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_机械基础课程设计-带式运输机传动装置设计二级展开式圆柱齿轮减速F=2.8,V=0.80,D=300(全套图纸) .doc

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_机械基础课程设计-带式运输机传动装置设计二级展开式圆柱齿轮减速F=2.8,V=0.80,D=300(全套图纸) .doc

机械基础综合课程设计设计计算说明书第页1一、课程设计任务书题目带式运输机传动装置设计工作条件连续单向运转,载荷有轻微冲击,空载启动使用期5年,每年300个工作日,小批量生产,单班制工作,运输带速度允许误差为5。原始数据运输带工作拉力F2.8KN带速V0.80m/s滚筒直径D300mm。1电动机2、4联轴器3展开式二级圆柱齿轮减速器5运输带6卷筒图11带式运输机总体方案布局图设计任务1)选择电动机,进行传动装置的运动和动力参数计算。2)进行传动装置中的传动零件设计计算。3)绘制传动装置中减速器装配图和箱体、齿轮及轴的零件图。4)编写设计计算说明书。机械基础综合课程设计设计计算说明书第页2二、传动方案的拟定与分析减速器部分为两级展开式圆柱齿轮减速,这是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对称,要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边,以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。原动机部分为Y系列三相交流异步电动机。总体来讲,该传动方案满足工作机的性能要求,适应工作条件、工作可靠,此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。机械基础综合课程设计设计计算说明书第页3三、电动机的选择1、电动机类型的选择选择Y系列三相异步电动机。2、电动机功率选择(1)传动装置的总效率42242212340.990.970.990.960.85滚动轴承的效率(一对)10.99,闭式齿轮传动效率20.97,联轴器效率30.99,传动滚筒效率40.96。(2)电机所需的功率28000.82.64100010000.85FVpKW电机总3、确定电动机转速计算滚筒工作转速6010006010000.850.93/min300VnrD滚筒按机械设计综合课程设计P18表24推荐的传动比合理范围,取圆柱齿轮传动二级减速器传动比范围840i减速器。故电动机转速的可选范围为84050.93407.22037.2/minninr总电动机滚筒()。符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。根据容量和转速,由有关手册查出有三种适用的电动机型号,因此有三种传动比方案,综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,可见第1方案比较适合,则选710/minnr。4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型,所需的额定功率及同步转速,选定电动机型号为Y132M8。其主要性能额定功率3KW满载转速710r/min额定转矩2.0Nm。0.85总2.64pKW电机50.93/minnr滚筒407.22037.2/minnr电动机电动机型号Y132M8机械基础综合课程设计设计计算说明书第页4四、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比71014.7350.93nin电动机总滚筒2、分配各级传动比(1)两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比121.44.54ii总(2)低速级齿轮传动比231214.733.244.54iii总14.73i总4.54i123.24i23机械基础综合课程设计设计计算说明书第页5五、动力学参数计算1、计算各轴转速001122334710/min710710/min1710156.39/min4.54156.3948.27/min3.2448.2748.27/min1mnnrnnrinnrinnrinnri011223342、计算各轴的功率0101132121231212434132.64KW2.640.990.992.59KW2.590.990.972.49KW2.490.990.972.39KW2.390.990.992.34KWPPPPPPPPPPPPPP电机001122333、计算各轴扭矩0001112223334442.649550955035.517102.599550955034.847102.495509550152.05156.392.3995509550472.8548.272.3495509550462.9648.27PTNmNmnPTNmNmnPTNmNmnPTNmNmnPTNmNmn01234710/min710/min156.39/min48.27/min48.27/minnrnrnrnrnrP02.64KWP12.59KWP22.49KWP32.39KWP42.34KWT035.51NmT134.84NmT2152.05NmT3472.85NmT4462.96Nm机械基础综合课程设计设计计算说明书第页6六、传动零件的设计计算高速级齿轮传动的设计计算1、选择齿轮材料及精度等级按设计任务,选用直齿圆柱齿轮。运输机为一般工作机器,速度不高,故选用7级精度。小齿轮选用40Cr调质,齿面硬度为280HBS。大齿轮选用45钢调质,齿面硬度240HBS齿面粗糙度Ra≤1.63.2μm。2、按齿面接触疲劳强度设计根据教材P203式109ad1t≥2.32KtT12EZu1/duσH21/3进行计算。确定有关参数如下⑴传动比124.54i取小齿轮齿数Z124。则大齿轮齿数Z2iZ14.5424108.96,取Z2109。实际传动比12109/244.54i齿数比124.54ui⑵由教材P205表107取1d⑶由教材P201表106取1/2189.8EaZMP⑷转矩T1T19.55106P/n19.551062.59/71034.84Nmm⑸载荷系数K试选载荷系数Kt1.3⑹许用接触应力Hlim/HHHNHKS由教材P209图1021查得1lim600HZaMP2lim550HZaMP由教材P206式1013计算应力循环次数NN160njLh6071011830059.074109N2N1/u9.074109/4.541.998109由教材P207图1019查得接触疲劳的寿命系数KHN10.90KHN20.95通用齿轮和一般工业齿轮,按一般可靠度要求,选取安全系数1.0HS。12124.5424109iZZ4.54uT134.84Nmm12limlim600550HZaHZaMPMPN19.074109N21.998108KHN10.90KHN20.95机械基础综合课程设计设计计算说明书第页7121lim12lim2/6000.90/1.0540/5500.95/1.0522.5HHZHNHaaHHZHNHaaKSMPMPKSMPMP⑺试算小齿轮分度圆直径1td,代入H中较小的值。1td≥2.32KtT12EZu1/duH21/31td2.321.334840189.824.541/14.54522.521/3mm44.973mm⑻计算圆周速度v1144.973710/1.67/601000601000tdnvmsms⑼计算齿宽b1144.97344.973dtbdmmmm⑽计算齿宽与齿高之比模数tmd1t/Z144.973/241.87mm齿高2.252.251.874.21thmmmmm44.97310.684.21bh⑾计算载荷系数根据v1.67m/s,7级精度,根据教材P197图108差得动载荷系数1.05vK对于直齿轮1HFKK根据教材P193表102查得使用系数1.25AK根据教材P196表104用插值法差得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时,1.417HK由10.68bh,1.417HK,根据教材P198图1013得1.35FK,故载荷系数1.251.0511.4231.868AVHHKKKKK⑿按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径11/44.9731.868/1.353.910ttddKKmm⒀计算模数1153.9102.24624dmmmmmZ1540522.5HaMPMP144.973tdmm1.67/vmsb44.973mm1.87tmmm4.21hmm11.05111.251.4171.351.8653.9102.246VHFAHFKKKKKKKdmmmmm

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