機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)學(xué)院自動(dòng)化科學(xué)與電氣工程學(xué)院專業(yè)自動(dòng)控制與信息技術(shù)姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師陳心頤目錄一、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)二、傳動(dòng)方案的擬定三、電動(dòng)機(jī)的選擇、傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1電動(dòng)機(jī)的選擇2傳動(dòng)比分配3各級(jí)傳動(dòng)的動(dòng)力參數(shù)計(jì)算4將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理并列表四、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)、計(jì)算1帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)2帶的參數(shù)尺寸列表3減速器齒輪設(shè)計(jì)五、軸的設(shè)計(jì)與校核1軸的初步設(shè)計(jì)2I軸的強(qiáng)度校核3II軸的強(qiáng)度校核六、鍵聯(lián)接的選擇與校核1I軸外伸端處鍵聯(lián)接2II軸外伸端處鍵聯(lián)接3II軸與大齒輪配合處鍵聯(lián)接七、滾動(dòng)軸承的選擇與校核1滾動(dòng)軸承的選擇2I軸滾動(dòng)軸承的校核3II軸滾動(dòng)軸承的校核八、聯(lián)軸器的選擇與校核九、潤(rùn)滑和密封形式的選擇，潤(rùn)滑油及潤(rùn)滑脂牌號(hào)的選擇十、其他技術(shù)說(shuō)明1箱體結(jié)構(gòu)相關(guān)尺寸2減速器附件列表十一、參考資料一、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、題目A設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖如右圖所示（電動(dòng)機(jī)的位置自己確定）。1運(yùn)輸機(jī)的數(shù)據(jù)運(yùn)輸帶的工作拉力F1500N運(yùn)輸帶的工作速度V155M/S運(yùn)輸帶的滾筒直徑D320MM滾筒輪中心高度H300MM附運(yùn)輸帶繞過(guò)滾筒的損失用效率計(jì)，取效率097）。2工作條件鍋爐房運(yùn)煤三班制，每班工作四小時(shí)空載啟動(dòng)、連續(xù)、單向運(yùn)轉(zhuǎn)、載荷平穩(wěn)。3使用期限及檢修期間隔工作期限為十年，每年工作300天；檢修期間隔為三年。4生產(chǎn)批量及生產(chǎn)條件只生產(chǎn)幾臺(tái)，無(wú)鑄鋼設(shè)備。二、設(shè)計(jì)任務(wù)1選出電動(dòng)機(jī)型號(hào)；2確定帶傳動(dòng)的主要參數(shù)及尺寸；3設(shè)計(jì)該減速器；4選出聯(lián)接減速器輸出軸與運(yùn)輸機(jī)軸的聯(lián)軸器。三、具體作業(yè)1減速器裝配圖一張；2零件工作圖兩張（大齒輪、輸出軸）；3說(shuō)明書(shū)一份。二、傳動(dòng)方案的擬定根據(jù)任務(wù)書(shū)確定傳動(dòng)方案為閉式齒輪，一級(jí)斜齒輪傳動(dòng)三、電動(dòng)機(jī)的選擇、傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果工作機(jī)所需功率WP150P235WFVKWP235WK傳動(dòng)效率AA齒聯(lián)承承承滾V帶9790068870A實(shí)際需要功率DP235720WAK26DPK工作機(jī)轉(zhuǎn)速WN1695/MIN342VDR950/MINWNR電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由于帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比，減速器，所以4帶I53減I電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍5550531850176R/MIN。常用的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1000R/MIN和1500R/MIN，而選用1500R/MIN較為合適。綜上，電動(dòng)機(jī)型號(hào)可選為Y100L24型，其額定功率為3KW，滿載轉(zhuǎn)速1420R/MIN。