机械设计课程设计报告书.doc

错误！未找到目录项第一章$ :电机的选取.数据及示意图输送带拉力F2700N输送带速度V1.5m/s滚筒直径D450mm每日工作时数24h传动工作年限10 年二：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， 封闭式结构， 电压380V, Y系列三：选取电动机功率 卷筒所需功率P w=FV/1000=2700*1.5/1000KW=4.05KW按表2.2取v带效率n 1=0.96，轴承效率n 2=0.98，斜齿轮啮合效率n 3=0.98，卷筒效率n 4=0.96, V带效率n 5=0.97传动装置的总效率n a为n a=n 1*n 22*n 3*n 4*n 5=0.96*0.98 2*0.97*0.99*0.96=0.85 所以电动机所需功率为Pd=Pw/ n a=4..05/0.85KW=4.76KW四：确定电动机的转速、卷筒轴转速nw=60V/ n D=60*1.5/( n *0.4)r/min二63.8r/min 现以同步转速为 1000r/min 及 1500r/min 两种方案进行比较， 由表 16-1 查得电动机数据，计算出总传动比如下所示：i 1=nm1/n w=960/63.8=15.05 。

同理 i 2=22.6电动机轴转矩Td1=9550*Pd/n m1=9550*4.76/960=47.35N.m 同理 Td2五：各轴输入功率I轴：Pi =Fd* 仁4.76KWH 轴：R =Pi * n i=4.76*0.96KW=4.57KW皿轴：Pm二R* n 2* n 3=4.57*0.98*0.97=4.34KW卷筒轴：R 二Pm* n 2* n 4=4.34*0.98*0.99=4.21KW 六：选择方案以同步转速为 1000r/min 电机进行计算， 初选皮带传动的传动比 i=3.76，齿轮传动比i齿二ii/i=4，卷筒传动比为1七：各轴的转速I轴：ni二n/i 0=960/1 r/min二960r/min H轴：n^=ni/i=960/3.76r/min=255.3r/min m轴：nm=nH/i 齿=255.3/4 r/min=63.8r/min八：各轴输入转矩电动机轴 Td=9550*PdI 轴：Ti 二U轴:Tn =Ti*i* n i皿轴：T皿=Tu*i 齿* n 2* n 3卷筒轴：Tv =i 筒*T皿 n 4n 2轴号I轴n轴皿轴卷筒轴转速960255.363.863.8(r/min)功率(kw)4.764.574.344.21转矩(N.m)47.35170.91649.7630.3传动比3.7641第二章：普通V带的设计一：确定计算功率Pea由表8-8查得工作情况系数Kf1.6，故 Pca=K*P=1.6*5.5kw=8.8kw。

二：选择V带的带型根据Pea、n由图8-11选用B型三：确定带轮的基准直径 dd并验算带速V1) 初选小带轮的基准直径 dd由表8-7和表8-9，取小带轮 的基准直径 dd1=140mm2) 验算带速V按式(8-13 )验算带的速度V=n dd1*n 1/(60*1000)= n *140*960/(60*1000)m/s=7.04m/s 因为5m/s

按式(8-24 ) amin=a-0.015 Ld=860-0.015*2870mm=817mma maX=a+0.03Ld=860+0.03*2870mm=946mm 中心距的变化围为 817--946mm五：验算小带轮上的包角a ia 1 〜1800- (dd2-dd1) *57.30/a=180 0-(560-140)*57.3 0/860〜1520>1200六：计算带的根数1) 计算单根 V 带的额定功率 P由 ddi=140mn和 ni=960r/min查表 8-4 得 P0=2.906kw根据 ni=960r/min , i=3.76 和 B型带查表 8-5 得厶 P°=0.30kw查表 8-6 得 Ka =0.93, 表 8-2 得 KL=1.05kw于是 Pr=(P0+A P0)*K a *Kl=(2.026+0.30)*0.93*1.05kw=2.34kw2) 计算 V 带的根数 zZ=Pca/Pr=8.84/2.34=3.78 取 z=4七：计算单根V带的初拉力F0由表8-3得A带的单位长度质量q=0.170kg/m所以 F0=500*(2.5-K a )* Pca/( Ka *z*v)+qv 2=500*(2.5-0.93)*8.8/(0.93*4*7.04)+0.170*7.04 2N=272.2N八：计算压轴力 Fp0Fp=2zF*sin（ a i/2）=2*4*272.2*sin（152 /2）N=2112.9N九：主要设计结论选用B型普通带4根，带基准长度2870mm带轮基准直径ddi=140mim dd2=560mm 中心距控制在 a=817--946mm 单根带初拉力 F0=272.2N。

