机械设计课程设计

机械设计课程设计

说明书

东北大学

机械工程及自动化专业

2007级13班

设计者：王婷婷

指导教师：巩云鹏

2010年6月27日

目录

一、设计任务书 (3)

二、电动机的选择计算 (3)

三、传动装置的运动及动力参数计算 (4)

四、传动零件的设计计算 (8)

五、轴的设计计算 (17)

六、轴的强度校核 (18)

七、滚动轴承的选择及其寿命验算 (26)

八、键联接的选择和验算 (30)

九、联轴器的选择 (31)

十、减速器的润滑及密封形式选择 (32)

十一、参考文献 (32)

一、设计任务书

1） 设计题目 ：设计胶带输送机的传动装置

二、电动机的选择计算

1）、选择电动机系列 根据工作要求及工作条件应 选用三相异步电动机，封闭式结构，电压380伏，Y 系列电动机 2）、滚筒转动所需要的有效功率

kw FV p w 84.31000

24

.0160001000=⨯==

根据表4.2-9确定各部分的效率:

传动滚筒效率 η滚筒=0.96

弹性联轴器效率 η1=0.992 刚性联轴器的效率 η2=0.99 滚动轴承效率 η轴承=0.99 开式齿轮的传动效率 η开齿轮=0.96

闭式齿轮的传动效率 η闭齿轮=0.97（8级） 则总的传动总效率

η = η滚筒×η1 ×η2×η5轴承×η开齿轮×η2闭齿轮 = 0.96×0.992×0.99×0.995×0.96×0.972 = 0.810

3).电机的转速

min /5.1140

.024.06060r D v n w

=⨯⨯==ππ

所需的电动机的功率 kw p p w r 74.4810

.084.3===

η P r =4.74kw 选电动机Y132M2—6型 ，额定功率5.5kw, 同步转

速1000r/min,满载转速960r/min 。

同时，由表4.12-2查得电动机中心高 H=132mm ，

外伸轴段 D ×E=38mm ×80mm 。

三、传动装置的运动及动力参数计算

（一）. 分配传动比．

1） 总传动比 48.835

.119600===

w n n i 2）各级传动比的粗略分配

由表4.2-9 取i 开＝6

减速器的传动比：

913.136

48

.83==

=

开

减i i i 减速箱内高速级齿轮传动比

334..4913.1335.135.11=⨯==减i i i 1=4.334

减速箱内低速级齿轮传动比 210.3334

.4913

.131

2==

=

i i i 减 i 2=3.210 （二） 各轴功率、转速和转矩的计算

1．0轴：（电动机轴）

kw p p r 74.40== P 0=4.74KW min /9600r n = n 0=960r/min

m N n p T ⋅=⨯⨯=⨯=15.47960

1074.455.955.93

000 T 0=47.15Nm 2．Ⅰ轴： （减速器高速轴）

kw p p 70.4992.074.4101=⨯=⋅=η P 1=4.70kw min /96001

01r i n n == n 1=960r/min

m N n p T ⋅=⨯⨯=⨯=76.46960

1070.455.955.93

111 T 1=46.76N.m 3. Ⅱ轴： （减速器中间轴）

kw p p 51.499.097.070.412=⨯⨯==⋅齿轮轴承ηηη P 2=4.51kw

min /221334

.49601212r i n n ===

n 2=221r/min m N n P T ⋅=⨯⨯=⨯=89.1942211051.455.955.93

222 T 2=194.9N.m

4. Ⅲ轴：（减速器低速轴）

kw p p 33.499.097.051.423=⨯⨯=⋅=⋅轴承齿轮ηη P 3=4.33kw min /8.68210

.32212323r i n n ===

n 3=68.8r/min m N n P T ⋅=⨯⨯=⨯=04.6018

.681033.455.955.93

333 T 3=601.04N.m

5. Ⅳ轴： （传动轴）

kw p p 24.499.099.033.434=⨯⨯==轴承连轴器ηη P 4=4.24kw min /8.681

8.683434r i n n ===

n 4=68.8r/min m N n P T ⋅=⨯⨯=⨯=55.5888.681024.455.955.93

444 T 4=588.55N/m

6. Ⅴ轴： （滚筒轴）

kw p p 03.495.099.024.445=⨯⨯==开齿轮滚筒ηη P 5=4.03kw min /5.116

8.6845r i n n ===

n 5=11.5r/min m N n P T .65.33465.111003.455.955.93

555=⨯⨯=⨯= T 5=3346.5N.m

取4.1min =F S

查图5-19知0.165==N N Y Y ，又0.165==X X Y Y ， 取0.2=ST Y 由[]X N F ST

F F Y Y S Y min

lim σσ=

则[]25/29.3140.10.14.10

.2220mm N F =⨯⨯⨯=

σ []26/86.2420.10.14

.10

.2170mm N F =⨯⨯⨯=

σ 查图5-14知18.2,81.265==Fa Fa Y Y 查图5-15知82.1,55.165==Sa Sa Y Y 则：

[]

0396.035

.029.31455

.181.255

5=⨯⨯=

F Sa Fa Y Y σ

[]

0467.035

.086.24282

.118.266

6=⨯⨯=

F Sa Fa Y Y σ

取

[]

0467.0=F Sa

Fa Y Y σ

取,3.0,1==a t t Y K φε 则05.12

1

63.021=+⨯=+=u a

d φφ []

07.520

05.10467

.05885500.1223

2

3

53

2

55=⨯⨯⨯⨯=≥F Sa

Fa d t Y Y Z Y KT m σφε

由于预取m=5mm 当m=5mm 时，

[]

955

.00467

.05885521

2005.1522311253=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯

=Sa

Fa F d Y Y T Z m KY σφε

0.955与1.0相差不大，不需要修正m. 所以可以选取m = 5mm.

此时，Ⅳ轴和Ⅴ轴的中心距为