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机械设计课程设计计算说明书设计题目 带式运输机传动装置设计- 1 -目 录一 课程设计任务书 2二 设计要求 2三 设计步骤 21. 传动装置总体设计方案 32. 电动机的选择 43. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 54. 计算传动装置的运动和动力参数 65. 齿轮的设计 97. 滚动轴承和传动轴的设计 148. 键联接设计 289. 箱体结构的设计 2910.润滑密封设计 3111.联轴器设计 32四 设计小结 32五 参考资料 32111 一 课程设计任务书- 2 -课程设计题目:设计带式运输机传动装置(简图如下)1二级展开式圆柱齿轮减速器2运输带3联轴器(输入轴用弹性联轴器,输 出轴用的是齿式联轴器)4电动机5卷筒原始数据:数据编号 1 2 3 4 5 6 7运送带工作拉力F/N1500 2200 2300 2500 2600 2800 3300数据编号 8 9运送带工作拉力F/N3500 3800运输带工作速度v/(m/s)1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.4 1.2运输带工作速度v/(m/s)1.2 1.2卷筒直径 D/mm 220 240 300 400 220 350 350卷筒直径 D/mm 500 550 600 550 500 450 400已知条件1)工作条件:两班制,连续单向运转,载荷较平稳,室内工作,有粉尘,环境最高温度 35;2)使用折旧期:8 年;3)检修间隔期:四年一次大修,两年一次中修,半年一次小修;4)动力源:电力,三相交流,电压 380/220V- 3 -1传动装置总体设计方案2、电动5)运输带速度允许误差为5%;6)制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量生产。二. 设计要求1.完成减速器装配图一张。2.绘制轴、齿轮零件图各一张。3.编写设计计算说明书一份。三. 设计步骤1. 传动装置总体设计方案本组设计数据:第 7 组数据:运送带工作拉力 F/N 3300 。运输带工作速度 v/(m/s) 1.2 。卷筒直径 D/mm 350 。1)减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器。2)方案简图如下图3) 该方案的优缺点:二级展开式圆柱齿轮减速器具有传递功率大,轴具有较大刚性,制造简单,维修方便,使用寿命长等许多优点,在工业上得到广泛应用。 2、电动机的选择1)选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用 Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机,电压380V。2)选择电动机的功率NF30smv2.1D5- 4 -机的选择1)选择电动机的类型2)选择电动机的容量3)确定电动机转速工作机的有效功率为: kWFvPw 96.3102310从电动机到工作机传送带间的总效率为: 5423421 由机械设计课程设计手册表 1-7 可知:卷筒传动效率 0.96 :滚动轴承效率 0.99(深沟球轴承)12: 齿轮传动效率 0.98 (7 级精度一般齿轮传动)3:联轴器传动效率 0.99(弹性联轴器)4:联轴器传动效率 0.99 (齿式联轴器)5所以电动机所需工作功率为 kWPwd 5.487.09633)确定电动机转速按手册推荐的传动比合理范围,二级展开式圆柱齿轮减速器传动比 408i而工作机卷筒轴的转速为 min65035.21rDvnw 所以电动机转速的可选范围为 min)20(min6)408( rriwd符合这一范围的同步转速有 750 、1000 和 1500 三种。ir综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素,为使传动装置结构紧凑,决定选用同步转速为 1500 的电动机。inr根据电动机类型、容量和转速,由机械设计课程设计手册表 12-1 选定电动机型号为 Y132S-4。其主要性能如下表:电动机型号额定功率满载转速 额 定 转 矩堵 转 转 矩 额 定 转 矩最 大 转 矩 质量(kgkWPw96.387.0kWPd5.4min65rw选定电动机型号 Y132S-4- 5 -3、计算传动装置的总传动比和分配传动比(1)总传动比 i(2)分配传动比(kw) (r/min))Y132S-45.514402.22.368电动机的主要安装尺寸和外形如下表:3.