【正文】 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 1 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 一、 課程設(shè)計(jì)方案 1. 傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖 帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置如如圖 1所示 2. 原始數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 數(shù)值 鼓輪的轉(zhuǎn)矩 T ( ) 330 鼓輪的直徑 D (mm) 300 運(yùn)輸帶帶速 V （ m/s） 帶速允許偏差 （ %） 5 使用期限 （年） 15 工作制度（班 /日） 2 載荷平穩(wěn)、單向轉(zhuǎn)動(dòng) 二、 選擇電動(dòng)機(jī) 1. 電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式選擇 按工作要求和工作條件，選擇 Y（ 44IP ）系列籠型三相異步交流電動(dòng)機(jī)，結(jié)構(gòu)形式為臥式封閉型電動(dòng)機(jī)。 2. 電動(dòng)機(jī)容量 1) 工作電機(jī)的 功率 取 ，則 2) 電動(dòng)機(jī)的輸出功率 式中， ? 為從電動(dòng)機(jī)至卷筒之間的總效率 233221 ???? ??? 圖 1 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 2 1為彈性聯(lián)軸器效率、 2? 為減速箱一對(duì)滾動(dòng)軸承效率、 3? 為齒輪副效率 根據(jù)文獻(xiàn)【 1】表 24取 ： 1? = 2? = 3? = 。 于是 3） 確定電動(dòng)機(jī)額定功率 edP edP =(1~) dP ，根據(jù)文獻(xiàn)【 1】表 201得 ,應(yīng)選擇額定功率為 3 kW的電動(dòng)機(jī)。 3. 選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 為了便于選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，先推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可能范圍。 工作電機(jī)的轉(zhuǎn)速 1 ?? 由文獻(xiàn)【１】表 22 得：展開式兩級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比為8~60，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為 1 ，初選同步轉(zhuǎn)速分別為 1000 和 1500 的兩種電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，如 表 1 方案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率KW 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r/min 同步 滿載 1 Y132S6 3 1000 960 2 Y100L24 3 1500 1420 表 1 方案 2的價(jià)格相對(duì)便宜，但減速器結(jié)構(gòu)尺寸較大，方案 1 則有相反利弊。 權(quán)衡利弊，選用方案 2，選定 Y100L24型電動(dòng)機(jī)。 電動(dòng)機(jī)相關(guān)參數(shù)如表 2 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率KW 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/min 電動(dòng)機(jī)質(zhì)量kg 外形及安裝尺寸 mm 同步 滿載 中心高（ H） 外伸軸長(zhǎng)（ E） 基座螺栓間距（ A） Y100L24 3 1500 1420 38 100 60 160 表 2 三、 計(jì)算傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比 1. 計(jì)算總傳動(dòng)比 由電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速 mn 和工作機(jī)主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速 wn 可確定傳動(dòng)裝置應(yīng)有的總傳動(dòng)比為 1 。 2. 分配各級(jí)傳動(dòng)比 選用 Y100L24型電動(dòng)機(jī) 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 3 展開式兩級(jí)圓柱齒輪減速器應(yīng)有 21 )~( ii ? ， 且單級(jí)圓柱齒輪的傳動(dòng)比推薦值為 3~6， 故 選擇 1i =， 2i =。 四、 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參 數(shù) 記 電動(dòng)機(jī)軸為 0 軸，減速器高速軸為Ⅰ軸，中間軸為Ⅱ軸，低速軸為Ⅲ軸 1. 各軸轉(zhuǎn)速為 Ⅰ Ⅱ Ⅰ 1 Ⅲ Ⅱ 2. 各軸輸入功率 P Ⅰ 1 Ⅱ Ⅰ Ⅲ Ⅱ Ⅲ 1 3. 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 T Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅲ Ⅲ 4. 計(jì)算結(jié)果整理如 表 3 項(xiàng)目 電動(dòng)機(jī)軸 高速軸Ⅰ 中間軸Ⅱ 低速軸Ⅲ 輸出軸 轉(zhuǎn)速（ r/min） 1420 1420 功率（ kW） 轉(zhuǎn)矩（ mN? ） 傳動(dòng)比 1 1 1i = 2i = 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 4 效率 表 3 五、 斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 A. 第一級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì) 1. 選精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1) 由 文獻(xiàn) 【 2】表 101 選擇小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，二者硬度差為 40HBS。 2) 精度等級(jí)選 7級(jí)精度。 3) 初選齒數(shù) 小齒輪齒數(shù) 1 ， 4) 取螺旋角。 初選螺旋角β =176。 2. 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式 文獻(xiàn)【 2】 式（ 1021）進(jìn)行試算，即 1 √ 1 ( [ ]) 1) 確定公式的各計(jì)算數(shù)值 i. 試選載荷系數(shù) ii. 已知高速級(jí)斜齒圓柱齒輪轉(zhuǎn)矩 Ⅰ ； iii. 由 文獻(xiàn)【 2】 表 107 取齒輪的齒寬系數(shù) ； iv. 查 文獻(xiàn)【 2】 圖 1026 得端面重合度為 1 ， ， 所以， 1 v. 齒數(shù)比 1 vi. 由 文獻(xiàn)【 2】 表 106 查得材料的彈性影響系數(shù) ； vii. 由 文獻(xiàn)【 2】 圖 1030 得區(qū)域系數(shù) viii. 由 文獻(xiàn)【 2】 圖 10－ 21d 按齒面硬度查小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 1 ， 大齒輪的接觸疲勞極限 ； ix. 由 文獻(xiàn)【 2】 式 1013 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 1 1 1 1? x. 由 文獻(xiàn)【 2】 圖 10－ 19 查得接觸疲勞壽命系數(shù) 1 ， ； xi. 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效 概率為 1%，安全系數(shù) S＝ 1，由 文獻(xiàn)【 2】 式（ 1012）得[ ]1 1 ， 小齒輪材料 40Cr 大齒輪 材料 45鋼（調(diào)質(zhì)） 精度 7 級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 5 [ ] 1 ， [ ] [ ]1 [ ] 2) 計(jì)算 i. 計(jì)算小齒輪的分度圓直徑 1 ，由計(jì)算公式得 1 √ Ⅰ 1 ( [ ]) √ 1 1 1 1 1 1 ( 1 1 11 ) ； ii. 計(jì)算圓周速度 1 1 ? iii. 計(jì)算齒寬 b 及模數(shù) m 1 ， β 1 11 176。 ， ， ? 1 ； iv. 計(jì)算縱向重合度 β 1 β 176。 ； v. 計(jì)算載荷系數(shù) K 由 文獻(xiàn)【 2】 表 102 查得使用系數(shù) ， 根據(jù) ? ， 7 級(jí)精度，由 文獻(xiàn)【 2】 圖 108得 ， 由 文獻(xiàn)【 2】 表 103 查得齒間載荷分配系數(shù) ， 由 文獻(xiàn)【 2】 表 104 查得齒向載荷分配系數(shù) β ， 由 ? 和 β ， 查 文獻(xiàn)【 2】 圖 1013查得齒向載荷分配系數(shù) β 故有載荷系數(shù) β ； vi. 按實(shí)際的載荷系數(shù) K 校正速算的得分度圓直徑 td1 ，由 文獻(xiàn)【 2】 式（ 1010a）得 1 1 √ √ 1 1 ； vii. 計(jì)算法面模數(shù) 1 β 1 176。 3. 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 6 由 文獻(xiàn)【 2】 式（ 1017） √ 1 1 [ ] 1) 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 i. 由 文獻(xiàn)【 2】 圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 1 ；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ； ii. 查 文獻(xiàn)【 2】 圖 1018 得 1 ， iii. 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S＝ ,由 文獻(xiàn)【 2】 式（ 1012）得 [ ]1 1 1 ， [ ] iv. 計(jì)算載荷系數(shù) K β ； v. 根據(jù)縱向重合度 ，查 文獻(xiàn)【 2】 圖 1028 的螺旋角影響系數(shù) ； vi. 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 1 1 ? 176。? ， ? 176。? ； vii. 查取齒形系數(shù) 由 文獻(xiàn)【 2】 表 105 查得 1 ， ； viii. 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由 文獻(xiàn)【 2】 表 105 查得 1 ， ； ix. 計(jì)算大、小齒輪的 [ ],并加以比較 [