机械设计课程设计计算说明书
一、传动方案拟定…………………………………………….2 二、电动机的选择…………………………………………….2 三、计算总传动比及分配各级的传动比………………………4 四、运动参数及动力参数计算…………………………………4 五、传动零件的设计计算………………………………………4 六、轴的设计计算………………………………………………8
1、输出轴的设计计算----------7 2、输入轴的设计计算----------10
七、滚动轴承的选择及校核计算………………………………11 八、键联接的选择及计算………………………………………12 九．联轴器的选择………………………………………………13 十. 润滑与密封…………………………………………………13 十一.参考文献………………………………………………… 13
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计算过程及计算说明 一、传动方案拟定 设计题目：用于胶带输送机的机械传动装置，电动机经一级V带传动结构，带动单级圆柱齿轮减速器。输送机连续工作，单向运转，载荷平稳，空载启动。小批量生产，使用期限8年，两班制工作，工作环境清洁。 原始数据： 题号 滚筒圆周力F1100 （KN） 带速度V（m/s） 2.0 ZDD-6 卷筒直径D（mm） 320 滚筒长度L（mm） 设计任务要求： 600 1. 减速器装配图纸一张（零号图纸） 2. 轴和齿轮零件图纸各一张（ ３号图纸） 设计说明书一份 3、 二、电动机选择 1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机 2、电动机功率选择： （1）传动装置的总功率： n滚筒=119.4r/min F=1100N V=2.0m/s D=320mm L=600m η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒 =0.95×0.992×0.97×0.97×0.96 =0.84 (2)电机所需的工作功率： P工作=FV/1000η总 =1100×2.0/1000×0.84 =2.62KW η总=0.84 P工作=2.62KW 2
3、确定电动机转速： 计算滚筒工作转速： n筒=60×1000V/πD =60×1000×2.0/3.14×320 =119.42r/min 按手册推荐（P90,表2-11-1）的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’a=3~6。取V带传动比I’1=2~4，则总传动比理时范围为I’a=6~24。故电动机转速的可选范围为n’d=I’a×n筒 nd=（6~24）×119.42=716.52~2866.08r/min 符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。 根据容量和转速，由相关手册查出三种适用的电动机型号：（如下表） 方 案 电 动 机 型 号 1 2 3 Y100L2-4 Y 132S-6 Y 132M-8 额定电动机转速 功率 (r/min) 速 3.0 3.0 3.0 1500 1000 750 速 1430 960 710 电动机重量 功率因数 同步转满载转N 38 63 79 2.2 2.0 2.0 根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=1000r/min 。
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4、确定电动机型号 根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132S-6。 其主要性能：额定功率：3KW，满载转速960r/min，额定转矩2.0，质量63kg。 三、计算总传动比及分配各级的伟动比 1、总传动比：i总=n电动/n筒=960/119.4=8.04 2、分配各级伟动比 （1） 据指导书P90表2-11-1，取带i带 =2.5（带i=2~4合理） （2） ∵i总=i齿轮×i带 ∴i齿轮=i总/i带=8.04/2.5=3.22 四、运动参数及动力参数计算 1、计算各轴转速（r/min） nI=n电机=960r/min nII=nI/i带=960/2.5=384(r/min) nIII=nII/i齿轮=384/3.22=119.4(r/min) nⅣ=n/i联=119.40/1=119.40(r/min) 2、 计算各轴的功率（KW） PI=P工作=2.61KW PII=PI×η带=2.61×0.95=2.48KW PIII=PII×η轴承×η齿轮=2.48×0.99×0.97 =2.38KW PⅣ= PIII×η联×η轴=2.38×0.99×0.99 =2.33KW 3、 计算各轴扭矩（N·m） TI=9.55×1000PI/nI=9.55×1000×2.61/960 =25.96N·m TII=9.55×1000PII/nII =9.55×1000×2.48/384 =61.67N·m TIII=9.55×1000PIII/nIII=9.55×1000×2.38/119.4 =190.36N·m TⅣ=9.55×1000PⅣ/nⅣ=9.55×1000×2.33 /119.4 =186.36 N·m 五、传动零件的设计计算 1、 皮带轮传动的设计计算 （1） 选择普通V带截型 由课本P132表8.21得：kA=1.2
电动机型号 Y132S-6 i总=8.04 据手册得 i齿轮=3.22 i带=2.5 nI =960r/min nII=384r/min nIII=119.4r/min nⅣ=119.4 r/min PI=2.61KW PII=2.48KW PIII=2.38KW PⅣ=2.33 KW TI=25.96N·m TII=61.67N·m TIII=190.36N·m TⅣ=186.36 N·m dd2=237.5mm 4
PC=KAP=1.2×3=3.6KW 由课本P134图8.13得：选用A型V带 （2） 确定带轮基准直径，并验算带速 由课本得，推荐的小带轮基准直径为75~95mm 则取dd1=95mm>dmin=75 dd2=n1/n2·dd1=960/384×95=237.5mm 由课本P116表8.3，取dd2=236mm 实际从动轮转速n2’=n1dd1/dd2=960×95/236 =387.09r/min 转速误差为：(n2-n2’)/n2=(384-387.09)/384 =0.008<0.05(允许) 带速V：V=πdd1n1/60×1000 =3.14×95×960/60×1000 =5.01m/s 在5~25m/s范围内，带速合适。 （3） 确定带长和中心矩 根据课本P134式（8.14）得 0. 7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2) 0. 7(95+236)≤a0≤2×(95+236) 所以有：231.7mm≤a0≤662mm 由课本P134式（8.15）得： L0=2a0+1.57(dd1+dd2)+(dd2-dd1) 2/4a0 =2×500+1.57(95+236)+(236-95)2 /(4×500) =1529.47mm 根据课本P118表（8.4）取Ld=1600mm 根据课本P135式（8.16）得： a≈a0+(Ld-L0)/2=500+(1600-1529.5)/2 =535mm (4)验算小带轮包角 α1=1800-dd2-dd1/a×57.30 =1800-(236-95)/535×57.30 =164.890>1200（适用） （5）确定带的根数 根据课本P127表（8.9）P0=0.87KW 根据课本P131式（8.11）△P0=0.12KW 根据课本P131图（8.11）Kα=0.97 根据课本P118表（8.4）KL=0.99 由课本P135式（8.18）得 Z>=PC/P’=PC/(P0+△P0)KαKL =3.6/(0.87+0.12) ×0.97×0.99
取标准值 dd2=236mm n2’=387.09r/min V=5.01m/s 231.7mm≤a0≤662mm 取a0=500 Ld=1600mm a=535mm Z=4根 F0=151.04N 5
东北大学机械设计基础课程设计作ZDD-6
