学生实训报告实训类别：机械课程设计院别：机电学院专业：机械电子工程班级：姓名：学号：指导教师：教务处制2012年6月15 日§1《机械设计基础》课程设计任务书姓名：专业：班级：学号§2电动机选择，传动系统运动和动力参数计算一、电动机的选择1.确定电动机类型按已知的工作要求和条件，选用Y 型全封闭笼型三相异步电动机。
2.选择电动机的功率,P 10ηP d =,1000P w ηωFv =,1000P d ηηωFv=∴由于电动机至工作机之间的总效率（包括工作机效率）为：43212ηηηηηηω⋅⋅⋅=•，式中：1η，2η，3η，4η分别为：带传动，锥齿轮传动的轴承，锥齿轮传动，输送链的效率。
由[1]表2.3得：1η=0.96，2η=0.98，3η=0.97，4η=0.96，86.096.0*97.0*98.0*96.02==•ωηηkw kw Fv 93.286.0*10006.0*10*2.41000P 3d ===∴ηηω3.选择电动机转速链轮的工作转速为：m in / 114.6100**0.6100060D*100060r ===⨯⨯ππνωη查机械设计手册推荐的传动副传动比合理范围 普通V 带传动比 i 带=2～4 锥齿轮传动比 i 锥=2～3 则传动装置总传动比的合理范围为 i 总=i 带×i 锥i 总=（2～4）×（2～3）=4～12 电动机转速的可选范围为n d =i 总×n w =（4～12）×114.6=458～1375r/min根据电动机所需功率和同步转速，查[1]，符合这一范围的常用同步转速有750min r ，满载转速710r/ min ，同步转速1000r/min ，满载转速960r/min ，从成本和结构来考虑，选用Y132S —6，其主要性能额定功率kw P ed 3=，同步转速为1000r/min ，满载转速为960r/min 。
二、传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配1.传动装置总传动比i 总= n m / n w ＝8.4114.6960= 式中n m ----电动机满载转速，960r/min;n w ----输送链链的工作转速，114.6r/min 。
2.分配传动装置各级传动比分配传动比: 带传动比为：i 锥 =3锥齿轮传动比为：i 带 = i 总/ i 锥 =8.4/3=2.8三、运动参数和动力参数计算1.各轴转速计算==m n n 096０r/min n Ⅰ= n m / i 带 = 960/2.8=343r/min n 2= n Ⅰ / i 锥 =343/3=114r/min n W = n 2= 114r/min2.各轴输入功率P 0= P d =2.93ＫｗP 1= P d η带= 2.93×0.96=2.81ＫｗP 2= P Ⅰη轴承η锥=2.81×0.98×0.97kw=2.67Ｋｗ P w = P 3=P Ⅱη轴承η链条=2.67×0.98×0.96=2.51Ｋｗ3.各轴输入转矩T 0 =T d=9550P d /n 0 =9550×2.81/960Ｎ·m=29.15Ｎ·m T 1= 9550P 1/n 1=9550×2.81/343Ｎ·m=78.24N ·mT 2 = 9550P 2/n 2= 9550×2.67/114=223.67Ｎ·m T w = 9550P w /n w = 9550×2.51/114=210.27Ｎ·m§3传动零件的设计计算一、V 带传动设计c caP P P K K 202.5500(1)c P F qv vZ Ksin21αZF F =带轮1的结构带轮2的结构带轮2的结构二、锥齿轮传动设计（一）高低速级斜齿圆柱齿轮设计计算表项目计算（或选择）依据计算过程单位计算（或确定）结果1．选齿轮精度等查[3]表11-20 级8 级2．材料选择查[3]表11-8 大锥齿轮45钢（正火）170~210HBS843= 281.31701⨯=121MPa（6）齿根弯曲强度设计计算由[3]式11.502SF T1F )5.01(Y Y 4K R R ψψσ-=12321+u m zF σ1=192MPa<][1F σF σ2=20MPa<][2F σ所以轮齿齿根弯曲疲劳强度足够MPa192 20§4轴的设计计算减速器轴的结构草图一、高速轴的结构设计1．选择轴的材料及热处理方法查[1]表15-1选择轴的材料为优质碳素结构钢45；热处理方法;调质处理2．确定轴的最小直径估算轴的最小直径的公式：[]==⨯≥311336C 2.01055.9n P n P d τ(118~107)× 23.8~21.63432.813= mm再查 [3]表16.2，107~118=C考虑键：对于齿轮直径d ≦100 mm 的轴，有一键槽时，轴径应该增大3% ～5%，则 d min ≧(21.6～23.8) ×〔1+(3% ～5%)〕=22.68~24.99mm ，取d=25mm 。
3．确定各轴段直径并填于下表内名称 依据单位确定结果1d用键玉V 带轮连接，带轴键槽d 1≧ d min ＝25 mm,取d 1＝25mm252d观察其对称，有d 2＝25+2×（0.07～0.1）d 1取d 2＝30mm303d轴承同时受径向力和轴向力，选用角接触轴承，考虑d 3 ＞d 2 ，d 3＝36mm364d通常一根轴上的两个轴承趣相同的型号4d =30mm30选择轴承润滑方式，确定与轴长有关的参数。
