东北大学机械设计课程设计
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YFa5YSa5
F 5
2.81 1.55 0.0396 314 .29 0.35
YFa 6YSa6
F 6
2.18 1.82 0.0467 242 .86 0.35
取
YFaYSa
F
0.0467
取 K tYt 1,a 0.3 则 d a
F limYST
S F min
YN Y X
-4-
则 F 5
220 2.0 1.0 1.0 314.29MPa 1.4
F6
170 2.0 1.0 1.0 242.86MPa 1.4
查图 5-14 知 YFa5 2.81, YFa6 2.18 查图 5-15 知 YSa5 1.55, YSa6 1.82 则：
减速箱内低速级齿轮传动比
i2 13 .913 3.210 4.334
i1 3.210
2) 各轴功率、转速和转矩的计算 i. 0 轴（电动机轴）
p 0 p r 4.99kw
n0 960 r / min
-2-
P0 4.99kw
n 0 960r / min
T0 9.55
p 4 p 32轴承 4.48 0.99 0.98 4.35kw
n4 n3 68.8 68.8r / min i34 1
p 4 4.35kw
n 4 68.8r / min
T4 9.55
vi.
P4 4.35 103 9.55 603.82N m n4 68.8
n3 n2 221 68.8r / min i23 3.210
p 3 4.48kw
n 3 68.8r / min
P3 4.48 103 T3 9.55 9.55 621.86N m n3 68.8
v. IV 轴（传动轴）
T3 621.86N m
p 2 4.71kw
n 2 221r / min
T2 203.53N m
P2 4.71 103 T2 9.55 9.55 203.53N m n2 221
iv. III 轴（减速机高速轴）
p 3 p 2 闭齿轮 轴承 4.71 0.97 0.98 4.48kw
u 1 6 1 0.3 1.05 2 2
3
mt 3
2 KT5Y d Z 5 2
YFaYSa
F 5
3
2 1.0 588550 0.0467 5.07 1.05 20 2
由于预取 m=5mm 当 m=5mm 时
KY m 3d Z 52 53 1.05 20 2
T4 603.82N m
V 轴（滚筒轴）
p 5 p 4轴承开齿轮 4.35 0.98 0.96 4.09kw
n5 n 4 68 .8 11 .5r / min i 6
-3-
p 5 4.09kw
n 5 11.5r / min
T5 9.55
P5 4.09 103 9.55 3396.48N . m n5 11.5
5 2 滚筒 1 2 轴承 开齿轮 闭齿轮
0.96 0.992 0.99 0.985 0.96 0.972 0.770 3) 电机的选择 所需电机功率
pr pw 3.84 4.99kw 0.770
-1-
Pr 4.99kw
机械设计课程设计 说明书
东北大学 过程装备与控制工程 2010 级 2 班
设计人：汪浩 指导老师：马交成 2013-6-27
-0-
目录
一、设计任务书 ........................................................................................................................1 二、电动机的选择计算 ............................................................................................................1 三、传动装置的运动及动力参数计算 ....................................................................................2 四、传动零件的设计计算 ........................................................................................................6 五、轴的设计计算 ..................................................................................................................16 六、轴的的强度校核 ..............................................................................................................17 七、滚动轴承的选择及其寿命验算 ......................................................................................23 八、键连接的选择和验算 ......................................................................................................24 九、联轴器的选择 ..................................................................................................................25 十、减速器的润滑及密封形式的选择 ..................................................................................25 十一、参考文献 ......................................................................................................................26
* d f 5 d5 2 ha c* m 100 2 1.0 0.25 5 87.5mm
* d f 6 d 6 2 ha c* m 600 2 1.0 0.25 5 587 .5mm
F1
2T1YFaYSa 1 0.955 2 58855 0.0467
0.955 与 1.0 相差不大，不需要修正 m 所以可以取 m = 5mm 此时，Ⅳ轴和Ⅴ轴的中心距为
a Z5
2
m u 1
20 D 5 (6 1) 350mm 200mm 2 2
iii.
