机械设计课程设计.docx
目录一、设计题目二、设计任务三、电动机的选择，传动系统的运动和动力参数计算（一）、电动机选择（二）、分配传动比（三）、计算各轴转速、功率和转矩四、传动零件计算（一）、高速级齿轮计算设计（二）、低速级齿轮设计计算：（三）、两级齿轮组设计结论（四）、两级齿轮有关参数计算（五）、链传动设计计算五、轴的设计计算（一）、高速轴初步计算（二）、中间轴初步设计计算（三）、低速轴初步设计计算（四）、低速轴强度校核计算六、键连接的选择和设计（一）、键的选择及参数（二）、键强度校核七、滚动轴承的选择和计算（一）、轴承的选择（二）、低速轴轴承寿命校核：八、联轴器的选择九、箱体设计（一）、箱体有关尺寸确定（二）、箱体附件选择设计十、润滑和密封设计十一、设计小结十二、参考资料一、设计题目Y132M1-64kW960rmin2.02.073kg100OrZmin,6极Y132M1-6iw=14.3110 =2.211 =2.9112 =2.24nm=960rminnl=960rminnll=329.9r/min/=141.59r/minnv=67.1rminP1=3.96KWP11=3.84KvVPW=3.73kWPnz=3.53/cIVIVT/=39.39/VnTH=Ill.16Nm11l=251.58Nm（二）、分配传动比n在注60×10v60×100Ox1.35一.工作机转速nw=67.Ir/minD7x370总传动比乙=4L=效=14.31%67.1初步拟定链传动比为Z0=2.2,那么两级齿轮传动比为i=员二翳=6.5lZ.Z分配第一级齿轮传动比为i=VTM=2.91,第二级齿轮传动比为i2=L=h2.24.（三）、计算各轴转速、功率、转矩1.各轴转速电动机轴nm=96（）r/minI轴nl=960rrrrin04011轴nll=r/min=329.90rminii4.0411I轴n,=r/min=141.59rmin,ni22.24滚筒轴nv=67.Ir/min2 .各轴输入功率I轴Pl=Ptl118=0.99×4kw=3.96KWII 轴PU=PlF2小=096×0.98X3.96ZW=3.84KWIII 轴Pm=PHRrIS=098×0.99X3.84女W=3.73KW滚筒输出轴pv=P广小/=96×0.99X3.73/Cw=3.54Kw3 .各轴输入转矩jtr4lTC=八P19550×3.96nn.I轴T1=9550X=Nrn=39.39TVmnl960II 轴T11=9550×-=9550x384/Vw=111.16wn329.9III 轴Tm=9550X生=弼0×373n=251.58Nmmnlll141.59P0550*252滚筒输出轴=9550×=67。MLN"TfV=502.4INn电机轴轴I轴II轴III滚筒轴IV功率P/kW43.963.843.733.54转矩T(N.m)39.39111.16251.58502.41转速n(rmin)960960329.90141.5967.10传动比1：I2.912.242.2效率0.990.970.970.95四、传动零件计算（一）、高速级齿轮计算设计1 .齿轮材料，热处理及精度考虑到斜齿轮具有传动平稳，承载能力大的优点，故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮（1） 齿轮材料及热处理材料：小齿轮：40Cr（调质）硬度：280HBS大齿轮：45'钢调质）硬度：240HBS选择小齿轮齿数Zl=24大齿轮齿数Zz=Z1×i1=69.84取Z2=80.齿轮精度按GB/T100951998,选择7级，齿根喷丸强化2、按照齿面接触强度计算：按齿面接触强度设计N为4"6确定各参数的值：初选KC=1.6由图10-30选取区域系数Z4=2.433由图10-26查得=0.78%2=°87那么a=0.78+0.82=1.65由课本8。2公式10-13计算应力值环数Nl=60n1jLA=60×960×l×（2×8×300×10）=2.7648×IO9N2=TI=9.50IOXIO8l由课本P20310-19图得KHNl=089Khn2=0.92轮的疲劳强度极限二取失效概率为1%,平安系数S=I,应用尸202公式IOT2得:lil=KHNlyml=089×600=534MPaI%2=K弋22二092X550=506MPa许用接触应力=(b+RrJ)2=(534+506)/2=520MPa查课本由九8表1°一6得：Ze=189.8MP最由P刈表1。-7得：=1T=95.5×105X/%=3.939XlO4Nm3.