东北大学机械学院机械设计课程设计ZL_20B

本设计要求的转矩较大，故部分齿轮和轴选用40Cr为材料，如转矩较小，可使用45#钢

机械设计课程设计

说明书

机械工程与自动化学院

机械工程及自动化专业

机械班

学号：

设计者：

指导老师：

2013年6月19日

目录

1.设计任务书┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3

2.电动机的选择计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3

3.传动装置的运动与动力参数的选择和计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄4

4.传动零件的设计计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄9

5.轴的设计计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄

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6.轴的强度校核┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄

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7.滚动轴承的选择和寿命验算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄

2 4

8.键联接的选择和验算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄25

9.联轴器的选择┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄

2 6

10.减速器的润滑及密封形式┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄

2 6

11.参考资料┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄

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一．设计任务书

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

工作班制 工作环境 载荷性质 生产批量 10

2

多灰尘 稍有波动

小批

3） 技术数据

题 号

滚筒圆周力

F(N)

带 速v(m/s) 滚筒直径 D(mm) 滚筒长度 L(mm) ZL-20 48000

0.24

400

1000

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380V ，Y 系列。 2） 选择电动机功率 滚筒转动所需要的有效功率为

KW FV P w

52.111000

24.0480001000

=⨯==

传动 筒开齿联承齿弹联ηηηηηηη

⨯⨯⨯⨯⨯=5

2

按表4.2-9取:

弹性联轴器效率 η弹联=0.99 闭式齿轮啮合效率 η齿=0.97

联轴器效率 η联=0.99

传动总效率

η=0.791

所需的电动机功 率KW P r 223.14=

选Y 型三相异 步电动机

滚动轴承效率 η承=0.99 开式齿轮啮合效率 η开齿=0.94 滚筒效率 η筒=0.96 则传动总效率

791.096.094.099.099.097.099.052=⨯⨯⨯⨯⨯=η

所需的电动机的功率为 KW P P w r 223.14791.052.11===η

3).选择电机的转速 滚筒轴转速为 min /64.114

.024.06060r D v n

w

=⨯⨯==

ππ 查表4.12-1选Y 型三相异步电动机Y180L —6型，额定功率

15kw, 同步转速1000r/min,满载转速970r/min 。 同时，由表4.12-2查得电动机中心高 H=180mm ，外伸轴段 D ×E=48mm ×110mm 。

Y180L —6型

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:

33.8364

.119700===

w n n i 2）各级传动比的粗略分配

根据总传动比（i=83.33），以及各种机械传动推荐的传动比范围，各级传动比分配如下：

由表4.2-9 取6=开i 则减速器的传动比：

89.136

33

.83==

=

开

减i i i 取两级齿轮减速器高速级齿轮传动比为：

33.489.1335.135.11=⨯==减i i

减速箱内低速级齿轮传动比为

21.333

.489.1312===

i i i 减 （二） 各轴功率、转速和转矩的计算 1． 0轴：即电动机的主动轴 KW P P r 223.140== m in /9700r n =

m N T ⋅=⨯⨯=140970

10223.1455.93

2． Ⅰ轴： 即减速器的高速轴

KW

P P P 081.1499.0223.14.

0001=⨯=⋅==弹联ηη

总传动比: i=83.33

m in /970001

1r n i n n ===

m N T ⋅=⨯⨯=633.138970

10081.1455.93

1

3.Ⅱ轴：即减速器的中轴

KW

P P P 522.1399.097.0081.141

1212=⨯⨯===⋅承齿ηηη

min /02.22433

.49701212r i n n ===

m N n P T ⋅=⨯⨯=⨯=44.57602

.22410522.1355.955.93

222 4.Ⅲ轴：即减速器的低速轴

KW

P P P 985.1299.097.0522.1322323=⨯⨯===承

齿ηηη

min /79.6921.302.22423

23r i n n ===

m N n P T ⋅=⨯⨯=⨯=86.177679

.69310985.1255.955.93

33 5. Ⅳ轴： 即传动轴

KW

P P P 72.1299.099.0985.12...33434=⨯⨯===联

承ηηη

m in /79.6934r n n ==

m N n P T ⋅=⨯⨯=⨯=55.174179

.6910727.1255.955.93

444 6.Ⅴ轴： 即传动滚筒轴

KW

P P P 831.1194.099.0727.12...44545=⨯⨯===开齿

承ηηη

min /63.116

79.694545r i n n ===

m N n P T .05.971563

.1110831.1155.955.93

555=⨯⨯=⨯=