2机械设计课程设计说明书 .docx

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1、精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.1 传动方案示意图设计运算及说明结果一、设计任务书可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.2 原始数据图 1. 传动方案简图表 1：原始数据可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结传送带拉力 FN传送带速度 Vm/s滚筒直径 Dmm） 70001.14001.3 工作条件两班制，使用年限为 8 年，连续单向运转，载荷较平稳，小批量生产，运输链速度答应误差为链速度的5%。1.4 工作量1 、电动机的挑选与传动装置运动和动力参数的运算。2、传动零件的设计运算。3、

2、轴的设计运算。4 、轴承及其组合部件挑选和轴承寿命校核。5、键联接和联轴器的挑选及校核。6、减速器箱体，润滑及附件的设计。7、装配图和零件图的设计。8、设计小结。9 、参考文献。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结二、电动机的挑选与传动装置运动和动力参数的计算2.1 电动机的挑选1 、电动机类型挑选 ：挑选电动机的类型为三相异步电动机，额定电压沟通 380V。2 、电动机容量挑选 ：v-工作机线速度电动机输出功率 PdV=1.1m/sPw =7.7Kw考虑传动装置的功率损耗，电动机的输出功率为Pd = Pw /为电动机到工作机主动轴之间的总效率，即可编辑资料 - - - 欢迎下载精

3、品名师归纳总结231234 5 =0.841可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 - 联轴器效率取 0.992 - 滚动轴承传动效率取 0.993 - 圆锥齿轮传动效率取0.954 - 圆柱齿轮传动效率取 0.975 - 卷筒效率取 0.96Pd = Pw /= 9.156kw=0.841可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结r/min 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结nw=53r/min可见同步转速为 750r/min ,1000r/min的电动机都符合。

4、综合考虑电动机和传动装置的尺寸，质量及价格等因素，为使传动装置结构可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结紧凑，打算选用同步转速为1000r/min的电动机。 选定电动机型号为Y160L-6 其主要性能如下表：表 2：电动机主要性能选 型 电 动机 为Y160L-6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电动机型号额 定 功 率/kW满 载 转 速/r/min启 动转 矩/额定转矩最 大 转 矩/额定转矩可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Y160L-6119702.02.02.2 传动装置总传动比的运算和各级传动比的

5、安排1 、传动装置总传动比inm / nw =970 / 5318.32 、安排各级传动比对于圆锥一圆柱齿轮减速器，为使大锥齿轮的尺寸不致过大，一可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结般可取 i10.25i，最好使高速级锥齿轮的传动比i13，当要求两级传i 1 =3 .9可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结动大齿轮的浸油深度大致相等时，也可取i1i2 =4.6922.3 运算传动装置的运动和动力参数1、各轴的转速 各轴的标号均已在图中标出）3.5 4 故取i 1 = 3.9 ，i 24.692可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结n nm/ i 0 =970 r

6、/ min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结n n / i 1 = 970 / 3.9248.7 r / minn n / i 2 =53r / min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结n卷n=53r / minn =970可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2、各轴输入功率n =248.7可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结PIPedPP21 =9.064kw3 =8.525kwn卷n=53r/min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结PP2 48.187 kwPIPII=9.064=8.525可编辑资料 - - - 欢迎下载精

7、品名师归纳总结PIII=8.187可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P卷P1 28.024 kwP卷 =8.024可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3、各轴转矩可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Td9.55106 P/ nm90144.1N.mm9.01104Td9.0110 4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结d5TTd1 =90144.1*0.9989242.4N.mm =8.9210 4T8.9210 4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结TTTTT卷T23i124 i212327336.8N.mm =3.2710T3.

8、27105可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1474894.5N.mm =1.47106T1.471061445544.1N.mm =1.45106T1.45106卷将运算结果汇总列表如下表 3轴的运动及动力参数工程电动机轴高速级轴 I中间轴 II低速级轴III卷筒轴转速r/min ）970970248.75353功率 1010可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5613.94.69210.990.940.960.98传动比效率三、传动零件的设计运算3.1 、直齿圆锥齿轮传动的设计运算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结已知输入功率 P =9.064kw

9、略大于小齿轮的实际功率），小齿轮的转 速 为 ： n=970r/min,大 齿 轮 的 转 速 为 n= 248.7r / min ，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结T18.92104 N.mm 传动比 i3.9 ，由电动机驱动，工作寿命 8 年设每小齿轮：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结年工作 300 天），两班制，连续单向运转，载荷较平稳。1. 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数40Cr调质）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1）按传动方案，选用直齿圆锥齿轮传动，齿形制JB11060 , 齿形角280可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳

10、总结ma20 ，齿顶高系数变位。h *1 ，顶隙系数c*0.2 5，螺旋角0 ，不HBS大齿轮：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2）、运输机为一般工作机器，速度不高，应选用7 级精度。3）、材料挑选，小齿轮材料为40Cr调质），硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 刚调质），硬度为 240HBS，二者材料硬度相差 40HBS。45钢 调质）240可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4）、选小齿轮齿数 Z124，大齿轮齿数 Z 23.92494HBS可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 按齿面接触疲惫

11、强度设计公式：37 级精度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结d1t 2.922ZEKT110.5 2 uZ24可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结FRR1）、确定公式内的各运算值121） 查得材料弹性影响系数ZE189.8MPa 。1Z 294可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2） 按齿面的硬度查得小齿轮的接触疲惫强度极限H lim1600 MPa ，大可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结齿轮的接触疲惫极限3） 运算应力循环次数H lim2550MPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结小齿轮： N160n1jL h6097012

12、830082.235109可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结N1大齿轮： N 25.730108ZE189.8可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结i14） 查得接触疲惫寿命系数H lim1600H lim2550可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结K HN 1K HN 20.931.04N1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5） 运算接触疲惫许用应力取失效概率为 1%,安全系数 S=1,应用公式 10-12）得:2.235N 25.730109108可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结H 1K HN 1lim 1 / S0.936

13、00558MPaK HN 10.93可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结H 2K HN 2lim 2 / S1.04550572MPaK HN 21.04可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结6） 运算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结试选 K vKa1.2 ，查得1.0, K1, K1.5 1.251.875可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结所以，KKaKKvK1.01.2 1 1.8752.25H 1558可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师

14、归纳总结1） 试算小齿轮的分度圆直径，带入H中的较小值得2H 2572可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结d1t2.923ZEH R 1KtT10.5R 2u86.195mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结运算圆周速度 v可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结vd lt n1 60000m / s4.38m / s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2） 运算载荷系数。依据 v= 4.38m / s ，7 级精度，由图 10-8 查得动载系数 K v1.13 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品

15、名师归纳总结直齿轮， K HKF1;由表 10-2 查得使用系数 K A1;K H1.875 故载荷系数vKK AK K H K H2.12按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Kd1d1t 3Kt86.1952.1232.2584.502 mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3） 运算模数 m。m84.502 / 243.52mm3. 按齿根弯曲强度设计K v1.13K HK FK A1;K AK H1;m34 KT1YFaYSa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结221RFR 10.5 zu11.875可编辑资料

16、- - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 1）确定公式内的各运算数值1） 由图 10-20c 查得小齿轮的弯曲疲惫强度极限FE 1500 MPa。大齿K2.12d1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结轮的弯曲疲惫强度FE 2380MPa84.502mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2） 由图 10-8 取弯曲疲惫寿命系数3） 运算弯曲疲惫许用应力。K FN 10.83, K FN 20.87可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结取弯曲疲惫安全系数 S=1.4，有

17、 10-22 得可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F 1KFN 1SFE 1296.43MPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F 2K FN 2SFE 2236.14MPaFE 1FE 2500380可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4）运算载荷系数 K .K2.12K FN 10.83可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5）节圆锥角1arctan1u14.381K FN 2F 10.87可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结29014.38175.619296.43可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结6）当量齿数F

18、 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结zv1z1 cos125 zv 2z2 cos 2379236.14K2.12可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结7）查取齿形系数。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由表 10-5 查得YFa12.62 。 YFa 22.06可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结8） 查取应力校正系数可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由表 10-5 查得YSa11.59 。 YSa21.97可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结9） 运算大小齿轮的YFa YSa , 并加以比较F可编辑资料 - -

19、- 欢迎下载精品名师归纳总结YFa1YSa12.621.590.01405可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F 1296.43可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结YFa 2YSa22.061.970.01719可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F 2236.14可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结大齿轮的数值大。（ 2）设计运算： 代入公式运算得： m2.89mmYFa1 YFa 2YSa12.622.061.59可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结综 合 分 析 ： 按 弯 曲 强 度 得 ：m3mm， 按 接 触 强 度 算

20、得 ：YSa21.97可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结d184.502mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结算出小齿轮齿数 :d129z1m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结大齿轮齿数： z23.929113.1,取z2114可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结故齿数比 u114293.931可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结这样设计出来的齿轮传动，既满意了齿面接触疲惫强度，并做到结构紧凑，防止铺张。4. 运算几何尺寸1） 运算分度圆直径m3mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结d1mz1d2mz287mm 3

21、42mmzd1291m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2） 运算中心距可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结a d1d 22873422214.5mmz2114可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3） 运算节圆锥角114u可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1arctan d1d214 16 21293.931可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结290175 43 39d187 mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4） 运算锥距u 21d 2342mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Rd12176.4

22、45mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5） 运算齿轮宽度a214.5mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结b R R58.81mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结圆整取 B260mm, B165mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3.2 、斜齿圆柱齿轮的传动的设计运算114 16 21275 43 39可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结已知输入功率为PII=8.525kw、小齿轮转速为n =248.7r/min 、齿数比可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结为 4.692 ，转矩 T3.27105 Nmm

