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1、完整版东北大学机械毕业课程设计说明书ZDL5B机械设计基础课程设计说明书题目： 设计用于胶带运输机的机械传动装置 班 级：矿物1201班姓 名：陈克峰学 号：指导教师：成 绩： 2014 年 12 月 16 日1. 设计任务书 41.1设计题目 41.2工作条件 41.3技术数据 42. 传动装置总体设计 42.1电动机的选择 42.1.1选择电动机系列 42.1.2选择电动机功率 42.1.3确定电动机转速 52.2分配传动比 62.3传动装置的运动和动力参数计算 62.3.1各轴功率、转速和转矩的计算 62.3.2各轴运动及动力参数列表 73. 传动零件的设计计算 83.1减速器以外的传动

2、零件设计计算 83.1.1设计链传动 83.2减速器以内的传动零件设计计算 93.2.1设计齿轮传动 94. 轴的设计计算 134.1初步确定轴的直径 134.1.1高速轴及联轴器的设计 134.1.2 低速轴的设计计算 144.2轴的强度校核 144.2.1计算大齿轮上的作用力 144.2.2绘轴的受力简图，求支座反力 154.2.3作弯矩图 164.2.4作转矩图 174.2.5作当量弯矩图 174.2.6校核轴的强度 175. 滚动轴承的选择及其寿命验算 185.1低速轴轴承 185.2高速轴轴承 186. 键联接的选择和验算 196.1减速器大齿轮与低速轴的键联接 196.2小链轮与减

3、速器低速轴轴伸的联接 206.3联轴器与减速器高速轴轴伸的联接 207. 联轴器的选择 208. 减速器的润滑及密封形式选择 21参考文献 21目录1. 设计任务书 31.1设计题目 31.2工作条件 31.3技术数据 32. 传动装置总体设计 32.1电动机的选择 32.2分配传动比 52.3传动装置的运动和动力参数计算 53. 传动零件的设计计算 73.1减速器以外的传动零件设计计算 73.2减速器以内的传动零件设计计算 84. 轴的设计计算 124.1初步确定轴的直径 124.2轴的强度校核 135. 滚动轴承的选择及其寿命验算 175.1低速轴轴承 175.2高速轴轴承 176. 键联

4、接的选择和验算 186.1减速器大齿轮与低速轴的键联接 186.2小链轮与减速器低速轴轴伸的联接 196.3联轴器与减速器高速轴轴伸的联接 197. 联轴器的选择 198. 减速器的润滑及密封形式选择 20参考文献 201. 设计任务书1.1设计题目 设计用于胶带运输机的机械传动装置。1.2工作条件工作年限工作班制工作环境载荷性质生产批量102多灰尘稍有波动小批1.3技术数据题号滚筒圆周力F(N)带速v(ms)滚筒直径D(mm)滚筒长度L(mm)ZDL-518001.83004002. 传动装置总体设计2.1电动机的选择2.1.1选择电动机系列按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭自扇冷

5、式结构，电压380V，Y系列。2.1.2选择电动机功率1）传动滚筒所需有效功率： 2）传动装置总效率： 按表2-11-1确定各部分效率如下:弹性联轴器的效率 一对滚动轴承的效率 闭式齿轮传动的效率 （暂定精度为8级）开式滚子链传动的效率 一对滑动轴承的效率 传动滚筒的效率 传动装总效率 3）所需的电动机功率： 查表2-19-1(P158),可选Y系列三相异步电动机Y132S-4型，或选Y系列三相异步电动机Y132M2-6型，额定功率均为，均满足2.1.3确定电动机转速1）传动滚筒轴工作转速： 现以同步转速为1500rmin 及1000rmin两种方案进行比较，查表2-18-1(P158)得电动

6、机数据,计算总传动比列于下表：方案号电动机型号额定功率kW同步转速rmin满载转速rmin电动机质量kg总传动比1Y132S-45.5150014406812.572Y132M2-65.51000960848.38比较两方案可见，方案1选用的电动机虽然质量和价格较低，但总传动比较大。为使传动装置结构紧凑，决定选用方案2。电动机型号为Y132M2-6，同步转速为1000rmin。由表2-19-1(P158)和表2-19-2(P158)查得主要性能技术数据和安装尺寸：额定功率P0kW5.5满载转速n0(rmin)960堵载扭矩额定扭矩2.0电动机外伸轴直径Dmm38电动机外伸轴长度Emm80电动机

7、中心高Hmm1322.2分配传动比 总传动比： 据表2-11-1(P90)取链传动比： 则齿轮传动的传动比： 2.3传动装置的运动和动力参数计算2.3.1各轴功率、转速和转矩的计算0轴：即电动机的主动轴：1轴：即减速器高速轴，与电动机轴采用联轴器链接，传动比，查表2-11-1(P90)弹性联轴器的传动效率，则：2轴：即减速器低速轴，动力从1轴到2轴经历了1轴上的一对滚动轴承和一对齿轮啮合，故发生两次功率损耗，计算效率时都要计入，查表2-11-1(P90)一对滚动轴承的传动效率利率，闭式齿轮传动的效率为（暂定齿轮精度为8级），则：3轴：即传动滚筒轴，动力从2轴到此轴经历了2轴上的一对滚动轴承和开

