1、课程设计计算说明书学 院 机电信息学院 课 程 机械设计 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 1001 班 姓 名 学 号 1001140103 指导教师 日 期 2013 年 1 月 4 日 任 务 书姓名 学号 专业班级 机械 1001 班 设计参数：工作机的输入功率 PW=3.5kw,工作机输入轴转速 n=170r/min完成时间： 2013 年 1 月 4 日内容及要求：机械设计课程设计通过传动方案的拟定，结构设计，设计计算，查阅有关标准和规范以及编写设计计算说明书，使学生掌握机械传动装置的设计步骤和方法的一般规律，提高设计技能。机械设计课程设计包括：(1)确定机械系统总体传动方案
2、。 （2）选择电动机 。(3)传动装置运动和动力参数的计算。 (4)传动件如齿轮带及带轮的设计。(5)铀的设计。(6)轴承组合部件设计。(7)键的选择和校核。(8)机架或箱体的设计。(9)润滑设计。学生在规定的时间内应绘制装配工作图 1 张(A0 或 A1 图纸)，组件或零件工作图 23 张，并编写设计计算说明书 1 份。指导教师： 2012 年 12 月 24 日课程设计说明书成绩：指导教师： 年 月 日计算项目及内容 主要结果一、确定机械系统总体传动方案。（一）课题题目带式输送机传动系统中的减速器，要求传动系统中含有齿轮传动。（二） 传动系统工作条件1.使用期限 10 年，二班制（每年按
3、300 天计算） ；2.载荷有轻微冲击；3.运输物品：谷物；4.传动不可逆。（三） 传动系统方案的选择图 1 带式输送机传动系统简图（四）减速器结构本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构。计算项目及内容 主要结果二、选择电动机（一）类型选择选择 Y 系列三相异步电动机。（二）工作机的功率 Pw=3.5kw（三）总效率 总=总 齿 轮 2联 轴 器 滚 筒 3轴 承=0.980.990.990.960.990.990.99=0.868其中 齿 轮联 轴 器滚 筒轴 承（四）所需电动机功率 dP)(3.91.5/08/ KWwd总因载荷平稳，电动机额定功率 Ped略大于 Pd即可，选电动机的额定功率
4、 Ped为 4KW 。（五）确定电动机的转速滚筒的工作转速 nw=170r/min圆柱齿轮的减速比为 8，故电动机的转速 nd=1708=1360r/min，同步转速有 3000r/min，1500 r/min ，1000 r/min ，750 r/min这四种，选用 1000r/min。查资料【1】表 6-164 Y 系列三相异步电动机技术数据电动机选用 Y132M1-6， 其满载转速为 960r/min。计算项目及内容 主要结果三、传动装置运动和动力参数的计算（一） 传动比工作机的转速 n=170r/min， n 满 =960r/min，647.510/9/ni满设 Z1=20Z2=i Z
5、1=5.64720=112.94选取 Z2=113，i=Z2/Z1=113/20=5.65（二）动力运动参数计算(1)转速 n电动机： = =960（r/min）0满因电动机与轴 1 用联轴器相连接，故：轴 I： = =960（r/min）In0轴 II： = / = / =960/5.65=169.911（ r/min）IIi满ni同理可得：轴 III： = =169.911（r/min） II（2）功率 P电动机： )(75.30kwd轴 I： )(71.39.01 k联 轴 器轴 II： )(.6082 wP轴 承齿 轮轴 III： )(3.92.09.6.323 kP 滚 筒轴 承联
6、轴 器 计算项目及内容 主要结果（3）转矩 T电动机： )(35.7/96090mNnP轴 I： )(36.97.5701 mNT联 轴 器轴 II： )(69.2.83mNi齿轴 承齿 轮轴 III： )(71.00.96.3T滚 筒轴 承联 轴 器 将上述数据列表如下：轴号 功率P/kWN /(r.min-1) T/(Nm)i 0 3.755 960 37.351 3.717 960 36.9771 0.992 3.606 169.911 202.69 5.65 0.973 3.392 169.911 190.71 1 0.94四、传动件如齿轮的设计（一）选择齿轮的类型、精度等级、材料及齿
