毕业设计(论文)-设计输送传动装置.doc

淮南联合大学 机械设计基础课程设计 设计计算说明书题 目: 设计输送传动装置 院 系: 机电系 专 业: 机电一体化 姓 名: 吴春明 年 级: 机电（一）班 指导教师: 吕庆洲老师 二零一一 十二月目 录一 课程设计书 2二 设计要求 2三 设计步骤 21. 传动装置总体设计方案 32. 电动机的选择 43. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 54. 计算传动装置的运动和动力参数 55. 设计V带和带轮 66. 齿轮的设计 87. 滚动轴承和传动轴的设计 198. 键联接设计 269. 箱体结构的设计 2710.润滑密封设计 3011.联轴器设计 30四 设计小结 31五 参考资料 32 设计输送传动装置【设计任务书】 题目：设计输送传动装置 一总体布置简图 如图1 输出轴功率P/KW5输出轴转速n/(r/)45传动工作年限（年）10工作制度（班/日）1工作场所车间批量成批二 总传动比误差为5%，单向回转，轻微冲击。 三原始数据： 四设计内容： 1. 电动机的选择与运动参数计算； 2. 齿轮传动设计计算； 3. V带传动设计计算； 4. 轴的结构尺寸设计； 5. 键的选择； 6. 滚动轴承的选择； 7. 装配图、零件图的绘制； 8. 设计说明书的编写。【电动机的选择】1电动机类型和结构的选择 ：按照已知条件的工作要求和条件，选用Y型全封闭笼型三相异步电动机。 2电动机容量的选择：工作机所需功率：5.5kW 电动机的输出功率：/，0.96，5.72kW 电动机至工作之间的总效率为w=14 ，1=0.96 2=0.99 3=0.97 4=0.97 电动机转速的选择：=45r/，V带传动比i1=24，单级齿轮传动比i2=35（查表2.3）i3=35 （i1i2i2）i=(233455) =i电动机转速范围为8104500r/3电动机型号确定：由附录八查出符合条件的电动机型号,并根据轮廓尺寸、重量、成本、传动比等 因素的考虑，最后确定选定Y132M26型号的电动机，额度功率为5.5KW，满载转速960r/【计算总传动比和分配传动比】1 由选定电动机的满载转速和输出轴转速，总传动比为i=/，得i=21.32合理分配各级传动比：i=/ V带传动比i1=2.1，闭合齿轮传动比i2=3.1，开式齿轮传动比i3=v/i1/i2=3.3(1) 各轴转速 I 轴 =/i0=960/2.1r/=457.14r/II 轴 =/i1=457.12/3.1r/=147.56r/III 轴 =/i2=147.56/3.3r/=44.72r/（2） 各轴的输入功率 I 轴 PI=01=5.72kW 0.96=5.49KWII 轴 PII=PI12=5.49kW 0.9920.97=5.22kwIII 轴 PIII=PII23=5.220.990.970.97kw=4.86kw(3) 各轴输入转矩计算电动机的输出转矩 =9550Pd/=95505.72/960N.m=56.90N.mI 轴 TI=i001 =56.902.10.96N.m =114.71N.mII 轴 TII=T1i112 =114.713.10.990.990.97N.m =337.82N.mIII 轴 TIII=TIIi223 =337.823.30.990.970.97N.m =1036.77N.m3运动和动力参数计算结果列于下表：项 目 电动机轴轴I 轴II轴III 转速N/（r/）960457.14147.5644.72功率P/（）5.495.965.224.86转矩T/（Nm）56.90114.71337.821036.77传动比 i2.13.13.3效率 0.960.95 0.93【传动件设计计算】减速器v带设计： (1) 确定计算功率由表8.12查得=1.2，由式得=KAP=1.2x5kw=6kw(2) 选取普通v带型号根据=6.6kw =960r/,由图8.12选用B型普通v带。(3)确定带轮基准直径、根据表8.6和图8.12选取=140mm，且=140mm=125mm大带轮基准直径为=/ =960/457.14140mm=294mm按表8.3选取标准值=280mm，则实际传动比i、从动轮的实际转速分别为=/=280/140=2 =/=960/2=480r/从动轮的转速误差率为（480-457.14）/457.14100%=5%在+5%为允许值（4） 验算带速v V=/（601000） =3.14140960/(601000) =7.04m/s带速在525m/s范围内。