【正文】 遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì) 課程說明書 1 目錄 1 設(shè)計(jì)任務(wù)書 …………………………………………………………………………… 2 2 電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算 ………………………………………………………………… 2 3 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 ……………………………………………… 3 4 鏈的計(jì)算 …………………………………………………………………………… … 5 5 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 ………………………………………………… 7 6 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 …………………………………………………………………… 18 7 滾動(dòng)軸承的選擇與壽命驗(yàn)算 ……………… ………………………………… 24 8 鍵聯(lián)接的選擇和驗(yàn)算 …………………………………………………………… 26 9 課程設(shè)計(jì)的總結(jié) ………………………………………………………………… 26 10參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………… 41 遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì) 課程說明書 2 1 設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目：鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)。傳動(dòng)裝置如圖所示，電動(dòng)機(jī)帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng) 雙 級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器，經(jīng)聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)滾筒回轉(zhuǎn)。運(yùn)輸帶的工作力 F=8000N，運(yùn)輸帶的工作速度 V=，運(yùn)輸帶的滾筒直徑D=300mm，運(yùn)輸帶 的寬度 B=400mm。用于鑄造車間運(yùn)輸工作， 1班制連續(xù)工作，載荷有輕度沖擊，工作壽命 10 年，小批量生產(chǎn)，在中等規(guī)模制造廠制造。動(dòng)力來(lái)源：三相交流電 380V/220V,速度允差〈 5%。 選擇電動(dòng)機(jī)系列 按工作要求及工作條件選用三相異步電動(dòng)機(jī)，封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)， 電壓 380V， Y系列。 傳動(dòng)滾筒所需有效功率 ?P =Fv/1000=8000 傳動(dòng)裝置的總效率 ??????5423421 ????? 查表確定各部分效率如下： 彈性聯(lián)軸器的效率： 1? = 一對(duì)滾動(dòng)軸承的效率： 2? =(球 ) 閉式齒輪傳動(dòng)的效率： 3? = 滾子鏈的效率： 4? = 傳動(dòng)滾筒效率： 5? = 所需電動(dòng) 機(jī)的輸出功率 ??ppr ?= kw 計(jì)算傳動(dòng)滾筒軸的轉(zhuǎn)速 wn = ????Dv? r/min 選擇電動(dòng)機(jī) 以同步轉(zhuǎn)速 1500r/min 及 1000r/min 進(jìn)行比較 ?P = ? = rp = wn =in 遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì) 課程說明書 3 由查 表得電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)、計(jì)算出總傳動(dòng)比列于下表 方案號(hào) 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 /kw 同步轉(zhuǎn)速 r/min 滿載轉(zhuǎn) 速 r/min 電動(dòng)機(jī)質(zhì)量 /kg 總傳動(dòng)比 1 Y132S4 1500 1440 68 2 Y160M6 1000 970 84 選方案 1： Y132S4，額定功率 P0=，同步轉(zhuǎn)速 1500r/min， 滿載轉(zhuǎn)速 1440r/min。由 查得電動(dòng)機(jī)中心高 H=132mm， 外伸軸段 D E=38mm 80mm。 3 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 初分配傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比 i ?? ii 減 ?? iii 減 i= 0n / ?n =1440/= 各級(jí)傳動(dòng)比的分配 根據(jù)總傳動(dòng)比（ i=，以及各種機(jī)械傳動(dòng)比范圍，各種傳動(dòng)比 分配如下： 選取鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比 01i =4,滿足 i01=(2～ 4) 則閉式圓柱齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比 12i =01ii = = 各軸功率、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 0軸：即電動(dòng)機(jī)軸 0P = rP = 0n =1440r/min 0T =95501440 ??np = 1 軸：即減速器高速軸 1P = 0P ? 1? ? 1? =??= 遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì) 課程說明書 4 1n =n0 =1440r/min 1T =955011nP =9550? = 2 軸：即減速器中間軸 2P =1P ? 2? ? 3? =??