機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)專業(yè)及班級(jí)：數(shù)控技術(shù)70511設(shè) 計(jì)：xxx學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：日 期：2006.12.25TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"前言 4\o"CurrentDocument"第1章選擇傳動(dòng)方案 5\o"CurrentDocument"第2章選擇電動(dòng)機(jī) 6\o"CurrentDocument"2.1電動(dòng)機(jī)的選擇 6\o"CurrentDocument"2.2輸送機(jī)的輸送量及功率計(jì)算 6\o"CurrentDocument"2.3電動(dòng)機(jī)的功率 62.3.1螺旋輸送機(jī)主軸上所需功率 62.3.2工作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)輸出的功率為 6\o"CurrentDocument"2.4電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 7\o"CurrentDocument"2.5傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比 7\o"CurrentDocument"2.6計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)參數(shù) 72.6.1計(jì)算各軸輸入功率 72.6.2計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速 72.6.3計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩 8\o"CurrentDocument"第3章選擇V帶 9\o"CurrentDocument"3.1選擇普通V帶 93.1.1按照計(jì)算功率Pc，選擇V帶型號(hào) 93.1.2帶傳動(dòng)的主要參數(shù)和尺寸 9\o"CurrentDocument"3.2初選中心距 9\o"CurrentDocument"3.3確定V帶的根數(shù) 10\o"CurrentDocument"3.4計(jì)算緊張力 10\o"CurrentDocument"3.5計(jì)算作用在軸上的力Fr 10\o"CurrentDocument"3.6結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10\o"CurrentDocument"第4章傳動(dòng)設(shè)計(jì) 11\o"CurrentDocument"4.1選擇高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的材料及熱處理 11\o"CurrentDocument"4.2強(qiáng)度計(jì)算 11\o"CurrentDocument"4.3確定選擇齒輪傳動(dòng)的參數(shù)和尺寸 11\o"CurrentDocument"4.4驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力 12\o"CurrentDocument"4.5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13\o"CurrentDocument"第5章軸的選擇 14\o"CurrentDocument"5.1高速軸的設(shè)計(jì) 145.1.1選擇軸的材料 145.1.2初步估算軸的最小直徑 145.1.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初定軸徑及軸向尺寸 145.1.4按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 145.1.5高速軸段的長度確定 16\o"CurrentDocument"5.2低速軸計(jì)算 175.2.1計(jì)算軸上的力 175.2.2計(jì)算支反力 175.2.3作彎距圖，齒輪作用力集中在齒寬中心 185.2.4 軸輸出轉(zhuǎn)矩T= 659000 185.2.5求最大當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 195.2.6強(qiáng)度校核 195.2.7低速軸段的長度確定 19\o"CurrentDocument"第6章聯(lián)軸器的選擇和計(jì)算 20\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 21前言機(jī)器一般是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作裝置組成。傳動(dòng)裝置是用來傳遞原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力、變換其運(yùn)動(dòng)形式以滿足工作裝置的需要，是機(jī)器的重要組成部分。傳動(dòng)裝置是否合理將直接影響機(jī)器的工作性能、重量和成本。合理的傳動(dòng)方案除滿足工作裝置的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便。本設(shè)計(jì)中原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為螺旋輸送機(jī)。傳動(dòng)方案采用了一級(jí)傳動(dòng)，單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。螺旋傳送機(jī)的傳動(dòng)裝置主要由電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、等組成，也有用帶傳動(dòng)或鏈傳動(dòng)的，由于考慮到傳送機(jī)有時(shí)會(huì)卡住的原因，不使電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障，所以采用V帶傳動(dòng)。用減速電動(dòng)機(jī)可使傳動(dòng)裝置更緊湊，且螺旋傳送機(jī)的結(jié)構(gòu)比較簡單，容易操作，橫截面尺寸也小密封性也好，特別使用與輸送粉末狀大的物料，便于在任何位置上裝料卸料，造價(jià)也比較低廉，但是它的功率消耗比較大，對(duì)物料有研碎的作用，在傳送的過程中會(huì)使一部分物料損失，機(jī)殼和中間軸承磨損較大，容易發(fā)生堵塞，要求加料均勻，輸送距離較短，運(yùn)輸能力較低。第1章選擇傳動(dòng)方案本設(shè)備輸送的物料為面粉，而螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)穩(wěn)定，功率大，輸送效率也比較高，所以很適合這種工作條件。螺旋輸送機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，水平輸送，載荷變動(dòng)小，三班制連續(xù)工作10年。小帶輪-^1 [/-大帶輪TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1 I—U 減速器II ~日. } /I電動(dòng)機(jī)一、―4 I ——— N圖1.1傳動(dòng)方案簡圖第2章選擇電動(dòng)機(jī)2.1電動(dòng)機(jī)的選擇根據(jù)已知的工作要求和條件選用Y型全封閉籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。2.2輸送機(jī)的輸送量及功率計(jì)算Q=47D2pn珂c （2.1）D=0.4m,P=0.24m,n=100r/min,由參考文獻(xiàn)3查得r=0.6*104N/m3，表（17-2）①=0.36由表（17-4）3=00,c=1.0,Q=38.98368-=39*104n/h2.3電動(dòng)機(jī)的功率2.3.1螺旋輸送機(jī)主軸上所需功率P=￡(3L+H)kw (2.2)w367 0i由參考文獻(xiàn)3.查30=1.2,L1=L=40m,H=0P=5.1kw2.3.2工作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)輸出的功率為(2.3)k=1.3,p=5.1kw,由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間的總效率nn^n1234式中的分氣氣囂七別為v帶傳動(dòng).齒輪傳動(dòng)的軸承傳動(dòng).齒輪傳動(dòng).聯(lián)軸器.的效率取七如96n2=0.97n3=°.97氣=°.97n=0.885P=1.3-^^=7.49kw0.885

