電動絞車的傳動裝置(機械課程設(shè)計)

南京航空航天大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書題目：電動絞車的傳動裝置姓名學(xué)號學(xué)院專業(yè)08機械工程及其自動化班級指導(dǎo)教師設(shè)計完成日期2010年12月6日目錄1.設(shè)計任務(wù)書……32.傳動方案的擬定及電動機的選擇……………43.傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算……………64.傳動零件的設(shè)計計算…………75.軸的計算……126.鍵連接的選擇和計算………167.滾動軸承的選擇和計算……188.聯(lián)軸器的選擇………………209.潤滑與密封的選擇…………2110.設(shè)計小結(jié)……2211.參考資料……23一.機械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書轉(zhuǎn)速r/min電流A效率%Y160M2-85.57201374%2.02.012934，分配傳動比總傳動比i按展開式布置，考慮潤滑條件，為使兩級大齒輪直徑相近，可由圖1-9展開式曲線差得i1=6，i2=4。傳動比誤差為三.傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算1，各軸轉(zhuǎn)速nnnn2，各軸的輸入功率P1=P2=PP3=P4=P3，各軸的輸入扭矩已知T=9550*Pn,TTTT四，傳動零件的設(shè)計計算1，第一級圓柱斜齒輪傳動設(shè)計計算設(shè)計項目設(shè)計公示及說明結(jié)果選擇齒輪材料，熱處理工藝及精度等級1）考慮到價格，材料性能，均選用硬齒面，45鋼，熱處理工藝為表面淬火2）初估圓周速度v=3m/s，按表5-5選精度等級8-8-7。大小齒輪均45鋼，精度等級8-8-7初選齒數(shù)初選齒數(shù)Z1=19大輪齒數(shù)Z2=u*Z1=114，取Z2=115齒寬系數(shù)?d，由表5-14，取齒寬系數(shù)?d=0.6（非對稱），實際傳動比i=Z2/Z1=6.05,誤差為計算扭矩T1=71.82NZ1=19，Z2=115?d=0.T1=71.82N確定載荷系數(shù)工作情況系數(shù)KA，由已知條件查表5.12，取動載系數(shù)Kv，由v=3m/s查圖5。12，取齒向載荷分布系數(shù)Kβ，根據(jù)圖5.15，查得齒間載荷分布系數(shù)，初取β=15°，ε縱向重合度εε由圖5.17，取K載荷系數(shù)K’=KKKKKK’=1.74求總工作時間tNN1=2.07*N按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計求許用彎曲應(yīng)力[σF]，由圖5.28，取壽命系數(shù)YN1=0.90,，YN2=0.95,由圖5.27c，取彎曲疲勞極限σFlim1=σFlim2[σ[σ確定當(dāng)量齒數(shù)Zv1Zv1=Zv2=齒形系數(shù)，由圖5.23，Y應(yīng)力修正系數(shù)，查圖5.24，Y重合度系數(shù)YY確定螺旋角系數(shù)Yβ，由于εβ比較兩齒輪的YYFa1YSa1YFa2YSa2確定齒輪傳動的模數(shù)T1=84.5kN.mm驗算圓周速度v=修正模數(shù)，根據(jù)v=1.79m/s,查圖5.12，得Kv‘=1.0911）修正載荷系數(shù)K=K’*KYYσ

YYFaYSa取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=2.5K=1.65確定傳動的幾何尺寸確定中心距a圓整為a=175mm圓整為a=175mm確定實際螺旋角ββ=arc確定分度圓直徑d1,d2d1=mn取b1=35取b1=35,b2=30確定齒寬b,b=?d驗算齒面接觸強度確定節(jié)點區(qū)域系數(shù)ZH，查圖5.20求得確定彈性系數(shù)Z確定Zε，根據(jù)圖6.21螺旋角系數(shù)Z計算接觸應(yīng)力σHσ求許用接觸應(yīng)力[σH]。由圖5.26，取壽命系數(shù)ZN1=0.95，ZN2=0.98。由圖[σ[σZ滿足疲勞強度2.第二級圓柱直齒輪傳動設(shè)計計算設(shè)計項目設(shè)計公式及說明結(jié)果選擇齒輪材料，熱處理工藝及精度等級選齒輪材料為40MnB,經(jīng)滲碳淬火，精度等級同前。初估圓周速度為0.6m/s大小齒輪均40MnB，精度等級8-8-7，V=0.6m/s初選齒數(shù)1初選小齒輪齒數(shù)Z1=22大輪齒數(shù)Z2=u*Z1=88，取Z2=872）齒寬系數(shù)?d，由表5-14，取齒寬系數(shù)?d=0.Z1=22，Z2=87?d=0.確定載荷系數(shù)工作情況系數(shù)KA，由已知條件查表5.12，取動載系數(shù)Kv，由v=0.6m/s查圖5。12，取齒向載荷分布系數(shù)Kβ，根據(jù)圖5.15，查得齒間載荷分布系數(shù)，初取β=15°，ε由圖5.17，取K載荷系數(shù)K’=KKKKKK’=1.39求總工作時間tNN1=3.456*N按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計求許用彎曲應(yīng)力[σF]，由圖5.28，取壽命系數(shù)YN1=0.90,，YN2=0.95,由圖5.27c，取彎曲疲勞極限σFlim1=σFlim2[σ[σ齒形系數(shù)，由圖5.23，Y應(yīng)力修正系數(shù)，查圖5.24，Y重合度系數(shù)YY比較兩齒輪的YYFa1YSa1[σYFa2YSa2確定齒輪傳動的模數(shù)T1=413.8N?mm'≥驗算圓周速度v=修正模數(shù)，根據(jù)v=0.553m/s查圖5.12，得Kvm=m'*11）修正載荷系數(shù)K=K’*KYN1=0.90,σYS[σ[σYYYYYYFaYSa取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=4mmK=1.39確定傳動的幾何尺寸確定中心距aa=m確定分度圓直徑d1,d2d1=m*z1=88mm.d2=m*z2=348mm.確定齒寬b,取?d=0.6。a=220mm取b1=60mm,b2=55mm。驗算齒面接觸強度確定節(jié)點區(qū)域系數(shù)ZH，查圖5.20求得確定彈性系數(shù)Z確定Zε，