7、数（1）按图 1 所示的传动方案，选用直齿轮圆柱齿轮。（2）输送机为一般工作机器，速度不高，故选用 7 级精度。（3）材料选择。查资料【1】表 7-1 常用齿轮材料及其应用 知：选择小齿轮材料为 45 钢，调质处理，硬度为 230HBS；大齿轮材料为 45 钢，正火处理，硬度为 190HBS。（4）初选小齿轮齿数 Z1=24，大齿轮齿数 ,取6.135246.52ZZ2=136。计算项目及内容 主要结果（二）按齿面接触强度设计闭式软齿面齿轮传动主要失效形式是疲劳点蚀，其次为齿根弯曲折断，故设计时按齿面接触疲劳强度计算，按齿根弯曲疲劳强度校核。（1） 确定公式中内的各计算数值 初选载荷系数 。3
8、.1tK小齿轮传递转矩：。3311 1097.60975.950npT )(mN选取齿宽系数增大齿宽系数 b 可提高承载能力，减小齿轮径向尺寸。但齿宽越大，载荷沿齿宽分布越不均匀，造成严重偏载， 根据齿轮的制造精度和安d装精度，周和轴承的承载刚度，以及齿轮相对于轴承的位置来确定。查资料【2】表 7-7 圆柱齿轮的齿宽系数 知：1/bd选择 =1。d小齿轮与大齿轮都选用了 45 号钢，即为锻钢。查资料【2】表 7-6 弹性影响系数 知：EZ= ，标准齿轮： =2.5。8.192/1MPHZ查资料【2】7-9 齿轮的接触疲劳强度极限 知：lim501limHH502lim查资料【2】7-8 齿轮的
9、弯曲疲劳强度极限 知： limFMPF21limMPF192lim对于接触疲劳强度的计算，由于点蚀破坏后只引起噪声、振动增大，并不立即导致齿轮不能继续工作，故可取 。但对于弯曲疲劳1HS强度来说，如果一旦发生断齿就回引起严重事故，因此在进行齿根弯曲疲计算项目及内容 主要结果劳强度计算时取 。3.1FS计算应力循环次数601hjLnN 910764.2)10382(992 5.4./74.查资料【2】图 7-7 接触疲劳强度寿命系数 知：HNK93.01NHK9.02NHK计算接触疲劳许用应力=1H3.581limSNMP4.=2 95.02liKH.2(2)计算各参数值计算小齿轮分度圆直径 ，
10、代入 中较小值，得：td1HmZuKTdEdt 72.85.2196.51097.3623 233 211 计算圆周速度 。vsndvt /954.310672.8106计算齿宽 b。 md72.8.1计算项目及内容 主要结果计算齿宽与齿高之比 。hb/mzdmt 28.347.1ht .52.671038.b 计算载荷系数。查资料【2】表 7-2 使用系数 得使用系数AK,根据 ，7 级精度，查资料 【2】图 7-14 动载荷25.1AKsmv/954.系数 知 ；直齿轮，假设 100 ,查资料【2】表.v bFKtA/mN/7-3 得齿间载荷分配系数 得 ；查资料【2】 表 7-4 2.1
11、H接触强度计算用的齿向载荷分配系数 得 ；查资料28.H【2】7-17 齿向载荷分布系数得 。5.FK故载荷系数为：1.25.12.FVAF0685HH按实际载荷系数校正计算所得分度圆直径。 mKdtt 709.13.627.831计算模数 。mz821.4.91查资料【5】表 10-1 圆柱齿轮标准模数系列 得优先选用第一系列，故取 。m计算项目及内容 主要结果（3）.校核齿根弯曲疲劳强度查资料【2】 表 7-5 查的齿形系数和应力修正系数为 ，65.21FaY； ， 。58.1SaY14.2Fa83.2SaY由应力循环次数查资料【2】 图 7-6 弯曲疲劳强度寿命系数 得FNK, .9.01FNK902FN查资料【2】 图 7-8 两齿轮的弯曲疲劳极限分别为 ，215limF。MPYF2lim计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数 ,3.1S=1F3.12590lim1SKFNMP.0=2F.42liF61.计算圆周力。NdTt 46.8079.16341计算轮齿齿根弯曲 应力。150.5MPMPYbmFKSat 86.15.6249.211 144.61MP4.2FSaFt 27.3.80.2 （4）.齿轮几何参数计算 mdbzad961320142539621 md549621