Y100L24型額定功率3KW滿載轉(zhuǎn)速1420R/MIN2傳動(dòng)比分配計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果總傳動(dòng)比總I帶傳動(dòng)比帶I減速器傳動(dòng)比減1420539滿總WNI由減帶總I取3I帶則1507減1530總II帶517減3各級(jí)傳動(dòng)的動(dòng)力參數(shù)計(jì)算計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果各軸轉(zhuǎn)速（分別為小IN,齒輪軸轉(zhuǎn)速和大齒輪軸轉(zhuǎn)速）142073/MIN滿帶INRI95/I減II473/MININR9250I各軸輸入功率NM256帶IDPKW43承減I承筒聯(lián)IK256IPKW43I筒K各軸輸入轉(zhuǎn)矩950179滿DDPTNMN6帶帶IDI2540減減I9承筒聯(lián)ITNM1628DTNM5I40I29筒TNM4將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行整理并列表功率P/KW轉(zhuǎn)矩T/KNMM軸名輸入輸出輸入輸出轉(zhuǎn)速N/RMIN1傳動(dòng)比效率電機(jī)軸267179714203096I軸25625351655113473335117096II軸24624425420251669250卷筒軸242240249942474492501098四、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)、計(jì)算1V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果工作系數(shù)KA查表得KA11電動(dòng)機(jī)計(jì)算功率PC130額CAPKW30CPKWV帶型號(hào)由，選用A型普通V帶K42/MINNR滿A型普通V帶大小帶輪基準(zhǔn)直徑D2，D1取D180MM，則2I3801352取D2236MMD190MMD2236MM驗(yàn)證V帶帶速帶速，159/60DNVMSV在525M/S之內(nèi)，合適。V595M/SV帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度LD和中心距A初步選取中心距A015D1D24740MM取A0480MM得帶長(zhǎng)012023436828469M取LD1600MM，得實(shí)際中心距，002164985AM01469LM54A小帶輪包角的1驗(yàn)算單根普通V帶的基本額定功率0P傳動(dòng)比I合適211736120DA由N滿1420R/MIN及D180MM，13308KW2136012DI16308PKWI301額定功率增量007K017K包角修正系數(shù)K由，查表135得，163095K95K帶長(zhǎng)修正系數(shù)L由LD1600MM，查表132得LLV帶根數(shù)Z0335881790CLPZ取4根根數(shù)358Z取4根單根V帶的初拉力F02025310599167CPQVZVKN0167FN作用在帶輪上的壓力FQ102SIN6347927QZFN9237QFN帶輪結(jié)構(gòu)大帶輪采用腹板式，小帶輪采用整體式。2帶的參數(shù)尺寸列表計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果小帶輪直徑D1/MM大帶輪直徑D2/MM中心距/MM帶長(zhǎng)LD/MM8023654551600帶根數(shù)Z初拉力F0/N軸上載荷FQ/NA型帶4116792373減速器齒輪（閉式、斜齒）設(shè)計(jì)計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果材料選擇為使結(jié)構(gòu)緊湊，故大小齒輪選用硬齒面。小齒輪齒面選用45號(hào)鋼淬火，硬度HRC4050大齒輪齒面選用45號(hào)鋼淬火，硬度HRC4050小齒面選用45號(hào)鋼淬火大齒面選用45號(hào)鋼淬火（1）按輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算（8級(jí)精度）計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果彎曲疲勞極限EF取小齒輪彎曲疲勞1690EFMPA大齒輪彎曲疲勞極限21690EFMPA2安全系數(shù)SFSF125SF125許用彎曲應(yīng)力121076903845EFPAS123864PA載荷系數(shù)K取K11113K11齒寬系數(shù)中型減速器，取08A08A大小齒輪齒數(shù)Z2，Z1取小齒輪齒數(shù)Z119，則大齒輪齒2197ZIZ119Z297實(shí)際傳動(dòng)比I當(dāng)量齒數(shù)ZV1，ZV221975ZI308COSV2306COSVZ5I108V2763Z齒形系數(shù)YFA應(yīng)力集中系數(shù)YSAYFA1288，YFA2221YSA1157，YSA2180YFA1288YFA2221YSA1157YSA2180模數(shù)NM2132COS163FASNDKTMZ取2MMN2MMNM確定中心距A12971209COSCOS5Z取整數(shù)值MA0A120確定螺旋角12RCS406“NZ456“分度圓直徑D1，D2117391O5“NDM21206AD1390DM26齒寬B1，B221839148DB取B235MM150M140B235M（