设计计算小齿轮的分度圆直径d”JLX巴()2daU2×1.6×3.939×104 3.91V 1x1.65计算圆周速度D叫外 =e-l-X2.912.433x189.8次 抽52060 × IOOO计算齿宽b和模数肛计算齿宽b3.14×43.26×960 C S /=LAimis60x1000ntb=为X4,=43.26mm计算摸数明初选螺旋角4=14°tn,lld, cos43.26 ×cos 14 , “=1.75 mmZl24算齿宽与高之比%齿高h=2.25mnf=2.25×1.75=3.94mm%=432%94=W98计算纵向重合度=0.318rfZ1tan/?=0.318×1×24×tan14o=l.903算载荷系数K使用系数K尸1.25根据u=217ws,7级精度，查课本由马2表10一8得动载系数KyR.9,查课本由P.表l-4得KHB=1418（由插值法确定）查课本由表IOT3得：K曾二L31查课本由表1°一3得：K.=KFa=L2故载荷系数：K=KxK>KwKHe=1.25×0.9×1.2×1.418=1.9125实际载荷系数校正所算得的分度圆直径K/K'=43.26XJ=45.91nunV1.6计算模数?4cos_45.91×cos14Zi244.齿根弯曲疲劳强度设计由弯曲强度的设计公式2KTxYcY%ZjaF确定公式内各计算数值小齿轮传递的转矩T=95.5×105×Z>n1=3.939×104N.m计算当量齿数ZlZ2Zvl=¼-=26.27Zv2=-=76.63vlCOS3PCOS3。初选齿宽系数0d按对称布置，由表查得0日=1初选螺旋角初定螺旋角=14°载荷系数KK=Ka-Kv-KFa-Kp=1.25×0,9X1,2X1.31=1.769查取齿形系数和应力校正系数查课本由P.表10-5得：齿形系数VFal=2.592FFa2=2.228（插值法确应力校正系数为i=1596Ysa2=1.762螺旋角系数峪据纵向重合度加=1.903由图1028查得螺旋角影响系数S=0.88计算大小齿轮的三旦jN1=60n1jiA=60×960×l×(2×8×300×10)=2.7648XlO9N1N2=9.5010×IO81I查课本由鸟04表10-20c得到弯曲疲劳强度极限小齿轮ffl=500MPa大齿轮2=380MPa查课本由PM表10-18得弯曲疲劳寿命系数：KFNl 0.82KFN2 = 087取弯曲疲劳平安系数S=1.4,由式10-12得KfnOfe _ 082x500M Pa =292,S6M PaS1.4Kfn2cjFFi 0.87×380 .rt . 1 .硒2 fez _MPa = 236.14MPaS2.592×1.5961.4292.86= 0.0141YFGFSa2=2.228xl.762=00166236.14大齿轮的数值大.选用.设计计算计算模数直径d1=45.91小机来计算应有的齿数.于是由：Zl=45"OSl4。=223取ZI=22那么Z2=22×2.91=64Z2=65几何尺寸计算"Ose_mrZ1=22Z2=65、工管山j帕八(Z+zJ叫(22+65)2QC/计算中心星目a=!=-=89.67/?/?2cos/72×cosl4将中心距圆整为90mm按圆整后的中心距修正螺旋角A(Z1+Z2>zm(22+65)×2=arccos-!2-=arccos乙=14.832a2×90因夕值改变不多,故参数4,kiZ等不必修正.计算大.小齿轮的分度圆直径.zlw,f22×2di=45.5Ommcos/?cos14.92,z7mn64×2_d2=132.47mmcos£cos14.84mn=2mm圆整后取d1=46mmd?xb(f=4bmmd2=Slmm=51mm计算齿轮宽度-±24cB=b=J1=1×45.5(fnvn=45.50nnB,=51mn圆整后取B2=46rrmB1=51mm（二）低速级齿轮传动的设计计算B2=46mm（1齿轮材料及热处理材料：小齿轮：40Cr（调质）硬度：280HBS大齿轮：45”钢（调质）硬度：240HBS小齿轮齿数：Z1=32那么z2=2.24X32=72（2）齿轮精度72按GB/T100951998,选择7级，齿根喷丸强化。按齿面接触强度设计1.确定公式内的各计算数值试选K,=1.6查课本由P215图10-30选取区域系数Zh=2.16选尸W,查课本由多4图1026查得al=0.81a2=0.91=0.81+0.91=1.72应力循环次数N1=60×n2×j×L=60×329.90×1×(2×8×300×10)=9.501X108U丛:9.501x10:4.242X1()8i2.24由图10-19查得接触疲劳寿命系数Kwjvi=0.92Kwjv2=0.94查课本由尸207图W-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限=600大齿轮的接触疲劳强度极限b"im=550MPa取失效概率为1%,平安系数S=I,那么接触疲劳许用应力研=安552MPa
