机械设计课程设计设计者：班级：学号：指导老师:1总体设计1、传动方案的拟定（1）原动机的选择设计要求:动力源为三相交流电380/22ov，所以选择电动机（2）传动装置选择A、减速器电动机输出转速比较高，而且输出不稳定,同时在运转故障或者严重过载时，可能烧坏电动机，所以一定要有过载保护装置。

可选用:带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆涡轮链传动与齿轮传动虽然传动效率高,但是会引起一定的震动，而且缓冲减震能力差，也没有过载保护。

带传动平稳性号,噪音小,有缓冲减震和过载保护能力，精度要求不高,制造、安装、维护都比较方便,成本也较低，但是传动效率较低,传动比不恒定，寿命短。

蜗杆传动虽然效率较低，没有缓冲减震和过载保护能力,制造要求精度高,但是比较符合设计需要,而且现实中都是用涡轮,所以我也选用涡轮传动。

B、传动机构连杆机构可以选择有对心曲柄滑块机构、正切和多杆机构。

根据设计要求，工作机应该带动推料机,且结构应该尽量简单,所以选择六杆机构。

如下图滑块运动行程H(mm）２50滑块运动频率n（次/ｍｉn）6０滑块工作行程最大压力角３0机构行程速比系数Ｋ１.5构件ＤC长度(mｍ) 38０构件CE长度(mｍ）1502、六连杆的设计计算（上期是乱算的）（传动方案）（a）图是机构的运动简图示意图，现将其分解为曲柄摇杆机构（b)和滑块机构（c）来计算已知ＣD=38０、CＥ＝150、F左右移动距离为６0，根据查资料假设AＢ=130、BC=２2０、AD=3２０、DE=530，现在求EF长度?对于（b）cos∠C2AD=AC2²+AD²−C2²2∗AC2∗AD =90²+360²−320²2∗90∗360∠C2AD=57°cos∠AC2D=AC2²+C2D²−AD²2∗AC2∗AD =90²+320²−360²2∗220∗140∠AC2D=1０7°则∠ADC２=30°cos∠ADC1=C1D²+AD²−AC1²2∗DC1∗AD =320²+360²−350²2∗250∗140∠ＡＤＣ１=6２°则∠Ｃ2DC1＝32°对于(c)cos∠E2DH=DHE2DDH=cos∠E1DH×Ｅ1D=51０mmＦ１Ｇ１²=GF2²＋E1Ｇ²=１0０²+（12５－6０)²E2F2＝12０mｍ即EF为120mm六连杆机构仿真图2电机选择1、 电机类型选择：按工作要求和条件选取Ｙ系列一般用途全封闭鼠笼型三相异步电动机即可2、 电机功率的选择： 1） 工作机所需的功率:P w =FV1000=3000×0.5×6060⁄1000=1.5(kw ）2） 电动机功率计算：传动效率:一对轴承:η0=0．99齿式联轴器 ： η1=０.9９ 涡轮蜗杆： η2=0.84一对圆柱齿轮：8级精度η3=０.97 滑轮摩擦： η4=０.９0总效率：η=η03η1η2η3η4＝０.994×0.９９２×0．８４×0.9７×0.90=0.６９０所以总传动功率为P d =Pw ηa =1.50.690⁄=2.17k ｗ参照选取电动机额定功率为3k ｗ3、电机转速确定：根据已知条件计算出工作机滚筒的工作转速为:n ＝６0r ／ｍｉｎ根据电机功率３ｋｗ和同步转速1500ｒ/min 确定用Y １00Ｌ2-４型鼠笼式电动机,电机数据如下：4、分配减速器各级传动比假设齿轮的传动比ｉ３4=２,则蜗杆涡轮的传动比为i １２=23.82=11．９5、确定转速、转矩、功率1） 计算各轴转速电机轴：n Ｍ=1４３0r ／minⅠ轴:n １=n Ｍ=1４３0r/min Ⅱ轴：ｎ2=n1i12=1430r/min 11.9=12０.17ｒ／minⅢ轴:ｎ3＝n ２=120．１7r ／ｍin Ⅳ轴：n 4=n3i34=120.172=６0．0８r/m ｉn2) 计算各轴输入功率 电机轴：P d =3kwⅠ轴: P １=P d ＊η1*η0＝3ｋw ×0.9９×0.９9=２.９4kw Ⅱ轴： Ｐ2＝P １×η２×η0=2．94k ｗ×0.84×0．99＝2.44kw Ⅲ轴： P 3=Ｐ1×η１=2.44kw ×0.99=2.4１k ｗ Ⅳ轴: P 4=P ３×η0×η3=2.41kw ×0.9９×０.97=2.31ｋw 推杆: Ｐ出=P 3×η４=2．３1kw ×0.9０=2.0８k ｗ3)计算各轴输入转矩电动机输出转矩:T d ＝95５０×Pd nM＝9５50×31430⁄=２0.0３N.ｍⅠ轴： T 1=T d .η1=20．03N ．m ×0.99=19.8３Ｎ.ｍⅡ轴: Ｔ2=T 1.η0.η2.i １2=19.83N.m ×0.84×0.99×11.9=19６．2４N.ｍⅢ轴： T 3=Ｔ2.η１=１９6.24N.m ×0．９9=194.２8N.mⅣ轴: T 4=T 3.η0.η3.i 34=１９4.08N.m ×0.99×0.97×2=3７3.13Ｎ.ｍ3 蜗杆涡轮减速器的设计3.１ 蜗杆传动设计1．选择涡轮蜗杆的传递类型根据GB/Ｔ10085－198８的推荐,采用渐开线蜗杆ZI 。

