【正文】 西安科技大學(xué)高新學(xué)院 課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 學(xué) 院 機(jī)電信息學(xué)院 課 程 機(jī)械設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)單 1001 任務(wù)書(shū) 姓名 學(xué)號(hào) 1001140546 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 機(jī)單 1001 設(shè)計(jì)參數(shù)：載荷： ，皮帶速度： ,滾筒直徑 : 355mm,使用年限 :6年 完成時(shí)間 ： 2020 年 1 月 6 日 內(nèi)容及要求： 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)通過(guò)傳動(dòng)方案的擬定，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)計(jì)算，查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范以及編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)，使學(xué)生掌握機(jī)械傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)步驟和方法的一般規(guī)律，提高設(shè)計(jì)技能。 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)包括： (1)確定機(jī)械系統(tǒng)總體傳動(dòng)方案。（ 2）選擇電動(dòng)機(jī) 。 (3)傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算。 (4)傳動(dòng)件如齒輪．帶及帶輪的設(shè)計(jì)。 (5)軸 的設(shè)計(jì)。 (6)軸承組合部件設(shè)計(jì)。 (7)鍵的選擇和校核。 (8)機(jī)架或箱體的設(shè)計(jì)。 (9)潤(rùn)滑設(shè)計(jì)。 學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)應(yīng)繪制裝配工作圖 1 張 (A0 或 A1 圖紙 )， 組件或零件工作圖 2— 3 張，并編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 1 份。 指導(dǎo)教師：程安寧 2020 年 12 月 24 日 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)成績(jī)： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 原始數(shù)據(jù) 。 運(yùn)行阻力： F（ KN）： 皮帶速度： V（ m/s）： 滾筒直 徑： D (mm)： 355mm 使用年限： 6年 二．傳動(dòng)方案的擬定 電動(dòng)機(jī) 1通過(guò)聯(lián)軸器 2將動(dòng)力傳入減速器 3，在經(jīng)聯(lián)軸器 4 傳至減速器外的 齒輪 5，帶動(dòng)車(chē)輪 6 工作。傳動(dòng)系統(tǒng)中采用兩級(jí)分流式圓柱齒輪減速器結(jié)構(gòu) 較復(fù)雜，高速級(jí)齒輪相對(duì)于軸承位置對(duì)稱，沿齒寬載荷分布較均勻，高速 級(jí)和低速級(jí)分別為斜齒圓柱齒輪和直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 三．電動(dòng)機(jī)的選擇 1 選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型 按已知工作條件和要求 ，選用 Y 系列一般用途的三相異步電動(dòng)機(jī) 2 選擇電動(dòng)機(jī)的容量 1）滾筒所需功率 wP ： wP =FV/1000= 滾筒的轉(zhuǎn)速 wn wn =60 1000V/π D= 2）電動(dòng)機(jī)至滾 筒之間傳動(dòng)裝置的總效率為η： w????? ???? 635231 其中 1? ， 2? ， 3? ， w? 分別為傳動(dòng)系統(tǒng)中聯(lián)軸器，齒輪傳動(dòng)及軸承效率， w? 是齒輪至車(chē)輪的效率， 1? =， 2? =， 3? = w? = w???? ??? 635231 = ???? 653 3）確定電動(dòng)機(jī)的額定功率 edP 電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 dP ?/wdd pkkp ??? = K 為功率儲(chǔ)備系數(shù)， dk 為啟動(dòng)系數(shù) 確定電動(dòng)機(jī)的額定功率 edP 選定電動(dòng)機(jī)的額定功率 edP =4 kw 選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 wn = r/min 該傳動(dòng)系統(tǒng)為分流式圓柱齒輪傳動(dòng)，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)教材表推薦傳動(dòng)比為 12i i i??=8～ 60 wP = wn = η = dP = edP =4kw 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 則總傳動(dòng)比可取 20至 150 之間 則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 39。1dn =20 wn =8 = 39。2dn =150 wn =60 =4911r/min 可見(jiàn)同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min ， 1500r/min ， 3000r/min 的電動(dòng)機(jī)都符合，這里初選同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min ， 1500r/min ， 3000r/min的三種電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，如下表： 由參考文獻(xiàn) [1]中表 161查得： 方案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 （ KW） 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n/(r/min) 額定轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩 質(zhì)量/kg 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 1 Y112M2 4 3000 2890 2 Y112M4 4 1500 1440 3 Y132M16 4 1000 960 4 Y160M18 4 750 720 由表中數(shù)據(jù)，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量，價(jià)格以及總傳動(dòng)比，即選定方案 3 39。