合肥工业大学机械课程设计.pdf

注：下标大小为六号注：下标大小为六号1 1 确定传动方案确定传动方案 选择圆柱齿轮减速器，斜齿，一级传动；卧式减速器；选择角接触轴承 箱体采用水平剖分 联轴器类型：弹性联轴器2 2 选择电动机选择电动机2.1 电动机的类型选择根据电动机工作环境和电源条件，选择三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y 型。2.2 电动机功率选择电动机所需工作功率为 =kwPdFv1000I 轴II 轴滚筒上的力 F=680 N ，转速 n=185r/min，滚筒直径 d=310mm =0.96*0.97*0.99*0.96=0.8331233450.983V=3.00 m/s 60 1000 =2.45 kw680 31000 0.833 选择的电动机为：功率 4KW，转速 1440r/min,电动机型号为 Y112M-42.3 总的传动比为=1440/185=7.78总分配 V 带和减速器上的传动比，=2.7,=2.8812 122.4 计算各轴的转速I 轴：n=nm/i1=1440/2.7=533.33 r/minII 轴:n=n1/i2=533.33/2.88=185.16r/min卷筒轴：n3=185.16r/min 2.5 计算各轴的输入输出功率输入功率：I 轴：p1=pd*=2.35 KW1 II 轴:P2=P1*=2.24 KW2 3卷筒轴：P3=P2*=2.17 KW2 4输出功率为输入功率乘以 0.982.6 计算各轴的输入输出转矩输入转矩：电动机的输出转矩为 Td=9550*Pd/Nm=16.25 Nm I 轴：T1=9550*P1/n1=42.08 NmII 轴 T1=9550*P2/n2=115.53 Nm卷轴输入转矩 T3=9550*P3/n3=111.92 Nm输出转矩为输入转矩乘以 0.98运动和动力参数计算结果功率功率 kw转矩转矩 Nmm轴名轴名输入输入输出输出输入输入输出输出转速转速r/min传动比传动比i效率效率电动机轴2.4516.2515.9314402.70.96I 轴2.352.3042.0841.24533.332.880.95II 轴2.242.20115.53113.22185.16卷筒轴2.172.13111.92109.68185.1610.973.3.传动零件的设计计算传动零件的设计计算3.1 V 带的设计带的设计3.1.1.计算功率。KA=1.2 PC=KA*P=4.8 KW3.1.2 .选取 V 带的型号 根据 PC=4.8 KW n=1440 r/min 选取普通 A 型 V 带3.1.3 .确定直径 取 D1=95mm,=1%则 D2=n1/n2*D1(1-)=235.94 mm 取 D2=250mm 由此计算的 n2=541.73 r/min11(1 )2 误差为 =1.6%120 符合要求1802 157.33.1.7 确定 V 带根数传动比 I=2.7 由表 12.4 确定 P0=1.183KW P0=0.168KW 由表 12.8 查得 K =0.959 KL=0.99Z=3.74 PC(P0+P0)KKL取 Z=4 根3.1.8 求压轴力 FQ 由表 12.2 查得 q=0.10kg/m,由公式得单根 V 带的张紧力 F0=500 (-1)+=139.78 NPczv2.5K qv2 压轴力为 FQ=2zF0 sin=1101.3 N123.2 齿轮设计齿轮设计3.2.1 选取材料 大小齿轮都采用 20Cr 渗碳淬火，表面硬度为 60HRC查表得 =390 MPa12 =1550 MPa12取 SH=1.1,SF=M1.5则 =1364 MPa12 =200 MPa123.2.2 按齿轮的弯曲强度进行设计计算 齿轮按 8 级精度制造，取载荷系数 K=1.2，齿宽系数=0.4 小齿轮上的转矩 T1=9.55 =4.21Nmm 10611 105 初选螺旋角 =15 ，取小齿轮齿数 Z1=25,则 Z2=252.88=72 查表得 YF1=2.72 ,YF2=2.35 YF11YF22 所以将带入下式YF11 法向模数 Mn =1.92 mm33.2KT1YF1cos2(i+1)Z11 查表 4.1 取 Mn=2.5mm 则中心距 a=125.5mm Mn(z1+z2)2cos取 a=125mm,确定螺旋角=arccos =14 411 Mn(z1+z2)2a b=0.4=50 mm 取 b1=55mm b2=50mm3.2.3 验算齿面接触强度 将各参数带入下式 =1105 MPa 1364MPa 安全1305(i+1)3KT1iba23.2.4 齿轮的圆周速度 v=1.8 m/s 10 m/sd1n160 1000 所以 8 级精度合适3.2.5 两个齿轮都做成实心式3.2.6 圆柱齿轮传动参数表名称单位小齿轮大齿轮中心距mm125传动比2.88模数mm2.5螺旋角14 412齿数2572分度圆直径mm62.5180齿顶圆直径mm67.5185齿根圆直径mm56.25173.75齿宽mm5550螺旋角方向左旋右旋材料及齿面硬度20Cr 60HRC 4.4.轴的机构设计轴的机构设计4.1 选择材料 选择 45 调质处理，查表 14.1，机械设计基础 强度极限=600MPa，许用弯曲应力=55MPa 14.2 按扭转强度初步计算最小直径 主动轴 d1 C=18.85mmp1n1 从动轴 d2 C=26.40mmp2n2 由 P218 表 14.3 查得标准直径 d1取 22mm d2取 30mm 4.3根据轴上零件的定位、装拆方便的需要，同时考虑到强度的原则，主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。1.