广石化-机械设计课程设计.docx

机械设计课程设计设计计算说明书题目：带式输送机动力及传动装置减速器设计院 系：机电工程学院班 级：指导教师：姓 名：学 号：成 绩：广东石油化工学院二O一七年六月序 言减速器作为一种传动装置广泛用于各种机械产品和装备中，因此，提高其承载能力，延长使用寿命，减小其体积和质量等，都是很有意义的，而目前在单级传动齿轮减速器的设计方面，许多企业和研究所都是应用手工设计计算的方法，设计过程琐碎而且在好多方面都是通过先估计出参数然后再校核计算的过程。这对于设计者来说是枯燥无味的，进行的是重复性工作，基本没有创造性；对于企业来说增加了产品的成本且不易控制产品质量。这些对提高生产力，提高经济效益都是不利的。 本次课程设计就是针对两级圆柱齿轮减速器的体积进行设计，其意义在于利用已学的基础理论和专业知识，熟悉工程设计的一般过程，同时把先进的设计方法、理念应用于设计中，为新技术时代的到来打下基础课程设计任务书传动方案拟定1.1设计题目: 设计带式输送机动力及传动装置1.2、设计数据：图示已知某带式输送机动力及传动装置的输送带拉力为4200N，运输带工作速度为60r/min。1.3、设计条件：连续单向运输，载荷平稳，三班制，使用期限5年，小批量生产，运输带速度允许误差±0.5%。二、电动机的选择及运动参数的计算2.1电动机的选择（1）选择电动机类型按已知工作要求和条件选用卧式全封闭的Y系列鼠笼型三相异步交流电动机。（2）确定电动机的功率 由已知得，工作装置所需功率 电动机的输入功率的计算 式中，为电动机轴至卷筒轴的转动装置总效率。；取滚动轴承效率，7级精度齿轮传效率=0.97，传送带的效率，则故电动机额定功率=（1～1.3）=3.534～4.5942kw故选择4kw的电机。（3）确定电动机转速由已知得：电动机转速n=50齿轮的传动比范围：单级圆柱齿轮传动比范围，则总传动比范围应为，可见电动机转速的可选范围为：符合这一范围的同步转速有1000r/min的电机，查表知选用 Y系列电动机Y132M1-6型三相异步电机，其满载转速。电动机的安装结构型式以及其中心高、外形尺寸如下：电动机型号额定功率（KW）同步转速n（r/min）满载转速（r/min）机座中心高H外伸轴颈轴伸尺寸Y132 M1-64100096010028mm60mm2.2计算传动装置的总传动比和分配各级传动比（1）传动装置总传动比分配传动装置各级传动比输入轴和中间轴的传动比为，圆柱齿轮的传动比为3～5，可取3，则2.3计算传动装置的运动和动力参数（1）各轴的转速计算输入轴转速计算中间轴转速计算输出轴转速工作轴（2）各轴输入功率输入轴功率中间轴功率输出轴功率各轴输入转矩输入轴=中间轴输出轴将以上算的的运动和动力参数列表如下： 轴名参数 I轴 II轴 III轴工作轴转速n(r/min)9603205050功率P(kW)3.963.8033.6143.61转矩T(Nm)39.79113.51690.27690.27传动比i36.41效率0.9600.9501三、直齿圆柱齿轮减速器的设计3.1 高速级齿轮的设计3.1.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1）选用直齿圆柱齿轮传动2）选用7级精度3）材料选择，由《机械设计》表7-1选择小齿轮材料为20C（渗碳淬火），硬度为300HBW，大齿轮材料为ZG340-640（调质），硬度为260HBW，二者材料硬度差为40HBW4）试选小齿轮齿数，大齿轮齿数为。3.1.2按齿面接触强度设计按设计计算公式《机械设计》表7-5进行试算，即≥（1）确定公式内的各计算数值试选载荷系数Kt＝1.3计算小齿轮传递的转矩。 由表选取尺宽系数φd＝1.2由表查得材料的弹性影响系数由图查得节点区域系数计算重合度系数由《机械设计》图7-16(b)按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPa；由《机械设计》图7-16(c)大齿轮的接触疲劳强度极限MPa；由计算应力循环次数＝60n1jLh＝60960（1383005）＝2.07由《机械设计》图7-19得允许一定点蚀的接触疲劳寿命系数:＝1；＝1.14计算接触疲劳许用应力取失效概率为1％，安全系数S＝1，则有 （2）计算①试算小齿轮分度圆直径d1t，代入中较小的值。≥==36.1mm②计算圆周速度V V===1.814m/s③计算齿宽b b=φd=1.2×36.1mm=43.32mm④计算齿宽系数b/db/d=43.32/36.1=1.2⑤计算载荷系数。根据v=1.814m/s,7级精度，由《机械设计》图7-7查得动载系数=1.02；直齿轮=1.0由《机械设计》图7-2查得使用系数KA=1.25由《机械设计》图7-9（a）查得当b/d=1.2时，=1.12.故载荷系数K=KAKV=1.25×1.0