可取。 齿轮 5、6 的主要参数 Z 5 =20, Z 6 =120, u=6, m=5mm
-5-
d 5 mZ 5 5 20 100 mm d 6 mZ 6 5 120 600 mm
* d a 5 d 5 2ha m 100 2 1.0 4 110 mm * d a 6 d 6 2ha m 600 2 1.0 4 610 mm
i
ii.
n0 960 83.48 nw 11.5
各级传动比粗略分配 由表 17-9 可取 i开 6 减速机传动比 i减
i 83.48 13.913 i开 6
1.35 13.913 4.334
减速箱内高速级齿轮传动比
i1
i减 i1
1.35i减
i1 4.334
-1-
一、任务设计说明书 1) 设计题目：设计胶带输送机的传动装置 2) 工作条件
工作年限 8 工作班制 2 工作环境 清洁 带速 v （m/s） 0.24 载荷性质 平稳 生产批量 小批 滚筒长度 L （mm） 850
3) 技术数据
题号 ZL-10 滚筒圆周 力 F（N） 16000 滚筒直径 D（mm） 400
传动 比
效率 η
1.0
0.992
4.334 3.210
0.95 0.95
II III
4.71 4.48
221 68.8
1.0
0.97
IV
4.35
68.8
V
4.09
11.5
6
0.94
3) 设计开齿轮 i. 选择材料 小齿轮选用 QT600-3， 正火处理， 齿面硬度 190-270HBS， 大齿轮选用 ZG301-570 ，正火处理，齿面硬度 156 — 217HBS。 ii. 按齿根弯曲疲劳强度确定模数，预选 m 5mm 初取小齿轮齿数 Z 5 =20,则大齿轮齿数 Z 6 =Z 5 i 开齿轮 =20 ×6=120。 按强度为 230HBS 和 190HBS 查图 5-18 知 F lim 5 220MPa ， F lim 6 170MPa 取 S F min 1.4 查图 5-19 知 YN 5 YN 6 1.0 ，又 YX 5 YX 6 1.0 取 YST 2.0 由 F
ii.
p0 4.99 103 9.55 49.64N m n0 960
T0 49.64N m
I 轴（减速机高速轴）
p1 p 0 1 4.99 0.992 4.95kw
n1 n0 960 r / min i01
p1 4.95kw
n1 960r / min
各轴运动及动力参数
转速 n(r/m in) 960 960
T5 3396.48N . m
轴序 号 0 I
功率 P(kw) 4.99 4.95
转矩 (N.m) 49.6 49.24 203.5 3 621.8 6 6Leabharlann Baidu3.8 2 3396. 48
传动 形式 弹性 联轴 器 闭式 齿轮 闭式 齿轮 刚性 联轴 器 开式 齿轮
由表 27-1 可选电动机型号 Y132M2-6 型 额定功率
P0 5.5kw
电机满载转速
n0 960r / min
外伸端
D E 38mm 80mm
三、传动装置的运动及动力参数计算 1) 分配传动比 i. 总传动比 滚筒转速： nw
60v
D
60 0.24 11.5r / min 0.4
T1 9.55
iii.