（5） 确定带的基准长度和实际中心距 0.7(+)2(+) 故：294840 则初定中心值=500mm由带传动的几何关系可得带的基准长度计算公式=2+/2(+)+(-)2/4=2500+/2(140+280)+(280-140)2/(4500)=1669.53mm由表8.4选取基准长度=1600mm由式（8.16）的实际中心距为=+(-)/2 =500+(1600-1669.53)/2 =465mm(6) 校验小带轮包角 由式（8.17）得 =180-57.3（dd2-dd1)/ =162.75(7) 确定v带根数z由式（8.18），=140mm,n1=960r/,=1.85kw由式（8.11），由表8.18查得=2.649410-3，根据传动比i=2.1，查表8.19得=1.1373，则得功率增量=0.30kw由表8.4查得带长度修正系数KL=0.92，由图8.11查得包角系数=0.96，得普通v带根数z=4（8） 求初拉力F0及带轮轴上的压力FQ由表8.6查得B型普通v带的每米质量q=0.17kg/m,根据式（8.19）得单根v带的初拉力为F0=500/()(2.5/-1) =179.32N由式（8.20）可得作用在轴上压力FQ为FQ=2F0zsin（a1/2） =1418.34N(9) 带轮的结构设计如图单位。 项目 符号 槽型计算选取数据BSPB 基准宽度14.014.0 基准线上槽深3.53.5 基准线下槽深10.814.010.8 槽间距e190.419.2槽边距11.511.5最小轮缘厚7.57.5圆角半径0.20.50.4带轮宽BB=（z-1）e+2f z轮槽数B=80.6外径=+2=280+23.5 =287轮 槽 角 32相应 的基 准 直径341903638190280 极限偏差3030(10) （10）设计结果选用4根小齿轮材料为45钢调质，硬度为220250HBS大齿轮材料为45钢正火，硬度为170210HBS 的v带，中心距a=465mm，带轮直径=140mm，=180mm，轴上压力FQ=1385.04N减速器齿轮设计： 1按表11.8选择齿轮材料 小齿轮材料为45钢调质，硬度为220250HBS 大齿轮材料为45钢正火，硬度为170210HBS 2因为是普通减速器，由表10.21选用9级精度，要求齿面粗糙度Ra=6.3m 3按齿面接触疲劳强度设计 确定有关参数与系数： 转矩：T1=9.55106P/ =9.551065.5457.14 =1.15105Nmm 查表10.11得：载荷系数K1.1 选小齿轮齿数Z120，则大齿轮齿数Z280 因单级直齿圆柱齿轮为对称布置，又为软齿面，由表10.20选取d（齿宽系数）=1 4许应接触应力H： 由图10.24查得 Hlim1560MPa Hlim2530MPa 由表10.10查得 =1。 N160n1j609601（105240）1.20109N2N1/i1.20109/3.3=3.64108 由图10.27查得 Zn11 Zn21.05 计算接触疲劳许用应力：H1ZnT1Hlim1/Sh560MPa H2ZnT2Hlim2/Sh557MPa 试算小齿轮分度圆直径，确定模数： d1 76.43=76.43=61.99mm m=d1/z1=61.9920=3.10mm 由表10.3取标准模数 m=3mm5主要尺寸计算： 分度圆直径 d1=mz1=320=60mm d2=mz2=380=240mm 齿宽 b=dd1=0.760=42mm 取b2=60mm 则b1=b2+5=65mm 中心距a=0.5m（Z1+Z2）=450mm6按齿根弯曲疲劳强度校核: 由式（10.24）得出，如FF，则校核合格。 确定有关系数和参数： 齿形系数YF，查表10.13得 YF1=2.81 YF2=2.25 应力学整系数Ys，查表10.14得 Ys1=1.56 Ys2=1.77 许应弯曲应力F 由图10.25查得 Flim1=210Mpa Flim2=190Mpa 由表10.10查得 SF=1.3 由图10.26查得 YNI=YN2=1 由式（10.14）可得 F1=YNIFlim/SF=162Mpa F2=YNIFlim/SF=146MPa 故计算出 F1=114Mpa F1 F2=104MpaF2 齿根弯曲疲劳强度校核合格。