計算接觸應(yīng)力σHT1=413.8N?mσ求許用接觸應(yīng)力[σH]。由圖5.26，取壽命系數(shù)ZN1=0.95，ZN2=0.98[σ[σZZZZZS[σ所以滿足疲勞強度五，軸的計算序號設(shè)計項目設(shè)計公式及說明結(jié)果高速軸最小直徑首先根據(jù)扭轉(zhuǎn)強度條件初估軸的最小直徑。τ=對于圓柱軸，W因此d≥316*Tπ*[τ]強度校核Ft=2TdFbx=3.93*260370Fax=1.23KN，Mxz=118.6KN.m，M=Mxz2+Myzσ中間軸最小直徑首先根據(jù)扭轉(zhuǎn)強度條件初估軸的最小直徑。τ=對于圓柱軸，W因此d≥316*Tπ*[τ]強度校核Ft1=2Td1Ft2=2Td2Fbx=FbyFax=10.95KN，Mxz1=657KN.m，Mxz2=559KN.m，很明顯，截面一受彎扭更嚴(yán)重。計算Mv=M2+σ低速軸最小直徑首先根據(jù)扭轉(zhuǎn)強度條件初估軸的最小直徑。τ=對于圓柱軸，W因此d≥316*T強度校核Ft=2TdFbx=11.8*72.5288Fax=8.83KN，Mxz=610KN.m，Mv=M六．鍵連接的設(shè)計計算設(shè)計項目計算公式或說明設(shè)計結(jié)果選擇鍵連接的類型和尺寸一般八級以上精度的齒輪有定心精度的要求應(yīng)選擇平鍵連接，故選用圓頭普通平鍵。高速軸T=71.82N?m高速軸使用軸齒輪，無需鍵槽。中間軸T=413.81N?m大齒輪（采用腹板式齒輪結(jié)構(gòu)腹板長L=1.2d2=66mm）鍵槽：根據(jù)d2=55mm，從表中查得b=16mm,h=10mm,k=5mm.取L=63mm。l=L-b=47mmσ鍵槽二：d2’=60mmb=14mm,h=9mm,k=4.5mm.取L=45mm。l=L-b=31mmσ故采用雙鍵結(jié)構(gòu)。σb=16mm,h=10mm,k=5mmL=63mm低速軸T=1589.53N?m根據(jù)d3=70mm，從表中查得b=20mm,h=12mm,k=6mm.取L=90mm。l=L-b=70mmσ故采用雙鍵結(jié)構(gòu)。σ七．滾動軸承的選擇和計算序號設(shè)計項目計算公式及說明結(jié)果第一對軸承求當(dāng)量動載荷P因該向心軸承承受Fr和Fa的作用，必須求出當(dāng)量動載荷P。計算時用到的軸向系數(shù)X，軸向系數(shù)Y要根據(jù)Fa/Cor值查取，。根據(jù)表10.12，暫取Fa/Cor=0.029，則e=0.22.。因Fa/Fr=1430/2960=0.48>e，由表10.12可得X=0.56，查表10-11得fp=1.3（范圍1.2~1.8）由式（10.7）得P=fp*求所需的基本額定動載荷查表10.9得，ft=1。所以，由式（10.6）得Cr=選擇軸承型號查表得，按d=35mm,選定7207CJ型軸承。符合要求。第二對軸承求當(dāng)量動載荷P因該向心軸承承受Fr和Fa的作用，必須求出當(dāng)量動載荷P。計算時用到的軸向系數(shù)X，軸向系數(shù)Y要根據(jù)Fa/Cor值查取，。根據(jù)表10.12，暫取Fa/Cor=0.029，則e=0.22.。因Fa/Fr=1380/11300=0.122<求所需的基本額定動載荷查表10.9得，ft=1。假定使用期限為1500h所以，由式（10.6）得Cr=選擇軸承型號查表得，按d=40mm,選定7208CJ型軸承。符合要求。第三對軸承選定軸承型號由于該軸只受到軸向載荷，故選擇N系列軸承。由d=70mm，查表得到，N214符合要求。第四對軸承選定軸承型號同第三對軸承八，聯(lián)軸器的選擇設(shè)計項目計算公式及說明結(jié)果選擇聯(lián)軸器類型選擇彈性柱銷聯(lián)軸器，其制造簡單，有緩沖等作用彈性柱銷聯(lián)軸器選定聯(lián)軸器型號1）求計算扭矩2）選定型號輸入端聯(lián)軸器：根據(jù)電動機和輸入軸的直徑尺寸，選擇HL3彈性柱銷聯(lián)軸器J42*84J130*60GB5014輸出端聯(lián)軸器：根據(jù)卷筒和輸出軸的直徑尺寸，選擇HL5聯(lián)軸器J60*107J170*142GB5014九.潤滑和密封的選擇1低速級大齒輪通過浸油潤滑，中間軸上齒輪通過嚙合進(jìn)行潤滑。軸承通過齒輪帶出的油經(jīng)過油溝進(jìn)行油潤滑2輸入和輸出軸端采用氈封油圈進(jìn)行密封，在兩處軸承蓋的位置添加。分別根據(jù)兩處不同的軸徑，選擇不