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1、各专业全套优秀毕业设计图纸 机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 计计算算说说明明书书 学学 院：院： 专专 业业： ： 班班 级级： ： 姓姓 名：名： 年年 月月 日日 目录目录 1.设计设计任任务书务书.3 1.1设计题目3 1.2 工作条件.3 1.3 技术数据.3 2.2.电动电动机的机的选择计选择计算算.3 2.1 选择电动机系列.3 2.2 选择电动机的功率.3 2.3 群定电动机的转速.4 3.传动传动装置的运装置的运动动和和传动传动参数的参数的选择选择和和计计算算5 3.1 各轴功率、转速和转矩的计算5 3.2 各轴运动及动力参数列表示6 4.4.传动传动零件的零件的设计
2、计设计计算算.6 3.1 减速器以外的传动零件设计计算6 设计链传动6 3.2 减速器以内的传动零件设计计算.8 设计齿轮传动8 5.5. 轴轴的的设计计设计计算算.12 4.1 初步确定轴的直径.12 4.1.1高速轴及联轴器的设计12 4.1.2 低速轴的设计计算13 4.2 轴的强度校核.13 6.6.滚动轴承的选择及其寿命验算滚动轴承的选择及其寿命验算17 5.1 低速轴轴承 .17 5.2 高速轴轴承 .17 7.7.键联接的选择和验算键联接的选择和验算.17 (一).减速器大齿轮与低速轴的键联接.17 (二).小链轮与减速器低速轴轴伸的联接.18 (三).联轴器与减速器高速轴轴伸的
3、联接.18 8.8.联轴器的选择联轴器的选择19 9.9.减速器的润滑及密封形式选择减速器的润滑及密封形式选择19 10.10.参考文献参考文献20 机械设计课程设计说明 3 3 1.设计任务书 1.1设计题目设计题目 设计胶带传输机的传动装置 1.21.2 工作条件工作条件 工作年限工作班制工作环境载荷性质生产批量 82 清洁平稳小批 1.31.3 技术数据技术数据 题号 滚筒圆周 力 F(N) 带速 v(m/s) 滚筒直径 D(mm) 滚筒长度 L(mm) ZDL-922001.8300400 2.2.电动机的选择计算电动机的选择计算 2.1 选择电动机系列选择电动机系列 根据工作要求及工
4、作条件应选用三相异步电动机，封闭自扇冷 式结构，电压 380 伏，Y 系列电动机 2.22.2 选择电动机的功率选择电动机的功率 （1）卷筒所需有效功率 2200 1.8 3.96 10001000 w FV pkw 3.96 w pkw （2）传动总效率 根据表 2.2-1 确定各部分的效率: 弹性联轴器效率 1=0.99 一对滚动轴承效率 2=0.99 闭式齿轮的传动效率 3=0.97（暂定 8 级） 机械设计课程设计说明 4 4 开式滚子链传动效率 4=0.92 一对滑动轴承的效 5=0.97 传动滚筒的效率 6=0.96 2 123456 2 0.990.990.970.920.970
5、.96 0.8063 （3）所需的电动机的功率 Pr=4.91w 3.96 4.91k 0.8063 w r p pw 查表 2.9-1 可选的 Y 系列三相异步电动机 Y132M2-6 型，额定 ，或选 Y132S-4 型，额定，满足kwP5 . 5 0 kwP5 . 5 0 r PP 0 2.32.3 群定电动机的转速群定电动机的转速 传动滚筒转速 w 6060 1.8 114.65 / min 0.3 v nr D 114.65 w n 现以同步转速为 1500r/min 及 1000r/min 两种方案比较，查得 电动机数据 方案 号 电动机型 号 额定 功率 (kW) 同步转 速 (
6、r/min) 满载转 速 (r/min) 电动机 质量 /kg 总传 动比 1Y132S-45.5150014406811.31 2Y132M2-65.51000960847.54 比较两种方案，方案 1 选用的电动机使总传动比较大。为 使传动装置结构紧凑，选用方案 2。电动机型号为 Y132M2-6。 由表 2.9-2 查得其主要性能数据列于下表 电动机额定功率/kW 0 P5.5 电动机满载转速/(r/min) 0 n960 电动机轴伸直径 D/mm38 电动机轴伸长度 E/mm80 机械设计课程设计说明 5 5 电动机中心高 H/mm132 堵转转矩/额定转矩2.0 3. 3.传动装置的
7、运动和动力参数的选择和计算传动装置的运动和动力参数的选择和计算 （1）总传动比 0 960 8.37 114.65 w n i n 8.37i 查表 2.2-1 得 取链传动比=2.5 23 i 则齿轮传动的传动比为 12 23 8.37 3.348 2.5 i i i 12 3.348i 3.13.1 各轴功率、转速和转矩的计算各轴功率、转速和转矩的计算 0 轴：即电动机的主动轴 0 4.91 r ppkw min/960 0 rn 3 0 0 0 4.91 10 9.559.5548.84 960 p TN m n 0 48.84TN m 1 轴： 即减速器的高速轴 1001 4.91 0
