机械设计课程设计180型干燥机传动系统.doc

机械设计基础课程设计说明书 PAGE PAGE 23 机械设计基础 课 程 设 计 说 明 书 题目： 180型干燥机传动系统 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 时间： 2010年1月 目录： 分析讨论机构运动简图 选择电动机 传动比分配 运动参数的计算 设计计算传动零件 轴的设计计算 轴承的选择和设计计算 键的选择与验算 联轴器的选择与验算 齿轮和轴承的润滑剂及润滑装置的选择 齿轮、联轴器和轴承与轴的配合的选择 参考文献 1.分析讨论机构运动简图 现要设计180型干燥机传动系统，分析机构运动简图可知，它是通过一个二级传动的减速箱再加上一对开式齿轮实现转速的转换，将电动机较高的转速转换为较低的干燥机所需的转速17.5r/min，从而满足要求。该方案使用了三对齿轮和一个联轴器，其效率均比较高。对于二级减速器第一级，由于转速高，可采用圆柱斜齿轮传动。对于减速器的第二级传动及开式传动可采用圆柱直齿轮。 以下简要计算一下机构的自由度： 依简图可知，除去局部自由度、虚约束等，共有四个自由构件，包含4个低副（均为转动副），3个高副，即n=6,=4,=3,则 F=3n-2-=3x4-2x4-3=1 即传动系统只有一个自由度，电动机处输入一个运动，它决定了其它传动部分的运动。 2.选择电动机 根据本题目情况，可选用三相异步电动机，采用封闭式结构，电压380V，Y系列。 干燥机所需的有效功率： 其中，M为干燥机的转矩，n为干燥机的转速 根据机构运动简图可知，传动装置总效率为： 查《机械设计简明手册》： 联轴器效率为：=0.99 闭式圆柱齿轮啮合效率：=0.97(齿轮精度为8级) 开式圆柱齿轮啮合效率：=0.94 则传动总效率： = 所需电动机功率： 查手册选取型号 根据n=17.5r/min,可查取符合要求的电动机有两种： 电动机型号 额定功率/kw 同步转速/(r/min) 满载转速 /(r/min) Y200L-4 30 1500 1470 Y225M-6 30 1000 980 比较以上两种电动机，由于高速电动机一般价格便宜，但转速相对工作机过高时，会使传动比增大，致使传动装置复杂，外廓尺寸增大，制造成本提高。故权衡利弊，选择方案2，电动机型号Y225M-6(卧式，机座带底脚，端盖上无凸缘的Y系列三相异步电动机)，额定功率30 kw，满载转速980r/min，由表查得电动机中心高H=22.5mm,外伸轴DxE=60mmx140mm. 3.分配传动比 选定电动机满载转速=980r/min，总传动比 本方案采用三级齿轮传动，第一、二级采用展开式圆柱齿轮闭式减速传动，第三级采用开式圆柱齿轮传动。 现分配传动比，依任务书要求知 ：开式齿轮传动的传动比 则二级减速器的传动比为： 由经验公式，可取减速器高速级的传动比： 则低速级传动比： 4.运动参数的计算 （1）各轴转速： 第一轴转速 第二轴转速 第三轴转速 第四轴转速 （2）各轴功率: 第一轴输入功率（即电动机提供的功率） 第二轴输入功率 第三轴输入功率 第四轴输入功率 （3）各轴转矩： 5.设计计算各齿轮运动参数 （1）开式直齿轮的设计 对于开式齿轮传动，采用圆柱直齿轮。材料选择：小齿轮为45钢调质处理，大齿轮为45钢正火处理，均按8级精度制造，查课本《机械设计基础》，可知： 小齿轮调质： （197-286HBS） 大齿轮正火： （156-217HBS） 查课本表11-5取, []==600/1.1=545.45MPa []==380/1.1=345.45Mpa []==450/1.25=360MPa []==320/1.25=256Mpa 开式齿轮传动考虑到齿面的磨损，现按弯曲强度设计，将模数再加大10%-15%即可。 现取=19 =ix=19x6.85130 查课本图11-8得齿轮的齿形系数 查图11-9 齿轮齿根修正系数 查课本表11-6得齿宽系数=0.4 =2.97X1.55/360=0.0128=2.17X1.81/256=0.0153 故应对大齿轮进行弯曲强度设计 模数m= =7.82 再加大15% =（1+15%）Xm=8.993 由表4-1，取=9 故小轮直径 ==9x19=171mm 大轮直径==9x130=1170mm 中心距 a==9x(19+130)/2=670.5mm 齿宽b==0.4x171=68.4mm 故取=75mm =70mm V==3.14x171x119.87/(60x1000)=1.07m/s 故取8级精度合适 （2）减速器内高速级斜齿传动的设计 齿轮材料均选用45