23、为由电动机驱动，工作寿命8 年可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结设每年工作 300 天），两班制，连续单向运转，载荷较平稳。1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1）运输机为一般工作机器，速度不高，应选用7 级精度。 GB10095- 88）2）材料挑选由机械设计 第八版）表10-1小齿轮材料为40Cr调质），硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 钢调质），硬度为240HBS，二者材料硬度相差 40HBS。R175.138B260mmB165mm小齿轮：40Cr可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3）齿数 z122 , 就大齿轮齿数 i 24.692z1103.2

24、, 故取z2104初选调质）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结螺旋角14 。2、按齿面接触疲惫强度运算按下式设计运算3280HBS可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结d1t2 Kt T1u 1 ZH ZE 2大齿轮：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结duH 1）确定公式内的各运算数值45钢 调质）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1）试选载荷系数kt1 =1.6240可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2） 查教材图表 图 10-30 ）选取区域系数ZH =2.433HBS可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3） 查

25、教材表 10-6 选取弹性影响系数ZE =189.81MPa 27 级精度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4） 查 教 材 图 表 图10-26） 得a1=0.765a2=0.928可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结aa1a2 =1.693z122可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5） 由教材公式 10-13 运算应力循环次数：148hN1 =60n1 j L =60 248.7 128300 8） =5.73 10可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师

26、归纳总结2N =5.73 10 8 /4.692=1.221108可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结6）查教材 10-19 图得： K11.04,K2 =1.137） 查取齿轮的接触疲惫强度极限Hlim1650MpaHlim2550Mpa8） 由教材表 10-7 查得齿宽系数d =1kt1=1.6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结9） 小齿轮传递的转矩T1=T3.27105 NmmZH =2.433可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结10） 齿轮的接触疲惫强度极限：取失效概率为1%,安全系数 S=1,应用公式10-12）得:ZE =189.8a1=0.7

27、65可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结H = K HN 11SH lim 1=1.04 650=676MPaa2 =0.928可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结H K HN 2=2SH lim 2=1.13 550= 621.5 MPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结许用接触应力为K11.04可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结H H 1H 2 / 2648.75MPaK2 =1.13可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2）设计运算1） 按式运算小齿轮分度圆直径d1tHlim

28、1650Hlim2550可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结d1t32 K tT1u1 Z H ZE 2d =1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结d3=21.6u3.27105H 5 .692 2 .433189 .8 272 .425 mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结11.6934.692648 .75可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2） 运算圆周速度 Vd1t n1 6010000.943m / s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3) 运算齿宽 b 及模数mnt可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结b=

29、d d1t =72.425mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结m =d1tntcos72.425cos143.194mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Z1224) 运算齿宽与高之比 bh齿高 h= 2 .25 mnt =2.25 3.194=7.187 mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结b= 72.425h7.187=10.077可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5运算纵向重合度=0.318 d Z1 tan =0.318X1X22tan14 =1.744可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结6) 运算载荷系数 K系数

30、 K A =1，依据 V=0.943m/s， 7 级精度查图表 图 10-8 ）得动可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结载系数Kv =1.07查教材图表 表 10-3 ）得齿间载荷分布系数 K HK F=1.4V0.943可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由教材图表 表 10-4 ）查得 K H 1 =1.424查教材图表 图 10-13 ）得 K F 1 =1.35所以载荷系数KK A KV K HK H=2.137) 按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径d13可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Kddt 3Kt=72.4252.131.679.67mm

31、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结8) 运算模数nm = d1 cosmn179.67cos143.51mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Z122可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3、按齿根弯曲疲惫强度设计32KT Ycos2Y Y可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由弯曲强度的设计公式mn 12d Z 1aFSF 设计可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（1） ）确定公式内各运算数值可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（2） ）运算载荷系数KK A KV KFK

32、F=2.06可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 3）依据纵向重合度=1.744 查教材图表 图 10-28 ）查得螺旋影响系数Y =0.88（ 4）运算当量齿数可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结zv1zv 2z1 cos33z2 cos24.08113.85可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 5）查 取 齿 形 系 数查 教 材 图 表 表 10-5 ） YF 1 =2.6476，YF 2 =2.16892（6） ）查 取应力 校正系数查教材 图表表 10-5 ） YS 1 =1.5808，YS 2 =1.80108（7） ）查 教 材 图 表 图 10-20c ） 查 得 小齿 轮弯 曲 疲 劳 强度 极 限FE1 =500MPa，大齿轮弯曲疲惫强度极限FE 2 =380MPa。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（8） ）查 教 材图 表 图 10-18 ） 取弯 曲疲 劳 寿 命 系数 K FN 1=0.87可编辑资料 - - - 欢迎下载