机械设计
机械设计课程设计计算说明书
一、传动方案拟定 3 二、电动机的选择 3 三、运动、动力学参数计算 5 四、传动零件的设计计算 6 五、轴的设计 11 六、轴承的选择和计算 24 七、键连接的校核计算 26 八、联轴器选择 27 九、箱体设计 28 十、减速器附件 28 十一、密封润滑 29 十二、设计小结 30 十三、参考文献 31
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计算过程及计算说明 注释及说明 T=1800N·m V=1.30m/s D=360mm 一、传动方案拟定 设计二级圆锥-圆柱齿轮减速器 工作条件： 输送机连续单向运转工作时有轻微震动，空载启动，卷筒效率为0.96，输送带工作速度误差为?5%；每年按300个工作日计算，使用期限为10年，大修期4年，单班制工作；在专门工厂小批量生产 （1） 原始数据：运输机工作周转矩：T=1800N·m；带速V=1.30m/s； 滚筒直径D=360mm 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）工作机所需功率： PW=Tn/9550, 因为V??Dn/6000 ，把数据带入式子中得n=68.97r/min,所以PW=1800*68.97/9550=13.00kW (2) 1）传动装置的总效率： 2
PW=13.00kW 机械设计课程设计说明书
η总=η滚筒×η4轴承×η圆柱齿轮×η2联轴器×η圆锥齿轮 =0.96×0.99×0.98×0.99×0.97 =0.86 2)电动机的输出功率： Pd= PW/η总 =13.00/0.86 =15.13kW 42η总=0.86 Pd=15.13kW nw=68.97r/min 传动装置的传动比 传动比 圆锥传动比 圆柱传动比 3、确定电动机转速： 计算工作机轴工作转速： nw=60×1000V/πD =60×1000×1.30/π×360 =68.97r/min 按表14-2推荐的传动比范围，取圆柱齿轮和圆锥齿轮传动的一级减速器传动比范围分别为2~3和3~5，则总传动比范围为I’d=6~15。故电动机转速的可选范围为 nd=I’d×nw=（6~15）×68.97=413.8~1034.6r/min 符合这一范围的同步转速有750和1000r/min。 4、确定电动机型号 由上可见，电动机同步转速可选750和1000r/min,可得到两种不同的传动比方案 方案 电动机型号 额定功率 Ped/kW 1
电动机转电速 同步转速 满载转速 动机重量/kg Y2024.100970 220 14 3
3.5 4 机械设计课程设计说明书
0L1-6 2 Y225S-8 5 0 18.5 750 730 266 10.6 2.66 3.99 综合各方面因素选择第一种方案，即选电动机型号为 Y225S-8机。 电动机的主要参数见下表 型号 额定功率/kW 满载转速nm(r/min 中心高 mm 轴伸尺寸 225 60*140 电动机型号 Y200L1—6 ) Y225S-8 18.5 730 i总=10.6 i1=2.66 三、运动参数及动力参数计算 计算总传动比及分配各级的传动比 1、总传动比：i=nm/nw=730/68.97=10.58 2、分配各级传动比: 取i直=1.52 i锥 锥齿轮啮合的传动比：i1=0.25i=2.66 圆柱齿轮啮合的传动比：i2=i/ i1=10.58/2.66=3.99 i2=3.99 《机械设计学习指导》57页 nI =730r/min 1.计算各轴转速（r/min） nI=nm=730 nII=nI/i1=730/2.66=274.4 nIII=nII/i2=274.4/4=68.8 nIV= nIII=68.8 nII=274.4r/min nIII=68.8r/min nIV= nIII=68.8 4
2.计算各轴的功率（kW）
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PI=Pd·η联轴器=15.13×0.99=14.98 PII=PI·η轴承·η圆锥齿轮=14.98×0.99×0.98=14.3 PIII=PII·η轴承·η圆柱齿轮=14.3×0.99×0.98=13.9 PIV= PⅢ*η轴承*η联轴器=13.9×0.99×0.99=13. 8 PI=14.98Kw PII=14.3kW PIII=13.9kW PIV=13. 8 kW Td=198 N·m TI=196N·m TII=497.7N·m TIII=1929.4N·m TW=1910.1 N·m 3.计算各轴扭矩（N·m） Td=9550* Pd/ nm =9550×15.13/730=198 TI=9550*PI/nI=194 TII=9550*PII/nII=497.7 TIII=9550*PIII/nIII=1929.4 TW=9550* PW/nW=1910.1 Td、TI、TII、TIII、TW=依次为电动机轴，Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ和工作机轴的输入转矩。 参数 轴名 电动机轴 Ⅰ轴 Ⅱ轴 Ⅲ轴 工作机轴 转r/min 速730 730 274.4 68.8 68.8 功率P/kW 转矩/n*m 传动比 效率 15.13 198 1 0.99 14.98 196 2.66 0.97 14.3 497.7 3.99 0.97 13.9 13.8 1929.4 1910.1 1 0.98 1 4.验证带速 V= nIII=1.296m/s 60*10001.29?1.3误差为=-0.003<5%,合适 1.3 ?D1 V= 1.296m/s 四、传动零件的设计计算 1. 圆锥齿轮的设计计算 已知输入功率P1=PⅠ=14.98Kw,小齿轮的转速为730r/min，齿数比为u=2.66，由电动机驱动，工作寿命为10年（每年工5
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