【正文】 機(jī)電學(xué)院課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 主要計(jì)算項(xiàng)目 主要結(jié)果 共 30 頁(yè)第 1 頁(yè) 目 錄 一 課程設(shè)計(jì)書(shū) 2 二 設(shè)計(jì) 要求 2 三 設(shè)計(jì)步驟 2 1. 傳動(dòng) 裝置總體設(shè)計(jì) 方案 3 2. 電動(dòng)機(jī) 的選擇 4 3. 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 5 4. 計(jì)算 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和 動(dòng)力參數(shù) 5 5. 設(shè)計(jì) V帶和帶輪 6 6. 齒輪 的 設(shè)計(jì) 8 7. 滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 18 8. 鍵聯(lián)接 設(shè)計(jì) 25 9. 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 25 28 28 四 設(shè)計(jì)小結(jié) 29 五 參考資料 29 機(jī)電學(xué)院課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 主要計(jì)算項(xiàng)目 主要結(jié)果 共 30 頁(yè)第 2 頁(yè) 一 . 課程設(shè)計(jì)書(shū) 設(shè)計(jì)課題 : 設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器 .運(yùn)輸機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn) ,載荷變化不大 ,空載起動(dòng) ,卷筒效率為 (包括其支承軸承效率的損失 ),減速器小批量生產(chǎn) ,使用期限 8 年 (300 天 /年 ),兩班制工作 ,運(yùn)輸容許速度誤差為 5%,車間有三相交流 ,電壓 380/220V 表一 : 題號(hào) 參數(shù) 1 2 3 4 5 運(yùn)輸帶工作拉力（ kN） 運(yùn) 輸 帶 工 作 速 度（ m/s） 卷筒直徑（ mm） 250 250 250 300 300 二 . 設(shè)計(jì)要求 (A1)。 繪制軸、齒輪 零件圖各一張 (A3)。 。 三 . 設(shè)計(jì)步驟 1. 傳 動(dòng) 裝置總體設(shè)計(jì) 方案 2. 電動(dòng)機(jī) 的選擇 3. 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配 傳動(dòng)比 4. 計(jì)算 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 5. 設(shè)計(jì) V 帶和帶輪 6. 齒輪的 設(shè)計(jì) 7. 滾動(dòng)軸承和傳動(dòng) 軸 的 設(shè)計(jì) 8. 鍵聯(lián) 接設(shè)計(jì) 9. 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10. 潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì) 11. 聯(lián)軸器設(shè)計(jì) 機(jī)電學(xué)院課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 主要計(jì)算項(xiàng)目 主要結(jié)果 共 30 頁(yè)第 3 頁(yè) 裝置總體設(shè)計(jì) 方案 : 1. 組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。 2. 特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻， 要求軸有較大的剛度。 3. 確定傳動(dòng)方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，將 V帶設(shè)置 在高速級(jí)。 其傳動(dòng)方案如下： η 2η 3η 5η 4η 1IIIIIIIVPdPw 圖一 :(傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖 ) 初步確定傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案如 :傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì) 圖所示。 選擇 V帶傳動(dòng)和二級(jí)圓柱斜齒輪減速器（展開(kāi)式）。 傳動(dòng)裝置的總效率 a? 5423321 ?????? ?a ＝ ＝ ； 1? 為 V帶的效率 , 1? 為第一對(duì)軸承的效率， 3? 為第二對(duì)軸承的效率， 4? 為第三對(duì)軸承的效率， 5? 為每對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)的效率（齒輪為 7 級(jí)精度，油脂潤(rùn)滑 . 因是薄壁防護(hù)罩 ,采用開(kāi)式效率計(jì)算 )。 機(jī)電學(xué)院課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 主要計(jì)算項(xiàng)目 主要結(jié)果 共 30 頁(yè)第 4 頁(yè) 電動(dòng)機(jī)所需工作功率為： P ＝ P /η ＝ 1900 ＝, 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)速為 n＝D? 60v1000?