8、式滚子链传动，故发生两次功率损耗，计算效率时都要计入，查表2-11-1(P90)一对滚动轴承的传动效率为，开式滚子链传动的效率为，则：2.3.2各轴运动及动力参数列表轴序号功率PkW转速nrmin转矩TN.m传动形式传动比i效率04.0296039.99联轴器10.9913.9896039.59齿轮传动3.3520.9723.82286.40127.38链传动2.50.9233.48114.56290.103. 传动零件的设计计算3.1减速器以外的传动零件设计计算3.1.1设计链传动1）确定链轮齿数: 由传动比取小链轮齿数,因链轮齿数最好为奇数，；大链轮齿数,取,。 实际传动比： 2）确定链条

9、节距：查表10-16(教材P166)得，工况系数1.4 小链轮齿数系数： 取单排链，由表10-17(教材P166)取=1.0 由式，得 因为rmin，查图10-23(教材P164)，得选链号No12A，节距。 3)计算链长： 初选： 链长： 取 4)验算链速： ，适合。5）选择润滑方式：按,链号12A，查图10-26(教材P167)选用滴油润滑。6）作用在轴上的力： 有效圆周力： 作用在轴上的力： 7）链轮尺寸及结构： 分度圆直径 3.2减速器以内的传动零件设计计算3.2.1设计齿轮传动1）材料的选择： 小齿轮选用45钢，调质处理，齿面硬度220250HBS， 大齿轮选用45钢，正火处理，齿面

10、硬度170210HBS。 计算应力循环次数： 查图11-14(教材P187)，（允许一定点蚀）取，。 由图11-15(教材P187)，得。 取，由图11-13(b)(教材P186)，得, 许用接触应力： 因，故取 2）按齿面接触强度确定中心距：小轮转矩，初取，取，由表11-5(教材P181)得：由图11-7(教材P181)得： 因为是减速传动，由式(11-17)(教材P182)计算中心距：查表2-11-2(P90),在R40系列中取中心距。 估算模数：取标准模数 确定齿数： 小齿轮齿数： 大齿轮齿数： 取，。 实际传动比： 传动比误差：，在允许范围内。 齿轮分度圆直径： 圆周速度： 由表11-

11、6(教材P185),取齿轮精度为8级。3）验算齿面接触疲劳强度： 计算载荷系数：按电机驱动,载荷稍有波动,由表11-3(教材P176),取： 计算，由图11-2(a)(教材P177)，按8级精度得： 齿宽。由图11-3(a)(教材P177)，按，考虑轴的刚度较大和齿轮相对轴承为对称布置得：由表11-4(教材P178)，得：载荷系数： 计算齿面接触应力：由图11-4(教材P178)，得，所以：由，查由图11-6(教材P180)得： 齿面接触应力： 故在安全范围内。4）校核齿根弯曲疲劳强度： 按， 由图11-10(教材P183)得：， 由图11-11(教材P184)得， 由图11-12(教材P18

12、4)得，（）由图11-16(b)(教材P187)，得， 由图11-17(教材P188)，得， 由图11-18(教材P188)得, 取，由式(11-25)(教材P188)计算许用弯曲应力： 故安全。 故安全。5）齿轮主要几何参数： ， 齿宽，取4. 轴的设计计算4.1初步确定轴的直径4.1.1高速轴及联轴器的设计1）初步选定减速器高速轴外伸段轴径：根据所选电机，则2）选择联轴器： 联轴器所传递的标称扭矩：根据传动装置的工作条件拟选用弹性柱销联轴器(GBT50)查表16-1(教材P268)，取工作情况系数计算转矩由表2-14-1(P114)可查得LH2号联轴器就可以满足转矩要求（）。但其轴孔直径（

13、）不能满足电动机及减速器高速轴轴径的要求。因此重选HL3号联轴器（,）3)最后确定减速器高速轴外伸直径为。 4.1.2 低速轴的设计计算1）选择轴的材料 选择材料为45号钢，调质处理。2）按转矩初步计算轴伸直径 取 取 (按标准密封圈尺寸取值) ,根据轴承取标准值，取 查表2-13-1(P106)，选6209型号的深沟球轴承。轴承型号为6209 GBT4.2轴的强度校核4.2.1计算大齿轮上的作用力 转矩 圆周力 径向力 轴向力 4.2.2绘轴的受力简图，求支座反力1）垂直面支座反力 据，得 据，得 2）水平面支座反力 据，得 据，得 受力简图如图（b）4.2.3作弯矩图1）垂直面弯矩MY图A点 C点 垂直面弯矩图如图（c）2）水平面弯矩MZ图A点 C点 水平面弯矩图如图（d）3）合成弯矩图 A点 C点 合成弯矩图如图（e）4.2.4作转矩图 转矩图如图（f）4.2.5作当量弯矩图