機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)2007級(jí)3班設(shè)計(jì)者指導(dǎo)教師2010年1月15日山東大學(xué)、1Contents設(shè)計(jì)任務(wù)概述2確定傳動(dòng)方案3選擇電動(dòng)機(jī)3傳動(dòng)比計(jì)算及分配4運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算4帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)6高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)校核8低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)校核12高速軸設(shè)計(jì)校核17高速軸軸承設(shè)計(jì)校核19中間軸設(shè)計(jì)校核20中間軸軸承設(shè)計(jì)校核22低速軸設(shè)計(jì)校核23低速軸軸承設(shè)計(jì)校核25鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)校核26聯(lián)軸器設(shè)計(jì)校核27潤(rùn)滑及密封28參考資料28設(shè)計(jì)小結(jié)28、2一、設(shè)計(jì)任務(wù)概述在鑄造車(chē)間，我們常用運(yùn)輸帶來(lái)運(yùn)送造型用的砂型。運(yùn)輸帶通常由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，但是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一般很高，而運(yùn)輸帶的速度卻不能太高。因此，需要在電動(dòng)機(jī)和運(yùn)輸帶主動(dòng)鼓輪之間增加減速傳動(dòng)裝置。常見(jiàn)的減速傳動(dòng)裝置有帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪減速箱等，在工程上已經(jīng)得到廣泛使用。本設(shè)計(jì)即旨在采用這些常見(jiàn)的傳動(dòng)裝置來(lái)達(dá)到減速的目的，如下圖所示。已知條件：（1）運(yùn)輸帶每日兩班制工作，工作期限7年。（2）運(yùn)輸帶主動(dòng)鼓輪輸入端轉(zhuǎn)矩5710NmmwT。（3）主動(dòng)鼓輪直徑D450mmw。（4）運(yùn)輸帶速度v0.94m/sw。（5）采用帶傳動(dòng)、展開(kāi)式二級(jí)齒輪減速器、鏈傳動(dòng)的組合來(lái)設(shè)計(jì)減速傳動(dòng)裝置。（6）檢修間隔期：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修。（7）工作環(huán)境為室內(nèi)常溫，灰塵較大，砂型進(jìn)入運(yùn)輸帶時(shí)對(duì)運(yùn)輸帶主動(dòng)鼓輪有一定沖擊，減速傳動(dòng)裝置整體工作平穩(wěn)、可靠。、3二、確定傳動(dòng)方案1、初步選擇電動(dòng)機(jī)考慮到本減速傳動(dòng)裝置的工況，初步選擇工業(yè)上廣泛使用的Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，同步轉(zhuǎn)速初選1500r/min。2、估計(jì)總傳動(dòng)比主動(dòng)鼓輪直徑D450mmw運(yùn)輸帶速度v0.94m/sw主動(dòng)鼓輪轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比3、確定傳動(dòng)類型和級(jí)數(shù)根據(jù)初估的總傳動(dòng)比，初步選擇使用帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和齒輪減速器等常見(jiàn)減速裝置。其中，帶傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)第一級(jí)減速，傳動(dòng)比2oi；齒輪減速器中，首級(jí)減速傳動(dòng)比14i，次級(jí)減速傳動(dòng)比23i；鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比1.565li。這樣，總傳動(dòng)比12i2341.56537.56oliiii。4、傳動(dòng)系統(tǒng)平面圖三、選擇電動(dòng)機(jī)主動(dòng)鼓輪軸輸入轉(zhuǎn)矩5710NmmwTwww601000v6010000.94/n39.92/minD3.14450msrmmDwn1500r/mini37.58n39.92r/minY112M-4Pm=4kwnm=1440r/minTw=740000Nmmnw=40r/min、4主動(dòng)鼓輪所需輸入功率5www66Tn71039.92r/minP2.93kw9.55109.5510Nmm傳動(dòng)裝置總效率52orcl12。