2.4電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速按推薦的合理傳動(dòng)比范圍，取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i廣2-4，單級(jí)齒輪傳動(dòng)比3-6，則合理總傳動(dòng)比的范圍為i'=6-24，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為七=叫i2=100*(2-4)*(3-6)=600-2400r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min1000r/min1500r/min3000r/min根據(jù)計(jì)算出的功率由表8.1查出以下電動(dòng)機(jī)的型號(hào)其技術(shù)參數(shù)和傳動(dòng)比情況如下表2.1電動(dòng)機(jī)型號(hào)萬案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率KW電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比帶齒輪1Y160M-4111500144014.434.82.5傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比1440I001440I00-=14.4取v帶傳動(dòng)比i]=3，則圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比i2=」=4.8112.6計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)2.6.1計(jì)算各軸輸入功率電動(dòng)機(jī)主軸P廣11kw軸I（高速軸）P1=pdn1=11*0.96=10.56軸2（低速軸）P2=P1n2n3=11*0.97*0.99=10kw2.6.2計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)軸n=1440r/min軸1n=n-m=480r/min1i1n軸2n=尸=100r/mm22.6.3計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩T廣9550%=49.7 (2.4)m軸1T1=9550p=143.11軸2 T2=955010O-=659表2.2各軸系數(shù)輸入功率P轉(zhuǎn)速r/min輸入轉(zhuǎn)矩TN.m傳動(dòng)比i效率n電動(dòng)機(jī)軸11144049.730.96軸110.56480143.14.80.96軸210100659.0第3章選擇V帶3.1選擇普通V帶傳送帶包括V帶，平帶，兩種，考慮V帶的效率比較高，安全，所以選擇普通V帶。3.1.1按照計(jì)算功率Pc，選擇V帶型號(hào)P二、P、由表13-27查，工作16-24個(gè)小時(shí)，ka=1.3P=1.3*7.19=9.3kw由參考文獻(xiàn)3.圖13-17查，V帶為B型3.1.2帶傳動(dòng)的主要參數(shù)和尺寸D1由參考文獻(xiàn)3.，按B型查取D1N125mmnz-、D=—D(1-g)=375mm2V= =3.14m/s60*10003.2初選中心距a0=(0.7?2)(D1+D2)二(0.7?2)(125+375)=350?1000mm取a°=800mml'=2a+-(D+D)+(D2―Di)2=2x800+-(125+375)+(375-125)2p02i2， 4a 2 4x8000=2404mm由參考文獻(xiàn)3.表5-2，按B型查取基準(zhǔn)長度l=2500mm實(shí)際中心距a^a+K、=800+ _=847.54mm,取a=8480 2 2a.=a-0.0151二848-0.015X2500=810.5mm