8、.994.86ppkw 1 4.86pkw min/960 01 0 1 r i n n 3 1 1 1 4.86 10 9.559.5548.34 960 p TN m n 1 48.34TN m 2 轴：即减速器的低速轴 2112 4.860.990.974.67ppkw 2 4.67pkw 1 2 12 960 286.74 / min 3.348 n nr i 2 286.74 / minnr 3 2 2 2 4.67 10 9.559.55155.54 286.74 P TN m n 2 155.54TN m 机械设计课程设计说明 6 6 3 轴：即传动滚筒轴 3223 4.67 0
9、.99 0.924.25ppkw 2 3 23 286.74 114.70 / min 2.5 n nr i mN n P T 53.223 127.32 1030 . 4 55 . 9 55 . 9 3 3 3 3 3.23.2 各轴运动及动力参数列表示各轴运动及动力参数列表示 轴序号 功率 P(kw) 转速 n(r/min) 转矩 T(N.m) 传动 形式 传动 比 i 效率 0 4.9696049.34联轴 器 10.99 1 4.9196048.84 齿轮 传动 3.0160.96 2 4.72318.30141.61 3 4.30127.32322.53 链传 动 2.50.91 4
10、.4.传动传动零件的设计计算零件的设计计算 4.14.1 减速器以外的传动零件设计计算减速器以外的传动零件设计计算 设计链传动设计链传动 1）确定链轮齿数 传动比： 02. 3 30.318 960 n n 2 1 i 由传动比取小链轮齿数=29-2i=22.96 因链轮齿数最好 1 Z 为奇数，取为 23；大链轮齿数，所46.692302 . 3 12 iZZ 机械设计课程设计说明 7 7 以取 =69 2 Z 实际传动比： 3 23 69 1 2 Z Z i 2）确定链条节距 由式 ，查表得，工况系数1 pz A KK PK P 0 A K 小链轮齿数系数： 23 . 1 ) 19 23
11、() 19 ( 08 . 1 08 . 1 1 Z Kz 取单排链，取=1.0 ：kW p K84 . 3 0 . 123 . 1 72 . 4 0 . 1 0 P r/min，查图：选链号 No10A，节距 p=15.875mm30.318 2 n 3)计算链长 初选： =40p=40 15.875=635mm 0 a 链长： 节07.127) 2 2369 ( 635 15.875 2 2369 402) 2 ( 2 2 2 212 0 120 zz a pzz p a Lp 取 =128 节 p L 4)验算链速： 937, 1 100060 875.1530.31823 100060
12、21 pnz v V15 m/s 适合 5）选择润滑方式： 按 v=1.937m/s,链号 10A，查图选用滴油润滑。 6）作用在轴上的力 有效圆周力： N v P Fe2437 379 . 1 72 . 4 10001000 作用在轴上的力：NFF eQ 292424372 . 12 . 1 机械设计课程设计说明 8 8 7）链轮尺寸及结构 分度圆直径： mm z p d585.116 23 180 sin 875.15 180 sin 0 1 0 1 mmd789.348 69 180 sin 875.15 0 2 4.24.2 减速器以内的传动零件设计计算减速器以内的传动零件设计计算 设
13、计齿轮传动设计齿轮传动 1） 材料的选择： 小齿轮选用 45# #钢，调质处理，齿面硬度 217255HBS， 大齿轮选用 45# #钢，正火处理，齿面硬度 162217HBS。 计算应力循环次数 9 11 1021 . 2 )283008(19606060 h jLnN 8 9 1 2 1033 . 7 016 . 3 1021 . 2 i N N 查图 11-14，ZN1=1.0 ZN2=1.01（允许一定点蚀） 由式 11-15，ZX1=ZX2=1.0 ， 取 SHmin=1.0 由图 11-13b，得 ,MPa H 570 1lim MPa H 510 2lim 计算许用接触应力 MP
14、aZZ S XN H H H 0 .5700 . 11.0 0 . 1 570 11 min 1lim 1 MPaZZ S XN H H H 1 .5150 . 101. 1 0 . 1 510 22 min 2lim 2 机械设计课程设计说明 9 9 因，故取 12HH 2 2 / 1 . 515mN HH 2） 按齿面接触强度确定中心距 小轮转矩mNT 48840 1 初取，取，由表 11-5 得3 . 1 2 ttZ K 4 . 0 a MPaZE 8 . 189 由图 11-7 得，减速传动，; 5 . 2 H Z016. 3 iu 由式（5-39）计算中心距 a mm107 1 .