其中，帶傳動(dòng)效率o0.95；鏈傳動(dòng)效率0.96l；齒輪（8級(jí)精度，稀油潤(rùn)滑）傳動(dòng)效率0.9712；滾動(dòng)軸承（球軸承）傳動(dòng)效率r0.99；聯(lián)軸器傳動(dòng)效率c0.99。這樣，2520.950.970.960.990.990.8。電機(jī)所需的輸出功率w0P2.93kwP3.66kw0.8據(jù)此，決定選擇Y112M-4型電動(dòng)機(jī)，這是一種Y系列全封閉自扇冷鼠籠型三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)，在工程上廣泛使用。其額定功率mP4kw，滿載轉(zhuǎn)速mn1440r/min，輸出軸直徑D28mm，輸出軸外伸端長(zhǎng)度E60mm，機(jī)座中心H112mm。四、總傳動(dòng)比計(jì)算及分配總傳動(dòng)比mwn1440r/mini36n39.92r/min根據(jù)總傳動(dòng)比，決定分配帶傳動(dòng)傳動(dòng)比0i2；齒輪傳動(dòng)高速級(jí)傳動(dòng)比1i4，低速級(jí)傳動(dòng)比2i3；鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比i1.5l。這樣，總傳動(dòng)比o12iiiii2431.536l。五、運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算1、各軸輸入功率帶傳動(dòng)輸入功率4kwomPP齒輪減速器高速軸輸入功率Io4kw0.95=3.8kwoPP中間軸輸入功率I13.8kw0.970.99=3.65kwrPP低速軸輸入功率IIII23.65kw0.970.99=3.5kwrPP鏈傳動(dòng)輸入功率III3.5kw0.990.99=3.43kwlrcPP鼓輪軸輸入功率223.43kw0.990.990.96=3.2kwwlrclPP、52、各軸轉(zhuǎn)速帶傳動(dòng)輸入軸轉(zhuǎn)速1440r/minomnn齒輪減速器高速軸轉(zhuǎn)速1440r/min720r/min2oIonni中間軸轉(zhuǎn)速1720r/min180r/min4IIInni低速軸轉(zhuǎn)速2180r/min60r/min3IIIIInni鏈傳動(dòng)輸入軸轉(zhuǎn)速60r/minlIIInn鼓輪軸轉(zhuǎn)速n60r/minn=40r/min1.5lwli3、各軸輸入轉(zhuǎn)矩664ooo664III665IIIIIIIIIP4kwT9.55109.55102.7310Nmmn1400r/minP3.8kwT9.55109.5510510Nmmn720r/minP3.65kwT9.55109.55101.9410Nmmn180r/minT帶傳動(dòng)輸入軸轉(zhuǎn)矩齒輪減速器高速軸輸入轉(zhuǎn)矩中間軸輸入轉(zhuǎn)矩低速軸輸入轉(zhuǎn)矩665IIIIII665665wwwP3.5kw9.55109.55105.5710Nmmn60r/minP3.43kwT9.55109.55105.4610Nmmn60r/minP3.2kwT9.55109.55107.6410Nmmn40r/minlll鏈傳動(dòng)輸入轉(zhuǎn)矩鼓輪軸輸入轉(zhuǎn)矩4、參數(shù)列表軸參數(shù)電機(jī)軸I軸II軸III軸鏈軸鼓輪軸功率P（kw）43.83.653.53.433.2轉(zhuǎn)速n（r/min）1440720180606040轉(zhuǎn)矩T（Nmm）42.7310451051.941055.571055.461057.6410、6六、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)1、工作情況系數(shù)由文獻(xiàn)【1】表11.5查得工作情況系數(shù)1.1AK2、計(jì)算功率1.14kw4.4kwcAPKP計(jì)算功率3、選帶型號(hào)根據(jù)計(jì)算功率cP，小帶輪轉(zhuǎn)速on，由文獻(xiàn)【1】表11.15選取A型。4、小帶輪直徑由文獻(xiàn)【1】表11.6選取1100Dmm小帶輪直徑5、大帶輪直徑11222100mm1440r/min(1)(10.01)720r/min198(1%)D200mmDnDnmm大帶輪直徑取滑動(dòng)率取6、大帶輪轉(zhuǎn)速11o12100mm1440r/min(1)(10.01)713/min200mmDnnrD大帶輪轉(zhuǎn)速7、驗(yàn)算傳動(dòng)比誤差實(shí)際傳動(dòng)比111440r/min2.02713r/minooonin傳動(dòng)比