=， 經(jīng)查表按推薦的傳動(dòng)比合理范圍， V 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 i ＝ 2～ 4，二級(jí)圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)比 i ＝ 8～ 40， 則總傳動(dòng)比合理范圍為 i ＝ 16～ 160，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 n ＝ i n＝（ 16～ 160） ＝ ～ 。 綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比， 選定型號(hào)為 Y112M— 4 的三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功 率為 額定電流 ，滿載轉(zhuǎn)速 ?mn 1440 r/min，同步轉(zhuǎn)速 1500r/min。 方案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 Ped kw 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 minr 電動(dòng)機(jī)重量 N 參考價(jià)格 元 傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 總傳動(dòng)比 V 帶傳動(dòng) 減速器 1 Y112M4 4 1500 1440 470 230 中心高 外型尺寸 L（ AC/2+AD） HD 底腳安裝尺寸 A B 地 腳 螺 栓孔直徑 K 軸伸尺寸 D E 裝鍵部位尺寸 F GD 132 515 345 315 216 178 12 36 80 10 41 Y112M4 機(jī)電學(xué)院課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 主要計(jì)算項(xiàng)目 主要結(jié)果 共 30 頁(yè)第 5 頁(yè) （ 1） 總傳動(dòng)比 由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 n 和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速 n，可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為 ai ＝ n /n＝ 1440/＝ （ 2） 分配 傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比 ai ＝ 0i i 式中 10,ii 分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比。 為使 V 帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過(guò)大，初步取 0i ＝ ，則減速器傳動(dòng)比為 i ＝ 0/iia ＝ ＝ 根據(jù)各 原則，查圖得高速級(jí)傳動(dòng)比為 1i ＝ ，則 2i ＝ 1/ii ＝ （ 1） 各軸轉(zhuǎn)速 ?n ＝ 0/inm ＝ 1440/＝ Ⅱn ＝ 1/　Ⅰ in ＝ ＝ Ⅲn ＝ Ⅱn / 2i ＝ Ⅳn = Ⅲn = r/min （ 2） 各軸輸入功率 ⅠP ＝ dp 1? ＝ ＝ ⅡP ＝ Ⅰp η2 3? ＝ ＝ ⅢP ＝ ⅡP η2 3? ＝ ＝ ⅣP ＝ ⅢP η2 η4= ＝ 則各軸的 輸出功率 ： ?ⅠP ＝ ⅠP = kW ?ⅡP ＝ ⅡP = kW ?ⅢP ＝ ⅢP = ?ⅣP ＝ ⅣP = kW （ 3） 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 1T = dT 0i 1? Nm 電動(dòng)機(jī) 軸的 輸出轉(zhuǎn)矩 dT =9550mdnP =9550 所以 : ⅠT ＝ dT 0i 1? = = Nm ⅡT ＝ ⅠT 1i 1? 2? = = Nm ai ＝ i ＝ 1i ＝ 2i ＝ ?n =min Ⅱn =/min Ⅲn = r/min Ⅳn = r/min ⅠP = ⅡP = ⅢP ＝ ⅣP = ?ⅠP ＝ kW ?ⅡP = kW ?ⅢP = ?ⅣP = kW ⅠT = Nm ⅡT = Nm ⅢT ＝機(jī)電學(xué)院課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 主要計(jì)算項(xiàng)目 主要結(jié)果 共 30 頁(yè)第 6 頁(yè) ⅢT ＝ ⅡT 2i 2? 3? = =m ⅣT = ⅢT 3? 4? = = Nm 輸出轉(zhuǎn)矩： ?ⅠT ＝ ⅠT = Nm ?ⅡT ＝ ⅡT = Nm ?ⅢT ＝ ⅢT =m ?ⅣT ＝ ⅣT = Nm 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果如下表 軸名 功率 P KW 轉(zhuǎn)矩 T Nm 轉(zhuǎn)速 r/min 輸入 輸出 輸入 輸出 電動(dòng)機(jī)軸 1440 1軸 2軸 3軸 4軸 ⑴ 確定計(jì)算功率 查課 本 178P 表 99得： ?AK ????? PkP Aca ,式中 為工作情況系數(shù)， p 為 傳遞的額定功率 ,既電機(jī)的額定功率 . ⑵ 選擇帶型號(hào) 根據(jù) ?caP， ?Ak ,查課本 152P 表 88 和 153P 表 89選用 帶型為 A型帶． ⑶ 選取帶輪基準(zhǔn)直徑 21, dd dd 查課本 145P 表 83和 153P 表 87得 小帶輪基準(zhǔn)直徑 mmdd 901 ? ，則大帶輪基準(zhǔn)直徑 mmdid dd 2 0 ????? ,式中ξ為帶 傳動(dòng)的 滑動(dòng)率，通常?。?1%～ 2%）， 查課本 153P 表 87后取 mmdd 2242 ? 。 ⑷ 驗(yàn)算帶速 v smsmndV md /35/ 140090100060 1 ??? ????? ?? 在 5～ 25m/s 范圍內(nèi)，Ｖ帶充分發(fā)揮。 ⑸ 確定中心距 a 和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 m ⅣT = Nm ?ⅠT ＝ Nm ?ⅡT = N183