= 2n =11in =1440/= 2T =955022nP =9550? = 3 軸：即減速器低速軸 p3= ??232 ??p= = n3 =in22 = = T3 =9550np33 =9550? = 4 軸：即傳動(dòng)滾筒軸 4P = 3P ? 2? ? 4? = = 4n =in鏈3 = =T4 =955044nP =9550 4T = 為便于設(shè)計(jì)計(jì)算檢用，現(xiàn)將各 軸的功率、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩以及軸間的傳動(dòng)比與傳動(dòng)效率的計(jì)算結(jié)果匯總列表如下： i 減 = 01i = 12i = 0P = 0n =1440r/min 0T = m 1P = 1n =1440r/min 1T = m 2P = 2n =/min 2T = m 3P = 3n =/min 3T =.m 遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì) 課程說明書 5 4 鏈傳動(dòng)計(jì)算 確定4 鏈輪齒數(shù) 始數(shù)據(jù) Ⅲ軸輸出功率 Ⅲ軸 轉(zhuǎn) 速 Ⅲ軸轉(zhuǎn)距 m 設(shè)鏈速 v =3 鏈i =4 (1)確定鏈輪齒數(shù) P4= n4=T4= m 根據(jù)鏈速 ? 按表 413 的推薦選取小鏈輪齒數(shù) Z1 取 Z1=17 則 Z2=iZ1=4?17=68 （ 2） 確定鏈號(hào)和鏈節(jié)距 軸序號(hào) 功 率 P/ kw 轉(zhuǎn) 速 n/(r/min) 轉(zhuǎn) 矩 T/ 傳動(dòng)形式 傳動(dòng)比 i 效率 η 0軸 1440 聯(lián)軸器 0． 98 Ⅰ軸 1440 齒輪傳動(dòng) 0． 96 Ⅱ軸 齒輪傳動(dòng) 0． 96 Ⅲ軸 鏈 傳動(dòng) 4 0． 91 Ⅳ軸 P4= n4=min T4=N m 遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì) 課程說明書 6 鏈號(hào)和節(jié)距，可根據(jù)所傳遞的功率 P 及小鏈輪的轉(zhuǎn)速 n1 由圖 437 所示磙子鏈許用功率曲線圖中選定， 型號(hào) N16A。 修正計(jì)算公式為 P0 ? )(KWK PKKPZA 式中， P — 傳遞的功率， KW； KA— 工況系數(shù)，見表 414； KZ — 小鏈輪齒數(shù)系數(shù)，見圖 439； KP— 鏈系數(shù)，見表 415； P0 — 單排鏈在實(shí)驗(yàn)條件下所傳遞的許用功率， 見圖 437。 取鏈號(hào)為 NO16A 節(jié)距 P= （ 3） 驗(yàn)算鏈速 smnpzv / 11 ???? （ 4） 確定鏈條節(jié)數(shù)和中心距 一般推薦初選中心距 a0=(3050)p 最大為 a0max=80p， 張緊裝置或托板時(shí) a0max ? 80p， 距不可調(diào)時(shí)， a0 ? 30p 。 取 a0=40p=40?=1016 鏈節(jié)數(shù) LP= 212212 )2(22 0 ? zzapzzpa ??? ? =pp40+25117?+ 2)2 1751(40 ??pp = 取 LP=124 中心距 a=4p mmZZZZLZZL PP ?????? ??????? 21222121 )2(8)2(2 ? =???????? ?????? ???????? ????????? ?? 22 2 176882 68171242 68171244 ? = a=? 1016 符合設(shè)計(jì)要求 取 a=1056 實(shí)際中心距 39。a 應(yīng)比理論中心距 a小 a? 取 a? = mm 39。a =a a? =10561056?= z1=17 z2=68 P = p= 遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì) 課程說明書 7 （ 5）計(jì)算壓軸力 Ft =vp1000= ?= QF =KQ ? Ft =? PKQ?1000 = 00 ??= 式中， KQ壓軸力系數(shù)，取為 。 Ft鏈傳動(dòng)的圓周力， N。 （ 6） 鏈輪的幾何尺寸計(jì)算 鏈輪直徑： d =)180sin(1zp =)17180sin( = 輪轂寬度： df =dd1== 5 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 高速斜齒 圓柱齒輪 P= kw， n=1440r/min， i=，每天 1班連續(xù)工作，工作壽命10 年， 八級(jí)精度 小齒輪選用 45 號(hào)低碳鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為 217— 255HBS ，取1HBS =240 大齒輪選用 45 號(hào)低碳鋼，正火處理，齒面硬度為 162— 217HBS ，取2HBS =190 計(jì)算 應(yīng) 力循環(huán)次數(shù) N 1N =60 1n j nL =60?1440?10?1（ 300?8） =? 910 N2 = iN1 = 109? = ? 查得 zN1 = zN2 = （允許有一定點(diǎn)蝕） 查得 ?? Xx ZZ 取 ?HS LP 124mm a=1056mm a? = a’ =1052mm Ft = Q F =N 遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì) 課程說明書 8 得 MPaH 5801m in ?? MPaH 5452m in ?? 取 zw = zLVR = ? ??H1 = zzzzs L V RxwNHH 11m in1lim? = 80 ???? =580MPa ? ??H2 = zzzzs L V RxwNHH 22m in2lim? = ???? =562MPa 因?yàn)?21 ][][ HH ?? ? ，取 ][H? = 2][H? =562MPa 按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算中心距 a 由公式 (1132)，計(jì)算中心距 23 1 )][(2)1(HEHaZZZZuKTua ?? ???? (T1 = m) 初取 2ttZk ? =，暫取 ? =12186。，取 ??a 由表 115查得 MPaZ E ? ，由圖 117查得 ?HZ 由圖 1120查得 ??Z （ u=i=） mmZZZZuKTua HEHat ])/[(2)1( 3 21 ???? ?