2．选择材料考虑到蜗杆的传动功率不大,速度也只是中等，故选择4５ 钢。

3.按齿面接触强度进行设计根据闭式蜗杆蜗轮传动的设计准则,先按齿面接触疲劳强度进行设计，在校核齿根弯曲疲劳强度。

由传动中心距公式ａ≥√KT(ZεZρ[σH])²31) 确定作用在蜗轮上的转矩 Ｔ2＝１９６.24 2) 确定载荷系数K因工作载荷稳定,故取载荷分布系数K β=1,KA=１．11,由于转速不高、冲击不太大，可选取动载荷系数K ｖ=1．０５，则 K ＝KA.Ｋβ．Ｋv=1．１１×１×１．０５=1.17 3) 确定弹性影响系数查表知道Ｚε＝１60ＭP 1／2 4) 确定接触面系数Z ρ先假设蜗杆分度圆ｄ１和传动中心距a 的比值d1a =０.3,查的Z ρ＝3.1 5) 确定需用接触应力[σH ]根据蜗轮材料可查到[σH ]=26８Mpa6)计算中心距ａ≥√KT(ZεZρ[σH ])²3=√1.17×196.24×1000×（160×3.1179.29）²3=120．65取中心距ａ=180mm,因为i ＝11.9取m=6.3ｍｍ 蜗杆分度圆直径d 1=63mm 这时d1a ＝63180=０．35,则Z ρ’=2.9<3.1=Z ρ 因此以上计算结果可用 4、蜗轮与蜗杆的主要参数和几何尺寸1） 蜗杆:分度圆直径ｄ１=６３m ｍ 模数m=6.３ 直径系数q ＝10齿顶圆d a1＝ｍ(q+２)=6.3×(10+２)＝75.6mm齿根圆d f １=m （q-2.4）＝ ６．3×(10-2．４）47.８8ｍｍ 分度圆导程角γ＝２1°48′05″蜗杆轴向齿厚Ｓa =１／2ｍπ=9．92m ｍ2） 蜗轮：蜗轮齿数Ｚ2＝48变位系数Ｘ2=-0.４286 验算传动比ｉ=Z2Z1=484=1２传动比误差12−11.911.9=0.８％，是允许的分度圆直径d 2=mZ 2=6.3×48＝30２．4ｍm 喉圆直径d a2=d 2+2ｈa =３０2.4+7.2=３09.６齿根直径d f2＝d 2-2h f ２＝304.２－2*10.26=２81.９咽喉母圆直径r ｇ2=ａ－１/2d ２=１80-1/２*３０2．4=２８．85、校核齿根弯曲疲劳强度σF =1.53KT2d1d2m Y F Y β≤[ σF ]当量齿数Ｚｖ２=Z2cos²r cos r =47cos²21°48′05cos 21°48′05=58.75根据x 2＝-0.4２86 Z v2＝58.7５查表可得齿形系数Y Ｆa2=2.56 螺旋角系数Y β=1－21.8140=0.８443需用弯曲应力[ σF ]=[ σF ]‘KF N查表知[ σF ]’=56Ｍpa K ＦＮ＝0.5４１ [ σF ]=5６×０．5４1=30.32Mpa σF =1.53KT2d1d2mY F Y β=1.53×1.17×196.24×100063×302.4×6.3×2.56×0.8443=6.5MPa <[ σF ]＝3０.32Ｍpa所以弯曲强度满足要求 6、验算效率ηη=(0．96~０．９6)tan rtan(r+φv)已知γ=21°4８′０５″≈2１.8° φv =tan −1fv ,f v 与相对滑动速度V ｓ有关 V s ＝πd1n160×1000cos r=π×63×143060×1000×cos 21.8=５.077带入查表知道f x ＝０.０22 φv ＝１.6667 带入式中tan(r +φv)＝0.4３41 tan r =０.39９9７ 则η=0.８6大于估计值,所以不用重算3.2轴的设计1、蜗轮轴的设计1)材料选择及最小直径的确定考虑到减速器为普通中用途中小功率减速传动装置，轴主要传递蜗轮的转矩,选取轴的材料为45钢，调制处理。

查表取A 0＝110 d ≥A √pn3=110×√2.44120.173＝３0.01m ｍ轴的最小直径为ｄ１,与联轴器的孔径相适应,故需同时选取联轴器的型号计算转矩T cd =K ＡＴ２ 选取K A =1.5，则有:T cd =K Ｔ=1.5×196．24=29４．36N ．m 2) 选联轴器查表GB 432３-84选TL7弹性联轴器,标准孔径d ＝４２mm,办联轴器长度为L=11２mm ，半联轴器与轴配合孔长为L 联孔=84m ｍ。

所以，最小直径ｄ1=42mm,许用转矩3５5N.ｍ,许用转速3150r/mi ｎ 3) 轴的结构设计A 、初选滚动轴承根据d2＝48mm,ｄ3取50mｍ。

查表GB29７-84 初步选取0基本有隙组，标准精度级的单列圆锥滚子轴承7310C,其尺寸为d×D×T=50mm×110mm×29.２5mm,故选d3=ｄ7=50mm L７=29.２5mｍ取３0mｍ锥滚子轴承d a＝60(731０C）即轴肩为h=60−502mm＝5ｍｍ取d3=5５＋10=65 轴环宽度b≥１.4ｈ=7 取1２ｍmＢ、蜗轮的轴段直径取蜗轮的直径为ｄ4=55mm，与传动零件相配的轴段,略小于传动零件的轮毂宽。