=a-0.0351=848-0.035X2500=935.5mmTOC\o"1-5"\h\zmax pa=180°-D2-Dix57.3°=163.1°>120°a3.3確定V帶的根數(shù)z= Pc(*0) (3.1)式子中P0由參考文獻(xiàn)3.，按D]=125V=9.42m/sB型利用插入法查取p_9 ,28x(1.79—1.6) 陰偵wP=2.60+——(7_6)i00 -2.653KW△P=0.0001AT=0.0001*1440*3.1=0.4464KW(△T由參考文獻(xiàn)3.表13-19按B型，i=K=3查取T=3.1N-m)nK=0.95K=0.95+(0.98-°%)x3.1=0.9593a 170-160Ka由表13-20,按a=163.1°（插入法）查取9.3K按1=2500mm,B型查取Kc=1.039.3取z=4z= =4.2取z=4(2.653+0.4464)*0.9593*1.033.4計(jì)算緊張力F=500P(￥-1)+9V2式中，由參考文獻(xiàn)3.表5-1,按B型取q=0.17kg/m0zVKaF=500X13.66x(2.5-1)+0.17x9.422=180.8N0 7x9.42 0.95933.5計(jì)算作用在軸上的力FR日 a 16373°fr=2zF0sin~2=2X7X180.8Xsin ；=2505.9N3.6結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)D1=125mm 小帶輪采用實(shí)心式結(jié)構(gòu)D2=375mm 大帶輪采用輪輻式結(jié)構(gòu)

第4章傳動(dòng)設(shè)計(jì)4.1選擇高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的材料及熱處理由參考文獻(xiàn)2.表11-1小齒輪的材料用45鋼，調(diào)質(zhì)熱處理200?250HBS，大齒輪的材料用45鋼，正火熱處理170?217HBS。4.2強(qiáng)度計(jì)算因?yàn)榇笮↓X輪硬度均小于350HBS，所以高速級(jí)齒輪為閉式軟齒面的齒輪傳動(dòng)。按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算'、KTC氣(/+1)3W』b:]2 (4.1)其中Aa由參考文獻(xiàn)3.表13-1，按直齒3=12°查取Aa=476K由參考文獻(xiàn)3.表13-3，按電動(dòng)機(jī)連續(xù)單向運(yùn)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，選K=1.2Wa=0.4b[b]=0gHlim。Hlim由參考文獻(xiàn)3.，按齒輪材料、調(diào)質(zhì)、正火熱處理，220HBS，180HBS查取，bh].「560MPab引.2=520MPa[bh]]=0.9X560MPa=504MPa [b丑]2=0.9X520MPa=468MPa1.2x44aN483(4+1)3： =128.5mm30.4x4x46824.3確定選擇齒輪傳動(dòng)的參數(shù)和尺寸2*128.523+115=1.862七二23?40，選七二23,z22*128.523+115=1.8622m= 七+z2由表3-2查取m=2mm所以實(shí)際的中心距。=m(Z1+Z2)=1382齒寬b=b2=WaXa=0.4*138=55.2mm取55mmb1=b2+(3?5)mm=60mm

d1=mz=2*23=46mm1d2d1=mz=2*23=46mm1d2=mz=2*115=230mm24.4驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力da1=m(z+2)=2*(23+2)=501da2=m(z+2)=2*(115+2)=2342其中fkkkyyk°[二—tAVFa_Fs」8_FBF 廣 rbm(4.2)=2000x4"=216046②Ka由參考文獻(xiàn)3.表13-3按原動(dòng)機(jī)工作平穩(wěn)工作載荷較平穩(wěn)查取Ka=1?1.2取Ka=1.2③Kv由參考文獻(xiàn)3.圖13-5按II公差組7級(jí)*1=9.42③Kv由參考文獻(xiàn)3.圖13-5按II公差組7級(jí)*100 100KfP由參考文獻(xiàn)3.圖13-6,鑼d=d=柴=L2且齒輪布置方式為不對(duì)稱,齒面硬1度V350HBS查取%=1.32⑤Kf.由參考文獻(xiàn)3.表13-5,按II公差組7級(jí)為經(jīng)表面淬火的直齒輪查取Kf.=1⑥Yfs由參考文獻(xiàn)3.圖13-4，按七=23乙2=115X=0查取^fs1=4.21丫fs2=3.951 1 + ]cosB=1.72及3=0°查⑦Yep由參考文獻(xiàn)3.圖13-8，按ea=[1.88-3.2X(Z1]cosB=1.72及3=0°查正火鋼170HBS正火鋼170HBS查?、唷鉌lim由參考文獻(xiàn)3.圖13-3,按齒輪材料調(diào)質(zhì)鋼，200HBS,°fHm1=210Mpa °fiim2=200Mpa⑨Yn按長期工作，N>No，查取Yn=1