2）校驗(yàn)齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果接觸疲勞極限LIMH取小齒輪接觸疲勞極限LIM13HMPA大齒輪接觸疲勞極限LI20LIM130HMPALI2安全系數(shù)SH取SH1SH1許用接觸應(yīng)力LIM1130MPALI22HS130MPAH驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度1217330HEHKTUZBDMPAPA安全1H（3）齒輪其他傳動(dòng)的參數(shù)計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果端面壓力角T20T20T齒頂高HA齒根高HF全齒高H頂隙CHAMN2MMHF125MN25MMHHAHF45MMCHFHA05MMHA2MMHF25MMH45MMC05MM齒頂圓直徑DADA1D12HA43310MMDA2D22HA204690MMDA143310MMDA2204690MM齒根圓直徑DFDF1D12HF34310MMDF2D22HF195690MMDF134310MMDF2195690MM齒輪結(jié)構(gòu)小齒輪為齒輪軸大齒輪為腹板式（4）齒輪傳動(dòng)參數(shù)列表中心距A/MM模數(shù)MN/MM螺旋角端面壓力角T120214506”20齒數(shù)齒寬/MM分度圓徑/MMZ1Z2B1B2D1D21997403539310200690齒高/MM齒頂圓/MM齒根圓/MMHAHFDA1DA2DF1DF22254331020469034310195690五、軸的設(shè)計(jì)與校核1軸的初步設(shè)計(jì)計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果材料選取選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)初估最小直徑I軸3102569147IPDNM193IDMII軸310246895IPDNM取DI23MM取DII33MM328IDMDI23MMDII33MM初選軸承I軸選用6306，D30MM，B19MMII軸選用6208，D40MM，B18MMI軸選用6306II軸選用62082I軸的強(qiáng)度校核計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果小齒輪受力切向力1268ITTFND徑向力AN9COSTR軸向力T6A268TFN9RA簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支梁垂直面支撐反力垂直面彎矩圖水平面支撐反力水平面彎矩圖合成彎矩計(jì)算傳遞扭矩圖計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果垂直面支撐反力131232290684598571ARQVDFLLN2106VFN12309RAQVDFLN109VFN垂直面彎矩計(jì)算17CVQMM3652BAV72CMM65B水平面支撐反18HFN138HBBFTFRFACCFQTIFQMAFRFAF2VF2VMBVMAVMAVFTF1HF2HMAHMBMATIL2535L178L3485力2150HFN2150HFN水平面彎矩計(jì)算368BMLMCH683BMMCH危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩15TN取06229436B合成BVHNM1合成EMT2702合成CVHC1845合成ENM9321EBMNM7845EC危險(xiǎn)截面的校核45鋼的，則MPAB601，實(shí)際取值為3312548EBBDBD39310MM合適，實(shí)際取值為30MM33109ECBMC合適I軸結(jié)構(gòu)合理3II軸的強(qiáng)度校核計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果大齒輪受力切向力253TTFND徑向力TAN94COSR軸向力T671AFN253TFN94R671A簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支梁垂直面支撐反力垂直面彎矩圖水平面支撐反力水平面彎矩圖合成彎矩計(jì)算傳遞扭矩圖垂直面支撐反力21183RAVDFLN2138VRV183VFN2垂直面彎矩計(jì)算21569AMFLM04VVN569AVMNM104AAFTFAFRTIIMAFRF1VF2VMAVMAVFTF2HF1HMAHMATIIL150FAL257水平面支撐反力11284THFLN21239T184HFN239水平面彎矩計(jì)算6748AHMFLNM6748AHMNMF力產(chǎn)生的彎矩021AF0合成彎矩計(jì)算28274AVAHN8274AN危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩取0622163EAMTM163EMM危險(xiǎn)截面的校核45鋼的，則PB60133185EABD實(shí)際取值為41MM，合適CII軸結(jié)構(gòu)合理六、鍵聯(lián)接的選擇與校核計