东北大学机械设计课程设计zl

目录

1 设计任务书

1.1 题目名称 设计胶带输送机的传动装置

1.2 工作条件

1.3

技术数据

2 电动机的选择计算

2.1 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。

2.2 滚筒转动所需要的有效功率

传动装置总效率 3

52ηηηηη=承齿联筒

查表17-9得

所以37=0.970.990.96=0.817η⨯⨯ 2.3 确定电动机的转速

滚筒轴转速 min /5.1160r D

v n W ==π 所需电动机的功率 kW kW P P w r 5.570.4817.084.3<===η

1000r/min,满载转速960r/min 。查表27-2，电动机中心高 H=132mm ，外伸段 D ×E=38mm ×80mm 3 传动装置的运动及动力参数计算

3.1 分配传动比

3.1.1 总传动比 48.835

.119600===W n n i 3.1.2 各级传动比的分配

查表17-9 取656==i i 开

减速器的传动比 913.136

48.83=== i i i 高速级齿轮传动比253.4913.1330.130.112=⨯== i i

低速级齿轮传动比 271.3253

.4913.131234===i i i

3.2 各轴功率、转速和转矩的计算

3.2.0 0轴

P=4.70kw,

n=960r/min,

T=9.55*4.70/960=46.76N*m

3.2.1 Ⅰ轴（高速轴）

3.2.2 Ⅱ轴（中间轴）

3.2.3 Ⅲ轴（低速轴）

3.2.4 Ⅳ轴（传动轴）

3.2.5 Ⅴ轴（卷筒轴）

3.3 开式齿轮的设计

3.3.1 材料选择

小齿轮:45#锻钢，调质处理，齿面硬度217--255HBS

大齿轮:45#锻钢，正火处理，齿面硬度162--217HBS

3.3.2 按齿根弯曲疲劳强度确定模数

按齿面硬度217HBS 和162HBS 计算

初取小齿轮齿数 205=Z

则大齿轮齿数 1206205656=⨯==i Z Z

计算应力循环次数

查图5-19 0.165==N N Y Y

查图5-18(b) pa 2705lim M F =σ，pa 2006lim M F =σ

由式5-32 0.165==X X Y Y

取 0.2=ST Y ,4.1min =F S

计算许用弯曲应力

由式5-31 []X N F ST

F F Y Y S Y min lim σσ=

查图5-14 21.2,81.265==Fa Fa Y Y

查图5-15 78.1,56.165==Sa Sa Y Y

则 []011365.07

.38556.181.2555=⨯=F Sa Fa Y Y σ 取[]013769.0}][,][max {

666555==F Sa Fa F Sa Fa F Sa Fa Y Y Y Y Y Y σσσ

初选综合系数1.1=t t Y K ε，查表5-8 5.0=d φ

由式5-26

考虑开式齿轮工作特点m 加大10%-15%，取m=12

3.3.3 齿轮强度校核

取mm b b 76670665=+=+= 则小齿轮转速为s m n d v /3467.010

60254.6610014.31060334

5=⨯⨯⨯=⨯=π 查图5-4（d ） 005.1=v k 查表5-3 1.1=A k

70.0100

705==d b 由图5-7(a) 18.1=βk 查表5-4 2.1=αk

计算载荷系数 5654.12.118.1005.11.1=⨯⨯⨯==αβk k k k k v A 与1.1=t t Y k ε相近 ，无需修正

计算齿根弯曲应力

3.3.4 齿轮主要几何参数

4 闭式齿轮设计

4.1 减速器高速级齿轮的设计计算

4.1.1 材料选择

小齿轮:45#锻钢，调质处理，齿面硬度217--255HBS

大齿轮:45#锻钢，正火处理，齿面硬度162--217HBS

按齿面硬度217HBS 和162HBS 计算

计算应力循环次数N

查图5-17 05.1,0.121==N N Z Z （允许一定点蚀）

由式5-29 0.121==X X Z Z

取92.0,0.1,0.1lim ===LVR W H Z Z S （精加工）

查图5-16（b ） pa 6501lim M H =σ,pa 5152lim M H =σ

由式5-28

4.1.2 按齿面接触疲劳强度确定中心距

小轮转矩mm N T ⋅=462601

初定螺旋角ο13=β

初取0.12=t t Z K ε，查表5-5 pa 8.189M Z E =

减速传动 253.412==i u 取4.0=a φ

端面压力角

基圆螺旋角

由式5-42 987.013cos cos ===οββZ

由式5-41 442.24829.20sin 4829.20cos 2sin cos cos 22035.12=⨯==o

o o

S t t b H co Z ααβ

由式5-39 []mm

Z Z Z Z u KT u a H E H a t 53.11949.497987.08.18944.2253.44.02462600.1)1253.4(2)1(3232

1=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+≥

σφβ

ε

取中心距 mm a 120=

估算模数 mm a m n 4.2~84.0)02.0~007.0(==

取标准模数 mm m 2=

小齿轮齿数 ()()3.221253.4213

cos 12021cos 21=+⨯⨯⨯=+=o

u m a z β

大齿轮齿数 84.943.22253.412=⨯==uz z

取 221=z 952=z 实际传动比 318.42295

1

2

===z z i

传动比误差 %5%5.1%100253.4318

.

4253.4%100<=⨯-=⨯-=∆ i i i i

在允许范围内

修正螺旋角 o

83857.121202)9522(2arccos a 2)(arccos 12=⨯+⨯=+=z z m n β

与初选ο

13=β相近, H Z ,βZ 可不修正

轮分度圆直径 mm z m d n 13.4583857.12cos /222cos /11=⨯==o β 圆周速度 s m n d v /27.2106096013.451060331

1=⨯⨯⨯=⨯=ππ

查表5-6 取齿轮精度为8级