==σσ取 取安全系数: F S =1、25 H S =1、0MPa S MPa S MPa S MPa S FFE F FFE F HH H HH H 25625.1320][36025.1450][3700.1370][5800.1580][22112lim 21lim 1============σσσσσσσσ3、2齿轮传动设计计算 3、2、1齿轮传动参数设计设齿轮按8级精度制造,载荷性质为微振,根据机械设计基础。

查表11-3,取载荷系数K=1、1。

查表11-6可知,齿宽系数1d =Φ;查表11-4可知,弹性系数0.188=E Z ;T1=62、872 N*m;u=i=4、096 (1)计算小齿轮分度圆直径1dmmZ u u KT H H d 63653708.189096.41096.40.110872.621.12*32.2][1d 32332211⋅=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⨯Φ≥σ (2)齿宽bmmb mm b mm mm d d 75;70取63.6563.651b 121===⨯=⨯Φ=(4)初选齿数小齿轮齿数Z 1=25;大齿轮齿数102096.425i 12≈⨯=⨯=a Z Z (5) 模数m6.22563.65m 11===Z d mm 圆整模数,按表4-1,取m=3 mm; (6)中心距amm d d a 154224860221=+=+=对中心距进行圆整,取a=195 mm; 实际齿数为:Z 1=25;Z 2=105; 实际传动比:%5.2%100096.4096.42.4i 相对误差2.42510512=⨯-=∆===Z Z i(7)圆柱齿轮相关数据查表可知:齿顶高系数为h a *;顶隙系数c *=0、25、;195中心距;5.307h 2-d 齿根圆直径;5.67h 2-d 齿根圆直径;321h 2d 齿顶圆直径;81h 2d 齿顶圆直径75.6h h h 全齿高;75.3m ）(h 齿根高;330.1h 齿顶高;315;75分度圆直径;3模数f 22f 112211***21mm a mm d mm d mm d mm d mmmm c h mm m h mm d mm d mm m a a a a a a fa afa a ======+==+==+==+==⨯=====3、2、2齿轮传动强度校核验算轮齿弯曲强度 (1)齿形系数Sa F Y Y 、a82.1,58.1，9-11由图23.2,73.2，8-11由图21a 21a ====Sa S Fa F Y Y Y Y(2)的计算、21F F σσMPaMpa Y Y Y Y f MPaMpa Z m b Y Y KT F Sa Fa S Fa F F S Fa F 256][3658.173.282.123.2381360][38253701058.173.2872.621.1222112a 221231221a 111=<=⨯⨯⨯===<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==σσσσσ(3)齿轮的圆周速度s m n d /81.310006097075100060v 11=⨯⨯⨯=⨯=ππ对照表11—2可知选用8级精度合适。

四、 轴的计算4、1 轴径初估根据轴的功率进行估算。

4、2 轴系结构设计方案分析4、2、1 高速轴结构设计方案分析(1)初选材料选用45钢,正火处理,其主要性能如下:;a 275;a 300;a 600217~1701MP MP MP HBS S B ===σσσ弯曲疲劳极限屈服极限；强度极限硬度(2)初算轴径min d =c⨯3970386.6=20、2mm (3)轴的结构设计根据轴上零件的定位、装拆方便的需要,同时考虑到强度的原则,主动轴与从动轴均设计为阶梯轴。

取1轴的最小轴径 d1=30mm其她轴径分别为 38mm 40mm 42mm 47mm 40mm轴的结构图如下所示:4、2、2低速轴结构设计方案分析 (1)初选材料选用45钢,调质,650,360b s MPa MPa σσ==(2)初算轴径2d =cP n38.236132.6=32mm （3）轴的结构设计根据轴上零件的定位、装拆方便的需要,同时考虑到强度的原则,主动轴与从动轴均设计为阶梯轴。

由于从动轴的尺寸计算后得出可以安装齿轮,故从动轴选用普通轴。

取从动轴的最小轴径 d1=40mm其她轴径分别为 48mm 50mm 52mm 57mm 50mm轴的结构图如下所示:4、3 轴系结构强度校核(选择一根轴即可) 高速轴的强度校核:圆周力3112229610===2406.5246t T F Nd ⨯⨯法向力n 2406.52560.9cos co =s 20tF F Nα==a 求垂直面支反力1875.9437.9522===r v F F N21437.95=-=v r v F F F Nb 求水平面支反力121203.252===tH H F F F Nc 垂直面弯矩v M α=0、52v F L=21678、5()N mm ⋅'αv M =0、52v F L=21678、5()N mm ⋅水平面弯矩H M α=0、52H F L=59560、9 ()N mm ⋅合成弯矩M α==63383、42()N mm ⋅'αM 、42()N mm ⋅d 转矩22406.5123295999.52=•=⨯=t d T F N mm圆周力2406.5=20875.9r t tan ta F n NF α=⨯︒=当量弯矩e M 、28()N mm ⋅e 计算危险截面处轴的直径:轴的材料选用45钢,调质处理,并查表得:B σ = 650 (查表14—1)1bσ-⎡⎤⎣⎦=60MPa(表14—3) d≥[]b e M 131.0-σ==26、3 mm考虑到键槽对轴的削弱,将d 值加大5%则 d=27、61mm < 35mm经校核所设计的从动轴轴径合适。

五、 键的选择及键联接的强度计算5、1 键联接方案选择(1)1轴外伸端D=30 mm,故选键 GB/T1096—2003,b=10 mm,L=50mm ,h=8mm,选45号钢。

(2)1轴与小齿轮配D=42 mm,考虑键在轴中部安装故选键 GB/T1096—2003,b=12 mm,L=33 mm ,h=8 mm,选45号钢。

(3)2轴外伸端D=40 mm,故选键 GB/T1096—2003,b=12 mm,L=50 mm ,h=8 mm,选45号钢。

(4)2轴与大齿轮配合D=52 mm,考虑键在轴中部安装故选键 GB /T1096—2003,b=16 mm,L=49 mm ,h=10 mm,选45号钢。

5、2 键联接的强度计算(1)1轴外伸端所选键,选45号钢,其许用挤压力[]p σ=100MPa 446783016.1530870I p T hld σ=⨯==⨯⨯<p σ⎡⎤⎣⎦ 则强度足够,合格。

(2)1轴与小齿轮配合所选键,选45号钢,其许用挤压力[]p σ=100MPa 446783016.1530870I p T hld σ=⨯==⨯⨯<p σ⎡⎤⎣⎦ 则强度足够,合格。