1dn =39。2dn =4911r/min 電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y32M16 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 四．總傳動(dòng)比確定及各級(jí)傳動(dòng)比分配 計(jì)算總傳動(dòng)比 由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程上機(jī)與設(shè)計(jì)》中表 162查得： 滿載轉(zhuǎn)速 nm=960 r / min； 總傳動(dòng)比 ai =nm / wn =960/ = 分配各級(jí)傳動(dòng) 比 查閱 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程上機(jī)與設(shè)計(jì)》中表 51 各級(jí)傳動(dòng)中 分配各級(jí)傳動(dòng)比，取減速器外齒輪傳動(dòng)比為 ?i ，則?? iii a 高速級(jí)的圓柱齒輪傳動(dòng)比 1i = i)~( =，則 低速級(jí)的圓柱齒輪的傳動(dòng)比為 2i =i /1i = i= ?i 1i = 2i = 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 五．計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 1. 各軸轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)軸為軸Ⅰ，減速器高速級(jí)軸為軸Ⅱ，中速軸為軸Ⅲ，低速級(jí)軸為軸Ⅳ，減速器外的軸為小齒輪軸Ⅴ、大齒輪軸Ⅵ則 I IInn? = 960 r/min 1IIIII nn i?? 960/ r/min= r/min 2IIIIV V nnn i? ? ? = 0inn ⅤⅥ ? =解得車(chē)輪速度在速度允許誤差為177。 5％范圍內(nèi) edP 計(jì)算各軸輸入功率 I edPP? = kw 1II IPP???= = 322 ?? ??? ⅡⅢ PP = kw = 23IV IIIPP??? ? ? = kw = 31V IVPP??? ? ? = ⅥP = kw = kw 32 ?? ??? ⅤⅥ PP = = 9550 II IPT n??=9550 ? I IInn? = 960 r/min 25 0. 65 / m inIIInr? 89 .20 r / m inIV Vnn??0inn ⅤⅥ ? = IP = IIP = kw IIIP = IVP = kw VP = ⅥP = 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 =? 9550 IIII IIPT n??=9550 ? =? 9550 IIIIII IIIPT n??=9550 ? =? 9550 IVIV IVPT n??=9550 ? =? 9550 VV VPT n??=9550 ? =? ⅥⅥⅥ nPT ?? 9550 =9550 =? 表 3 軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù) 項(xiàng)目 電動(dòng)機(jī)軸 I 高速級(jí)軸 II 中間軸III 低速級(jí)軸 IV 減速器外大齒輪軸Ⅵ 轉(zhuǎn)速（ r/min） 960 960 功率（ kw） 4 轉(zhuǎn)矩(Nm? ) 傳動(dòng)比 1 效率 ? 0..94 9550 II IPT n?? = Nm? 9550 IIII IIPT n?? =? 9550 IIIIII IIIPT n?? =? 9550 IVIV IVPT n?? =? 9550 VV VPT n?? =? ⅥⅥⅥ nPT ?? 9550 =? 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 六、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) （ 1）選擇材料、精度及參數(shù) a . 按圖 1所示傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) b .塔式起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 8級(jí)精度（ GB1009588） c . 材料選擇。查機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖表（ P75 表 62），選 擇小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280 HBS，大齒輪材料為 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240 HBS，二者的硬度差為 40 HBS。 d . 初選小齒輪齒數(shù) 1Z =24，則大齒輪齒數(shù) 2Z = 24=92 1u = e .初選螺旋角β =14? f .選取齒寬系數(shù) d? ： d? = 1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 由公式 ? ?3 12112 uuKTZZZZddHHE ?????????? ?? ??計(jì)算 a. 分流式小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 1T = IIT /2 =? b. 查圖表（ P79圖 63）選取區(qū)域系數(shù) HZ = c. 查圖表（ p78表 64）選取彈性影響系數(shù) EZ = 12MPa d. 由公式 014C O SC O SZ ?? ?? = e. 由許用接觸應(yīng)力 ? ?NHHH ZS ?? limlim??, 查表取1,5 5 0,7 0 0 l i ml i m2l i m1 ??? LHH S?? ， 查表取 , 21 ?? NN ZZ 8 級(jí)精度（ GB1009588） 小齒輪： 40Cr（調(diào)質(zhì)） 280 HBS 大齒輪： 45 鋼（調(diào)質(zhì)） 240HBS 1Z =24 2Z = 92 ?u β =14? d? = 1u 1T =? HZ = EZ = ??Z ? ?1H? =735MPa? ?2H? =605MPa 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 得 ? ?1H?=735MPa， ? ?2H?=