7 验算齿轮的圆周速度： V=d1n1/（601000）=1.44m/s 由表10.22可知，选9级精度合适8 几何尺寸计算及绘制齿轮零件工作图： 以大齿轮为例，齿轮的直顶圆直径为：da2=d2+2ha=240+6=246mm，由于200da2500之间，所以 采用腹板式结构。齿轮零件工作图如下。【轴的设计计算】轴的设计1 选择轴的材料，确定许用应力： 由已知条件可知此减速器传递的功率属于中小功率，对材料无特殊要求，故选用45钢并经调质处理。由表14.7查得强度极限B=637Mpa，再由表14.2查得许用弯曲应力-1b=60Mpa2按钮转强度估算轴径（最小直径） 查表14.1得 C=107118 得 dC=（107118）=25.728.3mm。 考虑到轴的最小直径处要安装带轮，会有键槽存在，故需将估算直径加大3%-5%，取为26.529.7mm，由设计手册取标准直径d=27mm3 轴的结构设计草图: 轴的结构草图轴的设计：1选择轴的材料，确定许用应力： 由已知条件可知此减速器传递的功率属于中小功率，对材料无特殊要求，故选用45钢并经调质 处理。由表14.7查得强度极限B=637Mpa，再由表14.2查得许用弯曲应力-1b=60Mpa2按钮转强度估算轴径（最小直径） 查表16.2得 C=118107 得 dC=（107118）=35.338.9mm。 考虑到轴的最小直径处要安装齿轮，会有键槽存在，故需将估算直径加大3%-5%，取为31.8335.81mm，由设计手册取标准直径d=33mm3轴的结构设计草图: 轴的结构草图轴的设计：1选择轴的材料，确定许用应力： 由已知条件可知此减速器传递的功率属于中小功率，对材料无特殊要求，故选用45钢并经调质 处理。由表14.7查得强度极限B=637Mpa，再由表14.2查得许用弯曲应力-1b=60Mpa2按钮转强度估算轴径（最小直径） 查表16.2得 C=107118 得 dC=（107118）=51.4-56.6mm 由设计手册取标准直径d=55mm3轴的结构设计草图略【键连接的选择】 均选择A型平键。代号轴径/mm键宽/mm键高/mm键长/mm轴键248750轴键3410856轴键3410836轴键4514950【滚动轴承的选择及计算】 I轴： 1经强度校核，选择滚动轴承 6206型 d=30mm D=62mm B=16mm2公差等级选择：选普通级PO轴承。 II轴： 1经强度校核，选择滚动轴承 6208型 d=40mm D=80mm B=18mm2公差等级选择：选普通级PO轴承。【箱体结构尺寸计算】 1类型选择：选择一级铸铁圆柱齿轮减速器。2箱体主要结构尺寸：（mm）名 称箱座壁厚箱盖壁厚1箱盖凸缘厚度b1尺 寸/mm8812箱座凸缘厚度b箱底凸缘厚度b2地脚螺钉直径df地脚螺钉数目n轴承旁连接螺栓直径d1122016412盖与座连接螺栓直径d2连接螺栓d2的间距l轴承端盖螺钉直径d3检查孔盖螺钉直径d4定位销直径d10150868df、d1、d2至外箱壁直径C1df、d2至凸缘边缘距离C2轴承旁凸台半径R1凸台高度h外箱壁至轴承座端盖的距离l11614164040齿顶圆与内箱避间的距离1齿轮端面与内箱避间的距离2箱盖、箱座肋厚m1、m2轴承端盖外径D2轴承旁连接螺栓距离S12126.8、6.8102125【减速器附件的选择】 通气器：由于在室内使用，选通气器（一次过滤），采用M181.5 油面指示器：选用游标尺M16 起吊装置：采用箱盖吊耳、箱座吊耳放油螺塞：选用外六角油塞及垫片M161.5 【润滑与密封】 一、齿轮的润滑：采用浸油润滑，由于低速级周向速度为，所以浸油高度约为六分之一大齿轮半径，取为35mm。 二、滚动轴承的润滑：由于轴承周向速度为，所以宜开设油沟、飞溅润滑。 三、润滑油的选择：齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用L-AN15润滑油。 四、密封方法的选取：选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为（F）B25-42-7-ACM，（F）B70-90-10-ACM。轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。