5.计算各轴段长度。
2L L2=14mm14 3L 3100Lmm100 4L 314Lmm14 5L514321.25L C TLmm 55 L （总长）L=1L +2L +3L +4L +5Lmm 293 l （支点距离）l =1l +2l +3lmm224低速轴的结构设计1．选择轴的材料及热处理方法查[1]表15-1选择轴的材料为优质碳素结构钢45，热处理方法为调质处理2．确定轴的最小直径查[1]370P 的扭转强度估算轴的最小直径的公式：[]==⨯≥311336C 2.01055.9n P n P d τ(118~107)× 33.8~30.61142.673= mm再查 [3]表16.2，107~118 C考虑键：齿轮轴径d ＜100mm,有一键时，轴径应增大3% ～5%，所以取d min ≧(30.6～33.8) ×〔1+(5% ～7%)〕=32.13~35.49,取dmin=35mm 。
3．确定各轴段直径并填于下表内4．选择轴承润滑方式，确定与轴长有关的参数。
查 [2]215P 故选用 润滑。
将与轴长度有关的各参数填入下表5.计算各轴段长度222l B3L 2222x l B Bmm80 4L 4l = 45mm45 5L5l =224BB Lmm40 L （总长） L=1L +2L +3L +4L +5Lmm299 l （支点距离） l =1l +2l +3lmm214校核高速轴的强度齿轮的受力分析.017.2320,0F 1=-++-==+r HB HA Q HA VB VA F F F F NF F2121.65N2121.65N 2320.71127.6-929.08--1=∴=+==∴HB HA Q r HB F F F F FNF l F l VA t VA 71.1459F 312=∴=6.4143,0F 1-==++VB t VB VA F F FmmN d F l F M N F F mmN l F M N F F m a r HB HB VB B Q HA HA VA A •-=•+-==+=•===+=396.4772,27.4655F 131929,16.2741F 113112222 mmN T M Me mm N T M Me mm N T mm N M M mmN l M mm N M M M mm N l M mm N d F M B B A A H Q A VB H B VA VB m a H •==•===•=•==•==•=••=•=++•+==•=53864)(140032)(6.078238,5.264142.131929F 34.16849094.166406F ,5.264142222222111112111ααα按弯扭合成校核轴的强度（1）确定轴的危险截面根据轴的结构尺寸和弯矩图可知：危险截面是B 截面3322650.72m m 32d W =•=π（2）按弯矩组合强度校核轴危险截面强度 其抗弯截面系数：抗弯截面系数：332T 5301.44mm 16d W =•=π最大弯曲应力 MPaW T MPa T76.1456.63WM Sb 1B====τ扭剪应力 弯扭合成强度计算[Sp]Sp [Sp],Sp ,150~125[Sp]83.78t)(*4S 2122<<==+=MPa MPa S e b α查表45钢调质处理抗拉强度B650MPa 许用弯曲应力 MPahlTMPa hlT 6.53d 4Sp 6.53d 4Sp 512111====强度满足锥齿轮1上的圆周力锥齿轮1上的径向力 锥齿轮1上的轴向力2683.98N929.08N301.88N锥齿轮2上的圆周力锥齿轮2上的径向力 锥齿轮2上的轴向力2556.24N287.51N884.86N校核低速轴的强度齿轮的受力分析mmN T mm N M M M mm N M M M mm N l M mm N l M mm N l M N N N F N l l l F NF Nl l d F l F V H V H AV V BH H AH H BV BH B AV AH A AV t BV t AV AH r BHm a r AH ⋅-=⋅=+=⋅=+=⋅==⋅==⋅-===+==+==-==+===-=+-=-2236718.114037''2.11497795.107756R 75.37323R '3.40102R 59.1824R R R ,85.887R R R 1.1724R R ,1.832R 18.597R R 67.3092R 222222222122222112221221222222222按弯扭合成校核轴的强度（1）确定轴的危险截面根据轴的结构尺寸和弯矩图可知：危险截面是B 截面3326966.05m m 32d W =•=π（2）按弯矩组合强度校核轴危险截面强度 其抗弯截面系数：抗弯截面系数：332T 14771.63mm16d W =•=π最大弯曲应力 MPaW T MPa T1.5116.5WM Sb 1B====τ扭剪应力 弯扭合成强度计算MPaS e b 16.52t)(*4S 22=+=α由【4】表8-26查得【se 】=60MPa,Se<【se 】 强度满足§5轴承的选择和校核一、高速轴承的选择和校核1．高速轴轴承的选择选择高速轴轴承的一对30206轴承，校核轴承，轴承使用寿命为8年，每年按360天计算。