15、515 8 . 1895 . 2 016 . 3 4 . 02 488401 . 1 ) 1016. 3( 2 ) 1( 3 2 3 2 1 H EH a t ZZZZ u KT ua 由于, 130mmd1,根据轴承取标准值，取 d2=47mm 查表 2-13-1，选 6309 型号的深沟球滚子轴承。轴承型号为 6309 GB/T276-1994 5.25.2 轴的强度校核轴的强度校核 计算大齿轮上的作用力 转矩 T=142.61N.m 圆周力 Ft=1349N N d T Ft1349 210 1416102 2 径向力 Fr=491N NtgtgFF tr 491201349 轴向力 =
16、0NNtgtgFF ta 001349 a F （） 绘轴的受力简图，求支座反力 机械设计课程设计说明 14 14 机械设计课程设计说明 15 15 =91.5 =55.5 =55.5 1 L 2 L 3 L . 垂直面支座反力 0 B M 0)( 332 LFLLR tAy RAY=674.5NN 5 . 674 5 . 55 5 . 55 5 . 551349 32 3 LL LF R t Ay 0Y RBY=674.5NNRFR AytBy 5 . 674 5 . 6741349 b. 水平面支座反力 得，0 B M0)(F 2 )( 321232 LLLLF d FLLR QraAz
17、=5580N N LL LLLFLF R r Az 5580 5 . 555 .55 5 . 55.555 5 . 912924555.491 )( 23 321Q2 ）（ Az R 得：0Z N =216521652924-491-5580- QB FFRR rAzzBZ RN (2)作弯矩图 a. 垂直面弯矩 MY图 C 点 ， =37435N.mm mmNLRM Ayy 4 3C 107435 . 3 .555 5 . 674 CY M b. 水平面弯矩 MZ图 C 点左， =120138N.mm mmNLLLRM zz 5 12Q2AC 102 . 1)(F z MC C 点右, =1
18、20158N.mm mmNLRM Bzz 5 3C 1020 . 1 ， z MC c. 合成弯矩图 C 点左, =125835N.mm mmNMM Zy 52 C 2 CC 1062 . 1 C M C 点右, =125854N.mm mmNMMM zy 52 C 2 CC 1026. 1 ， C M （）作转矩 T 图 机械设计课程设计说明 16 16 =141645N.mm mmN d FT t 141645 2 T （）作计算弯矩图 v M 该轴单向工作，转矩产生的弯曲应力按脉动循环应力考虑， 取 =0.6 C 点左边 =151982N.mm mmN TMM CVC 5 22522 1
19、025 . 1 )1416456 . 0()1062 . 1 ()( vC M B 点右边 =151982N.mm mmN TMM CVC 5 22522 1052 . 1 )06 . 0()1026. 1 ()( Cv M D 点 =84987N.mm mmNTMM DVD 84987 22 ）（ vD M （）校核轴的强度 由以上分析可见，C 点弯矩值最大，而 D 点轴径最小，所以 该轴危险断面是 C 点和 D 点所在剖面。 查表 13-1 得查表 13-3 得。 2 /650mmN B 2 1 /60mmN b C 点轴径： mm M d b vC C 4 . 29 601 . 0 1025 . 1 1 . 0 3 5 3 1 因为有一个键槽。该值小于原 mmdC 9 . 30)05 . 0 1 (4 .29 dc=30.9mm 东北大学出版社 2000 2 孙德志、王春华、董美云 著 东北大学出版社 2000