Yr按表面粗糙度值RaW3.2umm，查取YR=1'由圖13-12按齒輪材料調(diào)質(zhì)鋼，模m=2，查取'=11Sfn由表13-7，按失效概率W10°。，查取%=1.25[氣:i=21。x1x1x1x1頂8眄1.25[氣:2=2。。x1x1x1x1=160Mpa1.252160x1.2x1x1.32x4.21x0.68cC1= 5522 二88.7MpaVW]1c =c^fs2=88.7x395=83.2MpaV[c]F2 F1Y 4.21 F2FS14.5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)d=50mma1d=234mma2圖4.1大齒輪結(jié)構(gòu)圖第5章軸的選擇5.1高速軸的設(shè)計(jì)5.1.1選擇軸的材料45號(hào)鋼調(diào)制HBS=2305.1.2初步估算軸的最小直徑根據(jù)教材公式取A0=110dNA3乙=1103719=24.65(mm)叭n1 34805.1.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初定軸徑及軸向尺寸考慮代輪的結(jié)構(gòu)要求及軸的剛度處軸徑d.=30(mm)按軸的結(jié)構(gòu)要求取軸承處軸徑d=40(mm)5.1.4按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度計(jì)算作用在軸的力小齒輪受力分析圓周力2TF=——=圓周力2TF=——=2*14310046=6211徑向力F=徑向力F=Ftana

r1 cos3軸向力6221xtan20_QQO7 =2297cos9°41、46、、F=Ftan3=6221tan9°41、46、、=1063a1t1帶傳動(dòng)作用在軸上的壓力Q=25059計(jì)算支反力水平面R=R=^=竺1=31105

AVBH2 2垂直面EM=0RavX103.5-F1X56.5-Fx勺-Q(112+103.5)=0Rv=6696

EF=0RBV=RAV-Q-F,1=1893.7作彎距圖圖5.1水平面彎距Mch=-R^^X56.5=-3110.5X56.5二-175715垂直面彎距M成二-QX97=-2505.9X112=-280660.8MCV1=-Q(112+56.5)+R郡X56.5=-2505.9X168.5+6696X56.5=-43920Mcv=-RbvX47=-1893.7X47=-89003.9合成彎距Ma=M成二280660

Mc1二伽^+M*二J1757152+439202=208059M=M2+M2=十1757152+89003.92=213318C2%CH CV2作轉(zhuǎn)距圖T1=143100計(jì)算轉(zhuǎn)距當(dāng)扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，取系數(shù)a=0.6Md二伽；+（a）2=85860Ma二』Mh+凹元=243072M二.；M2+（aT）2=208059cac1 c1 1M2=J‘M22+（aT）2=213318mpa（安全）（安全）軸的材料為45號(hào)鋼，查得拉伸強(qiáng)度極限8b=650mpampa（安全）（安全）對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)的許用應(yīng)力[8_1]b=60A剖面計(jì)算彎距最大處計(jì)算應(yīng)力8=U7A=caA=18.9mpaV[81]bcaAW0.1』3 _1BD剖面軸徑最小，該處計(jì)算應(yīng)力8 = caD= caD-=17.3mpaV[8_1]bcaDW 0.1』3D5.1.5高速軸段的長度確定高速軸選用深溝球型號(hào)為6008號(hào)軸承直徑是①40mm寬度15mm箱體內(nèi)壁與小齒輪的間隙△1=12mm小齒輪的直徑中50mm,長度60mm為固定齒輪加一個(gè)軸套長度12mm,直徑中42mm軸承端蓋與安裝螺母留間隙總長30mm,直徑中35mm高速軸帶輪寬65mm,直徑中30圖5.2高速軸簡圖5.2低速軸計(jì)算5.2.1計(jì)算軸上的力=5730圓周力F=奚=2*659°°0=5730，id2 230徑向力Fr1Ftana———11 ncos35730xtan200 =211bcos9°41'46''軸向力F1=F]tanB=5730tan9°