机械工程-课程设计

机械工程-课程设计

一、

二、传动装置的设计

1.传动方案的拟定及说明

采用普通V和圆柱直齿轮组合，满足传动要求，同时由于带传动具有良好的缓冲及吸震能力，机构简单，成本低，易于维护和使用。

2.选择电动机

（1）电动机的类型和结构形式按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y系列三相异步电动机。

（2）传动装置的总效率：由《课程设计指导书》表2-3查得:V带传动η1=0.96，滚动轴承η2=0.99，圆柱齿轮闭式与开式传动分别为η3=0.97，η4=0.96 。所以总效率η =0.96×0.99^3×0.97×0.96=0.8674

（3）电动机功率Pd=Pw/η=6.2/0.8674=7.148kw （4）确定电动机的转速：查表2.2得：普通V带传动比i=2~4，圆柱齿轮i=3~5，单级圆柱减速器i=3~5，则总传动比i=18~100 。转速nd=i×n=（18~100）×50=(900~5000)r/min

查表的电动机型号为：Y132S2-2

电动机型号额定功

率ped

kw

满载转

速nm

r/min

堵转转

矩/定转

矩

最大转

矩/额定

转矩

Y132S2-2 7.5 2900 2.0 2.2

3.传动比分配

！！！总传动比误差为±5%，单向回转，轻微撞击

根据电动机满载转速n可得总传动比i。i=nm/n=2900/50=58

总传动比i=i1×i2×i3.得i1=3.45 i2=4.1 i3=4.1 4.运动条件及运动参数分析计算

（1）各轴输入功率

P1=Pd=7.148kw

P2=P1η1=7.148×0.96=6.862kw

P3=P2η2η3=6.862×0.99×0.97=6.590kw

P4=P3η2η4=6.590×0.99×0.96=6.263kw

(2)各轴转速

Ⅰ:n1=nm=2900r/min

Ⅱ:n2=n1/i1=2900/3.45=840.580r/min

Ⅲ:n3=n2/i2=840.580/4.1=205.019r/min

Ⅳ:n4=n3/i3=205.019/4.1=50.005r/min

(3)各轴转矩

Td=9550Pd/nm=9550×7.148/2900=23.539N.m

电动机输出转矩：Ⅰ T1=Td=23.539N.m

各轴输入转矩：Ⅱ T2=T1×η1×i1=23.539×0.96×

3.45=77.962N.m

ⅢT3=T2×η2×η3×i2=77.962×0.99×0.97×4.1=306.952N.m

Ⅳ t4=T3×η2×η4×i3=306.952×0.99×0.96×4.1=1196.083N.m

轴号功率P

Kw 转速n

r/min

转矩T

N．m

传动比

i

效率η

ⅠPd=7.148 2900 23.539 58 0.96

Ⅱ 6.862 840.580 77.962 3.45 0.99

Ⅲ 6.590 205.019 306.952 4.1 0.97

Ⅳ 6.263 50.005 1196.083 4.1 0.96

三、传动零件的设计

1.V带传动设计

（1）因为载荷变化较小且工作时间为8h/天，查《设计

基础》表13-8得工作情况系数KA=1.1

Pc=KA×P=1.1×7.148=7.863kw

（2）选择V带型号

查《设计基础》219页图13-15得选A型普通V 带。

（3）确定带轮直径 d1，d2

查表13-9得d1应不小于75mm，取d1=100mm，ε

=0.01

d2=d1×i1×(1-ε)=100×3.45×0.99=341.55mm

取d2=355mm

大轮转速n2=nm×d1×(1-ε) /d2=2900x100x0.99/355=808.732r/min

误差为3.809%＜5%,误差较小，允许。

（4）验算带速

V=π×d1×nm/(60x1000)=3.14x100x2900/(60x1000)=15.177m/s 在5~25m/s范围内，所以带适合。

（5）求V带基准长度Ld和实际中心距a

初步选定中心距a0=1.5（d1+d2）=1.5x(100+355)=682.5mm

取a0=700mm，符合0.7(d1+d2) ＜a0＜2(d1+d2)

带长

L0=2a0+π(d1+d2)/2+(d2-d1)^2/4a0=2x700+3.14x(100+355)/2+( 355-100)^2/(4x700)=2137.57mm

查表13-2，选用Ld=2240mm

实际中心距a≈a0+(Ld-L0)/2=700+(2240-2137.57)/2=751.215mm=752m m

（6）验算小带轮的包角α1

α1=180°-(d2-d1)x57.3°/a=180°-(355-100)x57.3°/751.215=160.55°＞120°,合格。（7）确定V带根数z

传动比i=d2/d1(1-ε)=355/100(1-0.01)=3.59,查表13-5得ΔP0=0.34kw

由n1=2900r/min,d1=100mm查表13-3得P0=2.05kw

由α1=160.55°查表13-7Ka=0.95,由Ld=2240mm 查表13-2得Kl=1.06

得z=Pc/{(P0+ΔP0)KaKl}=7.863/{(2.05+0.34)x0.95x1.06}=3.45, 取4根，即z=4

（8）求作用在呆两年轴上的压力Fq

查表13-1得q=0.1Kg/m

得Fq=(500Pc/zv)x(2.5/Ka-1)+qv²=(500x7.863/4/15.177)x(2.5/0.95-1)+0.1x15.77²=110.57N

（9）带轮结构设计（略）

2.齿轮传动设计计算

减速器齿轮设计：

电动机驱动，单向回转，载荷有轻微冲击。

（1）选定齿轮材料及精度等级

齿轮的材料，精度和齿数选择，因传递功率不大，转速不高，材料按《设计基础》表11-1选取，小齿轮选硬齿面，大齿轮选软齿面，小齿轮的材料为45号钢调质，齿面硬度为250HBS，大齿轮选用45号钢正火，齿面硬度为200HBS。齿轮精度初选8级。

（2）确定许用应力

查表11-1得σHlim1=585MPa, σFE1=445MPa, σHlim2=375MPa, σFE2=310MPa