机械课程设计

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= 656.6
[2 ] =
[σ]lim2

= 671
[1 ] < [2 ],因此应取较小值[σ]2代入
[2 ] = 656.6
②确定齿轮参数及主要尺寸,试算出小齿轮分度圆直径
d1t 3
2k t Tt u 1 Z H Z E 2

(
) =46.820mm
传动装置的总效率:
4
η总 = η联轴 轴承
η齿轮 η带 η η齿轮
其中,查《机械设计课程设计》P13 表 3-1
η带,V 带传动的效率η带 = 0.96
η齿轮,闭式圆柱齿轮的效率(精度等级 8)η齿轮 = 0.97
η轴承,滚子轴承的效率η轴承 = 0.98
电动机型号为
Y112M-4
η联轴,弹性联轴器的效率η联轴 = 0.99
根据《机械设计课程设计》P14 表 3-2
V 带传动比范围1 = 2~4,
圆柱齿轮传动比i2 = 3~5,
- 3 -
Pm=4KW
《机械设计课程设计说明书》
取 V 带传动比:1 = 2;
一级圆柱齿轮减速器传动比:2 = 4.22
二级圆柱齿轮减速器传动比:3 = 3.25
1.计算各轴的输入功率:
取2 = 102
考虑到闭式软齿面齿轮传动最主要的失效为点蚀,故按接触疲劳强度设
计,再按齿根弯曲疲劳强度校核。
(2)按齿面接触疲劳强度计算
由式(10-11)试算小齿轮分度圆直径,即
d1t 3
2k t Tt u 1 Z H Z E 2

(
)
d
u
[ H ]
①确定计算参数

传递扭矩1 = 9550 1 = 5.09 × 104( · )
=
4.8
= 4.336
(1.07 + 0.17) × 0.96 × 0.93
=5
取 = 5根。
⑧ 计算 V 带的合适初拉力
0 =
500 2.5
(
− 1) + 2

根据《机械设计》P149 表 8-3, = 0.105
0 =
500 × 4.8 2.5
(
− 1) + 0.105 × 6.78242 = 118.36
电动机轴 = 4
=
轴Ⅰ(高速轴)
1 = η带 = 0.96 × 4 = 3.84
轴Ⅱ(中间轴)
2 = η齿轮 η轴承 1 = 0.97 × 0.98 × 3.84 = 3.65
轴Ⅲ(低速轴)
3 = η齿轮 η轴承 2=0.97×0.98×3.65= 3.47
故包角合适。
⑦ 计算 V 带的根数 z
=

(0 + ∆0)
由 = 1440/ min 1 = 90
根据《机械设计》P151/153 表 8-4 8-5,
0 = 1.07
∆0 = 0.17
根据《机械设计》表 8-6, = 0.96
根据《机械设计》表 8-2, = 0.93
[σ]lim2 = 480
查得弯曲疲劳寿命系数 K FN1 =0.86 , K FN 2 =0.90
弯曲疲劳安全系数 S=1.4
[ F ]1
K FN1 Flim1
=319.43MPa
S
[ F ]2
K FN 2 Flim2
=308.57MPa
S
YFa1Ysa1
=0.0131
[ F ]1
K A Ft1 / b 46 .43 N / mm 100 N / mm
查表得齿间载荷分配系数 K H =1.2
- 8 -
《机械设计课程设计说明书》
用插值法查得 7 级精度,小齿轮相对支撑非对称布置时,得齿向载荷分布
1 = 78.125
系数 K H =1.419,由此得到实际载荷系数
η ,工作机的效率η = 0.96
所以:
4
η总 = η联轴 轴承
η齿轮 η带 η η齿轮 = 0.99 × 0.984 × 0.97 × 0.96 × 0.96 × 0.97
= 0.792
电动机所需功率: =


= 2.85⁄0.792 = 3.6
查《机械设计课程设计》P178 的表 17-7,取电动机的额定功率为4。
= .
= .
2.计算各轴的转速
= 1440/
电动机轴
高速轴Ⅰ1 =