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果材料選擇許用擠壓應(yīng)力選用Q275，取MPAP10Q275MPAP101I軸外伸端處鍵聯(lián)接計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果鍵的選擇選用圓頭普通平鍵（GB109579）根據(jù)DI23MM及外伸端長(zhǎng)度，選擇鍵832，其中B8MM，H7MM，L32MM，T40MM，T133MM鍵832鍵的校PPTHLMPA鍵選取合適2II軸外伸端處鍵聯(lián)接計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果鍵的選擇選用圓頭普通平鍵（雙鍵）（GB109579）根據(jù)DII33MM及外伸端長(zhǎng)度，選擇鍵1036，其中B10MM，H8MM，L36MM，T50MM，T133MM鍵1036鍵的校核1342509876IPPTHLMPA（雙鍵）鍵選取合適3II軸與大齒輪配合處鍵聯(lián)接計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果鍵的選擇選用圓頭普通平鍵（GB109579）根據(jù)軸徑D41MM及臺(tái)階長(zhǎng)度，選擇鍵1245，其中B12MM，H8MM，L45MM，T50MM，T133MM鍵1245鍵的校核34501948IPPTDLMPA鍵選取合適七、滾動(dòng)軸承的選擇與校核1I軸軸承的選擇與校核軸承受力圖計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果徑向載荷FR211758RVHFNM2261R1758RFNM26R軸承受的軸向載荷69AN9A當(dāng)量動(dòng)載荷P取校準(zhǔn)值和1RFA由于，取E025，又，046ARFC10396ARF115824RAPN24PN溫度系數(shù)FT載荷系數(shù)FP取FT1取FP11FT1FP11要求軸承壽命LH每天工作12小時(shí)，每年工作300天，檢修間隔三年，則要求軸承壽命達(dá)到10800HL10800H基本額定壽命LH合適6462TPFCNI軸軸承選用6306GB/T2761994合適2II軸軸承的選擇與校核軸承受力圖計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果徑向載荷FR21198RVHFNM22765R198RFNM2765R軸承受的軸向載荷671A1AF當(dāng)量動(dòng)載荷P由于，取E023，又，03ARFC1038ARF11569026RAFN263PN溫度系數(shù)FT載荷系數(shù)FP取FT1取FP11FT1FP11要求軸承壽命L每天工作12小時(shí)，每年工作300天，檢修間隔三年，則要求軸承壽命達(dá)到10800HL10800H基本額定壽命LH合適61029876TPFCHNPII軸軸承選用6208GB/T2761994合適八、聯(lián)軸器的選擇與校核II軸外伸端需使用聯(lián)軸器選用彈性柱銷聯(lián)軸器HL3型GB501485彈性柱銷聯(lián)軸器HL3型聯(lián)軸器的選擇HL3聯(lián)軸器參數(shù)公稱轉(zhuǎn)矩TN（NM）許用轉(zhuǎn)矩NR/MIN軸孔直徑D（MM）630500035軸孔長(zhǎng)度LL1外徑DMM軸孔類型鍵槽類型8260160JA聯(lián)軸器的計(jì)算取工作情況系數(shù)KA15，則計(jì)算轉(zhuǎn)矩合適NIACTMNT53402951聯(lián)軸器選取合理九、潤(rùn)滑和密封形式的選擇，潤(rùn)滑油及潤(rùn)滑脂牌號(hào)的選擇潤(rùn)滑方式齒輪線速度1097/2/6IDVNS故齒輪選用油池潤(rùn)滑，需油量2L左右，最高最低油面相距30MM軸承采用脂潤(rùn)滑齒輪選用油池潤(rùn)滑軸承采用脂潤(rùn)滑潤(rùn)滑油牌號(hào)選用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油代號(hào)220GB590386220潤(rùn)滑脂牌號(hào)選用鈉基潤(rùn)滑脂牌號(hào)ZN3GB49289ZN3密封形式機(jī)座與機(jī)蓋凸緣結(jié)合面的密封選用在接合面涂密封膠或水玻璃的方式觀察孔和放油孔等處的密封選用石棉橡膠紙墊片密封軸承端蓋處的密封采用氈圈油封軸承處用擋油環(huán)防止?jié)櫥退θ胼S承內(nèi)部十、其他技術(shù)說(shuō)明1箱體結(jié)構(gòu)相關(guān)尺寸長(zhǎng)寬高3055MM160MM293MM機(jī)座壁厚機(jī)蓋壁厚1機(jī)座凸緣厚B機(jī)蓋凸緣厚B1機(jī)座底凸緣厚B28MM18MMB1512MMB115112MMB22520MM8MM18MMB12MMB112MMB220MM地腳螺栓直徑DF大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離1小齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離2DF16MM112，取110MM2，取213MMD