p0 4.99 103 9.55 49.24N m n0 960
T1 49.24N m
II 轴（减速机中间轴）
p 2 p1轴承闭齿轮 4.95 0.98 0.97 4.71kw
n2 n1 960 221r / min i12 4.334
二、电动机的选择和计算 1) 选择电动机系列 根据工作要求及工作条件，选择三相异步电动机，电压 380 伏，Y 系列电动机 2) 滚筒转动所需有效功率
pw
Fv
1000
16000 0.24 3.84kw 1000
根据表 17-9 确定各部分效率： 传动滚筒效率 滚筒 0.96 弹性联轴器效率1 0.992 刚性联轴器效率 2 0.99 圆锥滚子轴承效率轴承 0.98 开式齿轮传动效率开齿轮 0.96 闭式齿轮传动效率闭齿轮 0.97 则总的传动总效率
F 5
2.81 1.55 0.0396 314 .29 0.35
YFa 6YSa6
F 6
2.18 1.82 0.0467 242 .86 0.35
取
YFaYSa
F
0.0467
取 K tYt 1,a 0.3 则 d a
F limYST
S F min
YN Y X
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则 F 5
220 2.0 1.0 1.0 314.29MPa 1.4
F6
170 2.0 1.0 1.0 242.86MPa 1.4
查图 5-14 知 YFa5 2.81, YFa6 2.18 查图 5-15 知 YSa5 1.55, YSa6 1.82 则：
减速箱内低速级齿轮传动比
i2 13 .913 3.210 4.334
i1 3.210
2) 各轴功率、转速和转矩的计算 i. 0 轴（电动机轴）
p 0 p r 4.99kw
n0 960 r / min
-2-
P0 4.99kw
n 0 960r / min
T0 9.55
p 4 p 32轴承 4.48 0.99 0.98 4.35kw
n4 n3 68.8 68.8r / min i34 1
p 4 4.35kw
n 4 68.8r / min
T4 9.55
vi.
P4 4.35 103 9.55 603.82N m n4 68.8
n3 n2 221 68.8r / min i23 3.210
p 3 4.48kw
n 3 68.8r / min
P3 4.48 103 T3 9.55 9.55 621.86N m n3 68.8
v. IV 轴（传动轴）
T3 621.86N m
p 2 4.71kw
n 2 221r / min
T2 203.53N m
P2 4.71 103 T2 9.55 9.55 203.53N m n2 221
iv. III 轴（减速机高速轴）
p 3 p 2 闭齿轮 轴承 4.71 0.97 0.98 4.48kw
u 1 6 1 0.3 1.05 2 2
3
mt 3
2 KT5Y d Z 5 2
YFaYSa
F 5
3
2 1.0 588550 0.0467 5.07 1.05 20 2
由于预取 m=5mm 当 m=5mm 时
KY m 3d Z 52 53 1.05 20 2
T4 603.82N m
V 轴（滚筒轴）
p 5 p 4轴承开齿轮 4.35 0.98 0.96 4.09kw
n5 n 4 68 .8 11 .5r / min i 6
-3-
p 5 4.09kw
n 5 11.5r / min
T5 9.55
P5 4.09 103 9.55 3396.48N . m n5 11.5
5 2 滚筒 1 2 轴承 开齿轮 闭齿轮
0.96 0.992 0.99 0.985 0.96 0.972 0.770 3) 电机的选择 所需电机功率
pr pw 3.84 4.99kw 0.770
-1-
Pr 4.99kw
机械设计课程设计 说明书
东北大学 过程装备与控制工程 2010 级 2 班
设计人：汪浩 指导老师：马交成 2013-6-27
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目录
一、设计任务书 ........................................................................................................................1 二、电动机的选择计算 ............................................................................................................1 三、传动装置的运动及动力参数计算 ....................................................................................2 四、传动零件的设计计算 ........................................................................................................6 五、轴的设计计算 ..................................................................................................................16 六、轴的的强度校核 ..............................................................................................................17 七、滚动轴承的选择及其寿命验算 ......................................................................................23 八、键连接的选择和验算 ......................................................................................................24 九、联轴器的选择 ..................................................................................................................25 十、减速器的润滑及密封形式的选择 ..................................................................................25 十一、参考文献 ......................................................................................................................26
* d f 5 d5 2 ha c* m 100 2 1.0 0.25 5 87.5mm
* d f 6 d 6 2 ha c* m 600 2 1.0 0.25 5 587 .5mm
F1
2T1YFaYSa 1 0.955 2 58855 0.0467
0.955 与 1.0 相差不大，不需要修正 m 所以可以取 m = 5mm 此时，Ⅳ轴和Ⅴ轴的中心距为
a Z5
2
m u 1
20 D 5 (6 1) 350mm 200mm 2 2
iii.
