机械设计课程设计计算说明书 机械工程学院 12工业工程设计者： 于承鑫指导教师： 刘鸣学号： 201200163231组号: 第四组 2015年 1月 16日目录一、设计任务书- 3 -二、总体方案设计- 3 -2.1平面布置简图：- 3 - 2.2 运输带功率- 4 -2.3确定电动机型号- 4 -2.4传动比的计算和分配- 4-2.5运动及动力参数- 5 -三、V带传动设计计算- 7 -四、齿轮传动设计- 9- 4.1 高速级齿轮传动设计- 9 -4.2低速级齿轮传动设计- 17 -4.3 齿轮设计小结- 22 -五、轴的设计- 23 -5.1轴I的设计- 23 -5.2轴II的设计- 26 -5.3轴III的设计- 29 -5.4轴的结构化- 29 -六、轴承的选择与设计- 33 -6.1轴I上轴承的设计- 33 -6.2轴II上轴承的设计- 34 -6.3轴III上轴承的设计- 35 -七、键连接的设计- 37 -八、联轴器的选择与设计- 37 -九、减速器润滑方式，润滑油牌号及密封方式的选择- 37 -十、装配图与零件图设计- 39 -十一、 设计总结- 40 -十二、 参考文献- 41 -一、设计任务书（一）设计任务铸工车间一造型用砂型运输带，系由电动机驱动传动装置带动，该减速器传动装置由一个双级齿轮减速器和其他传动件组成，运输带每日两班制工作，工作期限7年。设计此传动装置。（二）原始数据运输带主动鼓轮轴输入端转矩 Tw750N/m主动鼓轮直径D 400mm运输带速度vw 0.8m/s减速器设计寿命7年工作班制两班制（三）工作条件 两班制工作,空载启动，电动机工作均匀平稳，工作机工作有轻微冲击，常温下连续(单向)运转，工作环境多尘；三相交流电源，电压为380/220V二、传动总体方案设计 2.1、平面布置简图： 该减速传动装置由电动机驱动。电动机将动力传入带轮，再由带轮传到两级齿轮减速器，最后通过联轴器及闭式链传动将动力传至砂型运输带。传动系统中采用两级展开式圆柱齿轮减速器，其结构简单，但是齿轮相对于轴承位置不对称，因此要求轴有较大的刚度，高速级及低速级均为斜齿圆柱齿轮传动。 2.2、运输带功率运输带转速 运输带功率 传动效率传动装置选用装置效率带传动 V带 =0.95一对滚动轴承球轴承=0.99圆柱齿轮传动8级精度 =0.97联轴器弹性联轴器 =0.99链传动 开式=0.915总效率：电动机所需输出功率 2.3、 确定电动机型号 使 （额定功率输出功率）电机型号额定功率Pm满载转速同步转速 额定转矩Y112M-44KW1440r/min1500r/min2.2N.m 2.4、传动比的计算和分配总传动比 分配传动比： 减速箱传动比 齿轮减速器： 解得 高速级传动比 低速级传动比 取则 2. 5、 运动及动力参数 2.5.1 各轴输入功率： 带轮轴： 轴I： 轴II： 轴III： 轴IV: 轴V： 轴VI： 2.5.2 各轴理论转速带轮轴: 轴I: 轴II: 轴III和IV: 轴V和VI： 2.5.3、各轴理论转矩：轴I： 轴II： 轴III： 轴IV：轴V：轴VI： 参数轴名轴出功率P（KW）转速n(r/min)输出转矩T（N.mm）轴I3.7644763.92647209.6轴II3.626216.072160263轴III3.48276.4048435227轴VI3.41376.4048426598轴V3.09238.202772960轴VI3.0338.202750000各轴运动和动力参数：三、V带传动设计计算计算项目计算内容计算结果定V带型号和带轮直径工作情况系数 计算功率选带型小带轮直径 取滑动率大带轮直径 计算带长Dm 初取中心距 带 长基准长度求中心距和包角中心距 小轮包角求带根数带速 带根数求轴上载荷张紧力 轴上载荷 V带尺寸 顶宽b 节宽 高度h 带质量q 带轮宽度 B由表11.5由图11.15由表11.6 = 即159.25mma550mm 取 a=500mm 由表11.4 由表 11.8 Po=1.195 kw 由表11.7 Ka=0.98由表 11.2 KL = 0.99 由表11.16 Po=0.161kw =3.626 考虑到电动机的型号为Y112-M，E=60mm，为了使转轴受力较为均匀，最好使带的根数为4根。由表11.4 q=0.1kg/m由表11.4KA=1.2Pc=4.77kwA型=95mm选 Dm=137.5mm=42.5mma=500mmL=1435.58mma=499.9mm v=7.163mZ=4根 b=13mm h=8mm q=0.10(kg/m) B=65mm四齿轮传动的设计计算4.1 对高速级齿轮设计: i=3.5355 计算项目选材大齿轮小齿轮齿面接触疲劳强度计算 1 初步计算 转矩 齿宽系数接触疲劳极限初步计算许用接触应力 值初步计算小轮直径d1 初步齿宽 b 2.校核计算 圆周速度v 齿数Z 模数m 螺旋角 验证传动比使用系数KA使用系数KV齿间载荷分系数齿向载荷分布系数载荷系数K弹性系数节点区域系数计算内容45钢 调质处理 硬度240HB40Cr 调质处理 硬度240+30=270HB 由图12.17C由表12.16估计 取Z1=25 , 由表12.3 相对误差 合格 由表12.9 由图12.9 由表12.10先求由此得 ,由表12.11由表12.12由图12.16计算结果 （和估计值相近） =0.966重合度系数 螺旋角系数接触最小安全系数工作时间应力循环次数接触寿命系数 许用接触应力验算3.确定传动主要尺寸传动比中心距 两齿轮实际分度圆直径齿宽b螺旋角齿根弯曲疲劳强度验算齿形系数应力修正系数重合度系数螺旋角系数齿间载荷分配系数齿向载荷分布系数 载荷系数K弯曲疲劳极限弯曲最小安全系数应力循环系数弯曲寿命系数尺寸系数许用弯曲应力验算由式12.31因取故 由表12.14假定工作时间七年 ,双班制,则有,一年按工作300天计由图12.18 由图12.21由图12.22由表12.10 前已求得 由图12.14由图12.23c由表12.14由图12.24由图12.25 经验证，齿根弯曲疲劳强度合适4.2 低速级齿轮设计 (i=2.828)计算项目选材大齿轮小齿轮齿面接触疲劳强度计算 1 初步计算 转矩 齿宽系数接触疲劳极限初步计算许用接触应力 值初步计算小轮直径d1 初步齿宽 b 2.校核计算 圆周速度v 齿数Z 模数m 螺旋角 验证传动比使用系数使用系数齿间载荷分系数齿向载荷分布系数载荷系数K弹性系数节点区域系数 重合度系数 螺旋角系数接触最小安全系数工作时间应力循环次数接触寿命系数 许用接触应力验算3 确定传动主要尺寸传动比中心距 两齿轮实际分度圆直径齿宽b螺旋角