第三章 ：斜齿圆柱齿轮传动设计一：选精度等级、材料及齿数1） 由表10-1，选择小齿轮材料为40Cr （调质）齿面硬度280HBS大 齿轮材料为 45 钢（调质），齿面硬度为 240HBS2） 带式输送机为一般工作机器，参考表 10-6，选用 7级精度3） 选小齿轮齿数Zi=24,大齿轮齿数Z2=964） 初选螺旋角B =14°5） 压力角a =20°,齿数比u=z7z 1=4,①d=1二：按齿面接触疲劳强度设计1）由式（10-24 ）试算小齿轮分度圆直径，即2 2 1/3d1t >[2KHt*（u+1）* （ Zh*Ze*Z & *Zb） / ① d*u*[ （ a H）]]试选载荷系数Kn=1.3由图（10-20）查取区域系数Zh=2.433由式（10-21 ）计算接触疲劳强度用重合系数 Z£a 1二arctan(tan a n/cos [3 )=arctan(tan20 0/cos14 )=20.562*况 at1 =arccos[z 1cos a /(z 1+2han*cos 3 )]=arccos [24* cos 20.562 0/(24+2*1*cos14 0)]=29.974a at2 =arccos[z 2cos a 1/(z 2+2h*an*cos 3 )]=arccos[96*cos 20.562 0/(96+2*1*cos14 0)]=23.402£a =[z1(tan a at1 -tan a 1)+Z2(tan a at2-tan a 1)] / 2n=[24 * (tan29.974 0-tan20.562 0)+96*(tan23.402 0-tan20.562 j/2 n=1.652£ 3 二① d*Z1*tan 3 / n =1*24*tan(14 0)/ n =1.9057 一 '4 （1 ） 一 ：4 「652 …ecu 1.905 -c a”Z£ — — _」 1 1.905 =0.667£ \ 3 \ 3 1.652④ 由式（10-23）可得螺旋角系数Z B 二 cos =0.985⑤ 由表10-5查得材料的弹性影响系数1/2Z e=189.8 Mpa⑥ 计算接触疲劳许用应力[a h]由图10-25d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为a Hlim1 =600Mpa a Hlim2=550Mpa由式(10-15)计算应力循环系数N仁 60* n1j*Lh=60*255.3*1*(3*8*320*10)= 1.176442 X 1099 9N2=N1/u=1.1764224X 10/(96/24)=2.94105 X 10由图10-23查取接触疲劳寿命系数K hn=0.96、Khn2=1.08取失效概率为1%、安全系数s=1，由式(10-14)得[a h]1= Khn1* a Hlim1 /s= 0.96*600/1Mpa=576Mpa[a h]2二Khn* a Hlim2 = 1.08*550/1Mpa=594Mpa取[a h]1和[a h]2中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即[a h]=[ a H]2=576Mpa。

⑦ 计算小齿轮传递的转矩T1=9.55 X 106p/n1=1.7091 X 105N.m 2）计算小齿轮分度圆直径 dit>3.'2KHt*T1*u 1*(Zh*ze*z *z\ d u [ H]i'2* 1.3* 1.7091* 10*10*10*10*10 (96/24) 1 2.431* 189.8* 0.667* 0.985XO =3 ( )2 飞 1 (96/24) 576=53.583mm(2) 调整小齿轮分度圆直径1) 计算实际载荷系数前的数据准备圆周速度VV= d1t*n1 = * 53.583*255.3m/s=0.716m/s60*1000 1000*60齿宽bb=① d*d1t=1*53.583mm=53.583mm2) 计算实际载荷系数Kh由表10-2查得使用系数Ka=1根据V=2.62m/s、7级精度，由图10-8查得动载系数Kv=1.02齿轮的圆周力 Ft1 =2T1/d1t=2*1.7091 X 105/53.583N=6.379 X103N3KFt1/b=1*6.379 X 10/53.583N/mm=119.04N/mm>100N/mm查表10-3得齿间载荷分配系数KHa =1.2④由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，Kh^ =1.419，则载荷系数为Kh=Ka*Kv* KHa *Kh3 = 1*1.02*1.2*1.420=1.7383) 由式(10-12)可得按实际载荷系数算得的分度圆直径di=dit Kh =53.583* 1.738 mm=59.028mm\ KHt \ 1.3及相应的齿轮模数mh=dicos B /z i=59.028*cos14 °/24mm=2.386mm三：按齿根弯曲疲劳强度设计(1)由式(10-20 )试算齿轮模数，即pmt > 3 '2KFt*T1*YY *cos *cos__(Y^YS^ dz1*。