可取。 齿轮 5、6 的主要参数 Z 5 =20, Z 6 =120, u=6, m=5mm
-5-
d 5 mZ 5 5 20 100 mm d 6 mZ 6 5 120 600 mm
* d a 5 d 5 2ha m 100 2 1.0 4 110 mm * d a 6 d 6 2ha m 600 2 1.0 4 610 mm
i
ii.
n0 960 83.48 nw 11.5
各级传动比粗略分配 由表 17-9 可取 i开 6 减速机传动比 i减
i 83.48 13.913 i开 6
1.35 13.913 4.334
减速箱内高速级齿轮传动比
i1
i减 i1
1.35i减
i1 4.334
-1-
一、任务设计说明书 1) 设计题目：设计胶带输送机的传动装置 2) 工作条件
工作年限 8 工作班制 2 工作环境 清洁 带速 v （m/s） 0.24 载荷性质 平稳 生产批量 小批 滚筒长度 L （mm） 850
3) 技术数据
题号 ZL-10 滚筒圆周 力 F（N） 16000 滚筒直径 D（mm） 400
传动 比
效率 η
1.0
0.992
4.334 3.210
0.95 0.95
II III
4.71 4.48
221 68.8
1.0
0.97
IV
4.35
68.8
V
4.09
11.5
6
0.94
3) 设计开齿轮 i. 选择材料 小齿轮选用 QT600-3， 正火处理， 齿面硬度 190-270HBS， 大齿轮选用 ZG301-570 ，正火处理，齿面硬度 156 — 217HBS。 ii. 按齿根弯曲疲劳强度确定模数，预选 m 5mm 初取小齿轮齿数 Z 5 =20,则大齿轮齿数 Z 6 =Z 5 i 开齿轮 =20 ×6=120。 按强度为 230HBS 和 190HBS 查图 5-18 知 F lim 5 220MPa ， F lim 6 170MPa 取 S F min 1.4 查图 5-19 知 YN 5 YN 6 1.0 ，又 YX 5 YX 6 1.0 取 YST 2.0 由 F
ii.
p0 4.99 103 9.55 49.64N m n0 960
T0 49.64N m
I 轴（减速机高速轴）
p1 p 0 1 4.99 0.992 4.95kw
n1 n0 960 r / min i01
p1 4.95kw
n1 960r / min
各轴运动及动力参数
转速 n(r/m in) 960 960
T5 3396.48N . m
轴序 号 0 I
功率 P(kw) 4.99 4.95
转矩 (N.m) 49.6 49.24 203.5 3 621.8 6 6Leabharlann Baidu3.8 2 3396. 48
传动 形式 弹性 联轴 器 闭式 齿轮 闭式 齿轮 刚性 联轴 器 开式 齿轮
由表 27-1 可选电动机型号 Y132M2-6 型 额定功率
P0 5.5kw
电机满载转速
n0 960r / min
外伸端
D E 38mm 80mm
三、传动装置的运动及动力参数计算 1) 分配传动比 i. 总传动比 滚筒转速： nw
60v
D
60 0.24 11.5r / min 0.4
T1 9.55
iii.
p0 4.99 103 9.55 49.24N m n0 960
T1 49.24N m
II 轴（减速机中间轴）
p 2 p1轴承闭齿轮 4.95 0.98 0.97 4.71kw
n2 n1 960 221r / min i12 4.334
二、电动机的选择和计算 1) 选择电动机系列 根据工作要求及工作条件，选择三相异步电动机，电压 380 伏，Y 系列电动机 2) 滚筒转动所需有效功率
pw
Fv
1000
16000 0.24 3.84kw 1000
根据表 17-9 确定各部分效率： 传动滚筒效率 滚筒 0.96 弹性联轴器效率1 0.992 刚性联轴器效率 2 0.99 圆锥滚子轴承效率轴承 0.98 开式齿轮传动效率开齿轮 0.96 闭式齿轮传动效率闭齿轮 0.97 则总的传动总效率