计算传动装置的总传动比 并分配传动比i(1).总传动比 为wmni(2).分配传动比ii其中: , ,且为 高 速 级 传 动 比 为 低 速 级 传 动 比ii).13.(考虑润滑条件等因素,取 =1.4 初定i中心高 外型尺寸L( AC/2+AD)HD底脚安装尺寸AB地脚螺栓孔直径 K轴伸尺寸DE装键部位尺寸FGD160 645 417.5 385 254 254 15 42 110 1245 5.26i09.6i354- 6 -4.计算传动装置的运动和动力参数1)各轴的转速2)各轴的输入功率3)各轴的输入转矩09.6i3544. 计算传动装置的运动和动力参数该传动装置从电动机到工作机共有三轴,依次为轴轴轴1).各轴的转速I 轴 min1460rnmII 轴 i7.239iIII 轴 in5rin卷筒轴 miw2).各轴的输入功率I 轴 kwPd45.124II 轴 08.3III 轴 k72卷筒轴 wP49.15卷3).各轴的输入转矩电动机轴的输出转矩 为dTmNnPTmd 46103.8105.9I 轴 Td 424.II 轴 i 53108III 轴 mN 623.卷筒轴 T5卷min1460ri7.239n5rmiwkP45.1208kw7.P49.1卷- 7 -5. 齿轮的设计1.高速级大小齿轮的设计1) 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿将上述计算结果汇总与下表,以备查用。轴名 功率 Pkw转矩 T/(Nmm) 转速 n/(r/min) 传动比i效率 I 轴 12.45 410.81460 6.09 0.97II 轴 12.08 5239.744.35 0.97III 轴 11.72 6103.255卷筒轴 11.49 6. 551 0.985. 齿轮的设计1.高速级大小齿轮的设计1) 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数(1)按简图所示的传动方案,选用直齿圆柱齿轮传动。(2)运输机为一般工作机器,速度不高,故选用 7 级精度(GB/T10095.1、22001)。(3)材料选择。由机械设计表 6.1 选择小齿轮材料为 45 钢(调质),硬度为260HBS,大齿轮为 45 钢(正火),硬度为 210HBS,二者材料硬度差为 50HBS。(4)选小齿轮齿数 ,则大齿轮齿数251z 1522zi(5)按软齿面齿轮非对称安装查表 6.5,取齿宽系数 0.d2) 初步设计齿轮主要尺寸(1) 设计准则:先由齿面接触疲劳强度计算,再按齿根弯曲疲劳强度计算。两者比较校核。(2) 按齿面接触疲劳强度设计,即2311 )(2. HEdt ZuKTd选用直齿圆柱齿轮传动7 级精度小齿轮材料 45钢(调质)大齿轮材料 45钢(正火) 251z0.d5.1tK- 8 -数2) 初步设计齿轮主要尺寸1 确定公式内的各计算数值.试选载荷系数 。5.1tK.计算小齿轮传递的转矩mNnPT4151 0.80.9. 由课本 P117 表 6.3 查得材料系数 。MpaZE26. 由课本图 P110 图 6.8(b)按齿面硬度查得:小齿轮的接触疲劳强度极限 ;PH10lim大齿轮的接触疲劳强度极限 。a562li. 计算应力循环次数 911 10.460hjLnN8272.i. 由课本 P108 图 6.6 取接触疲劳寿命系数 ; 。94.01HNK98.02HN. 计算接触疲劳许用应力取安全系数 S=1MPaSKHN 4.57361094.1lim1 H 8.8.2li22.计算. 试算小齿轮分度圆直径 ,代入 中较小的值。td1H齿数比 08.6251zu mZuKTdHEdt 01.63)(13. 21 .计算圆周速度 。vmNT410.8MpaZE26PH10lima562li910.4N827.694.01HNK82MPaH4.5731MPaH8.542mdt01.63sv82.4- 9 -smndvt82.4106.计算齿宽 。bdt1.631.计算载荷系数根据 ,7 级精度,课本 P114 图 6.10 查得动载系数 ;smv82.4 05.1VK由课本 P112 表 6.2 查得使用系数 ;25.1AK由课本 P115 图 6.13 用插值法查得 7 级精度、小齿轮相对支撑对称分布时,;09.1K故载荷系数: 43

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