中间轴Ⅱ2 =
1
低速轴Ⅲ3 =
2
= 1440⁄2 = 720/
1
2
3
= 720⁄4.22 = 170.62/
= 170.62⁄3.25 = 52.5/
《机械设计课程设计说明书》
《机械设计》课程设计报告
设计名称








带式运输机减速器的设计
指导教师
教学单位

2015 年 1 月 5 日
- 1 -
《机械设计课程设计说明书》

计 说
计算项目及内容
明 书
主要结果
一、传动方案的确定(如下图):
D
F
v
F=2700N
V=1.1m/s
D=400mm
二、原始数据:
2.75
2.75
基准线下槽深ℎ
8.7
8.7
槽间距e
15 0.3
15 0.3
槽边距
9
9
V 带轮采用铸铁 HT200 制造,其允许的最大圆周速度为25/
2.齿轮传动设计计算
高速齿轮系设计
(1)选择齿轮类型,材料,精度,及参数
① 选用直齿圆柱齿轮传动(外啮合)
② 选择齿轮材料(考虑到齿轮使用寿命较长)
低速轴Ⅲ3 = 9550 3 = 9550 × 3.47⁄52.5 = 631.21 ∙

3
4.上述数据制表如下:
参数
轴名
输入功率
转速
输入转矩
传动比
效率
P(kW)
n(r/min)
T(N ∙ m)
i
η
电动机轴
4
1440
26.53
轴Ⅰ(高速轴)
3.84
720
51
- 4 -
2
0.96
4.22
0.96
a)
带拉力: F=2700N
b)
带速度: v=1.1m/s
c)
滚筒直径: D=400mm
三、确定电动机的型号:
1.选择电动机类型:
选用 Y 系列三相异步电动机。
2.选择电动机功率:
运输机主轴上所需要的功率:
- 2 -
《机械设计课程设计说明书》
P =

2700 × 1.1
=
= 2.85
1000η 1000 × 0.96
•(
)
d z12
[ F ]
确定计算参数
试选 K Ft =1.3,计算弯曲疲劳强度用重合度系数 Y =0.684
查得齿形系数 YFa1 =2.65, YFa 2 =2.23
查得应力修正系数 Ysa1 =1.58 , Ysa 2 =1.76
查得小、大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为:
[σ]lim1 = 520
1
试选 =1.3
齿宽系数ψ = 1
- 7 -
=
=
《机械设计课程设计说明书》
由图 10-20 查得区域系数 =2.5
1/ 2
由表 10-6 查得材料的弹性影响系数 Z E 189 .8MPa
由式 10-9 计算接触疲劳强度用重合度系数 Z


1
= arccos[z1 cos /( z1 2ha *)] =29.841°
天两班制工作每天工作 8 小时,选择工作情况系数 = 1.2
② 选择 V 带型号
根据《机械设计》P151 图 8-11 表 8-7 8-9,此处功率 = 4.8与小带
轮的转速 = 1440r/min,选择 A 型 V 带, = 90。
③ 确定带轮的基准直径 ,
根据公式2 = 1(=2)
=
小带轮直径1 = 90
=
大带轮的直径2 = 180
④ 验证带速
=
1
= 6.7824/
60 × 1000
在5/~25/之间。故带的速度合适。
⑤ 确定 V 带的基准长度和传动中心距
初选传动中心距范围为:0.7(1 + 2 ) ≤ 0 ≤ 2(1 + 2 ),
2
= arccos[ z 2 cos /( z 2 2ha *)] =22.849°
[ z1 (tan a1 tan ' ) z2 (tan a2 tan ' )] / 2 =1.73
Z
4
=0.872
3
计算许用接触应力[σ] :由图 10-26(c)查得
实际中心距:
- 5 -
= .
《机械设计课程设计说明书》
= 0 +
− 0
1250 − 1228.9625
= 400 +
= 410.52
2
2
= .
⑥ 验算主动轮的包角
1 = 180° −
2 − 1
× 60° = 166.8°
410.52
2 = 312.5
K H K A KV K H K H =1.79
按实际载荷系数算得分度圆直径 d1 d1t 3
KH
=52.088mm ,其相应的齿