机械设计课程设计
设计计算及说明 2）电动机容量 (1)工作机输出功率P? Pw=3.7kw (2)电动机输出功率Pd 结果 Pw=3.7kw Pd?传动装置的总效率 P? ? ???1??2^3??3??4??5^2??6 式中?1、?2…为从电动机至卷筒轴的各传动机构和轴承的效率。 由《机械设计（机械设计基础）课程设计》表2-4查得：V带传动?1=0.96；滚动轴承?2=0.988；圆柱齿轮传动?3=0.97；圆锥齿轮传动?4=0.96；弹性联轴器?5=0.99；卷筒轴滑动轴承?6=0.96；则 ??0.96?0.988^3?0.97?0.96?0.99?0.99?0.96?0.81 故 pd?pw/??3.7/0.81?3.36kw (3)电动机额定功率Ped ??0.81 Pd=3.36kw 由《机械设计（机械设计基础）课程设计》表20-1选取电动机额定功率Ped?4.0kw。 3）电动机的转速 推算电动机转速可选范围，由《机械设计（机械设计基础）课程设计》表2-1查得 Ｖ带传动常用传动比范围i1'?2~4，单级圆柱齿轮传动比范围i2'?3~6，圆锥齿 轮传动比范围i3'?2~3，则电动机转速可选范围为：
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设计计算及说明 nd'?n??i1'?i2'?i3'?931.2~5587.2r/min 初选同步转速分别为1000r/min和1500r/min的两种电动机进行比较，如下表： 结果 方额定功率（ｋ电动机型号 案 ｗ） 1 2 Y132M1-6 4 Y112M-4 4 传动装置的传动比 总传动比 V带传动 二级减速器 12.37 3.1 3.99 18.56 4.64 4 电动机转速(r/min) 同步 满载 1000 960 1500 1440 电动机质量(kg) 73 43 两方案均可行,但方案1传动比较小,传动装置结构尺寸较小,因此采用方案1,选定电动机的型号为Y132M1-6 4）电动机的技术数据和外形,安装尺寸 由《机械设计（机械设计基础）课程设计》表20-1、表20-2查得主要数据，并记录备用。 四、计算传动装置的运动和动力参数 1）传动装置总传动比 i=nm/nw=12.37 2）分配各级传动比 因为是圆锥圆柱齿轮减速器，所以 i?12.37 i1?0.25i?3.1 圆锥圆柱齿轮减速器传动比 i1?3.1 i2?i12.37??3.99i13.1 i2?3.99
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设计计算及说明 3）各轴转速（轴号见图一） 结果 n1?960r/minn2?960r/minn3?310r/minn4?77.6r/minn5?77.6r/min n1?nm?960r/minn2?n1?960r/minn2960n3???310r/mini13.1n3310n4???77.6r/mini23.99n5?n4?77.6r/min 4）各轴输入功率 按电动机所需功率Pd计算各轴输入功率，即 P1?Pd?3.36kwP2?P1??2??5?3.36?0.99?0.988?3.29kwP3?P2??4?3.29?0.96?3.16kwP4?P3??2??3?3.16?0.988?0.97?3.02kwP5?P4??2?3.02?0.988?2.98kw5）各轴转矩 P1?3.36kwP2?3.29kwP3?3.16kwP4?3.02kwP5?2.98kw P13.36T1?9550?9550??33.43N?mn1960P23.29T2?9550?9550??32.73N?mn2960P33.16T3?9550?9550??97.35N?mn3310P43.02T4?9550?9550??371.66N?mn477.6P52.98T5?9550?9550??366.74N?mn577.6 项目 转速(r/min) 功率(kw) 转矩(N*m) 传动比 效率 T1?33.43N?mT2?32.73N?mT3?97.35N?mT4?371.66N?mT5?366.74N?m 轴1 960 3.36 33.43 1 1 轴2 960 3.29 32.73 1 0.978 轴3 310 3.16 97.35 3.1 0.96 轴4 77.6 3.02 371.66 3.99 0.958 轴5 77.6 2.98 366.74 1 0.988
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设计计算及说明 五、传动件的设计计算 圆锥直齿轮设计 已知输入功率P2?3.29kw，小齿轮转速960r/min，齿数比u=3.1，由电动机驱动，工作寿命10年（设每年工作300天），一班制，带式输送机工作经常满载，空载起动，工作有轻震，不反转。 1、 选定齿轮精度等级、材料及齿数 1） 圆锥圆柱齿轮减速器为通用减速器，速度不高，故选用7级精度(GB10095-88) 2） 材料选择 由《机械设计（第八版）》表10-1选择小齿轮材料为40Cr(调质)，硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS。 3） 选小齿轮齿数z1?25，大齿轮齿数z2?3.1?25?77.5，取整z2?78。则结果 z1?25 z2?78 u?z278??3.12z125 2、 按齿面接触强度设计 由设计计算公式进行试算，即 d1t?2.923(ZE??H?)^2KT1?R(1?0.5?R)^2?u （1） 确定公式内的各计算数值 1） 试选载荷系数Kt?1.8 2） 计算小齿轮的转矩 95.5?10^5P295.5?10^5?3.29T2???32729N?mmn2960 3） 选齿宽系数?R?0.33
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