(好论文)机械工程费课程设计 链式运输机减速器

第一章1.1机械设计课程设计任务书1.1.1 设计题目：链式运输机减速器1.1 .2题目数据：原始数据题 号B1曳引链拉力F（N）6400曳引链速度v（m/s）0.26曳引链链轮齿数Z15曳引链节距P（mm）801.1.3运输机工作条件：运输器工作平稳，经常满载，不反转；两班工作制，使用期5年。曳引链速度容许误差5%。减速器由一般厂中小批量生产。1.1.4设计内容：1）传动方案的分析；2）电动机的选择（类型、具体型号），传动比分配；3）传动装置动力参数计算；4）传动零件（皮带轮、齿轮）的设计； 5）轴的设计和计算； 6）轴承及其组合部件设计； 7）键、联轴器的选择和校核； 8）减速器箱体、润滑和附件等的设计；9）装配图（2号图纸）、零件图（3号图纸）的绘制； 10）编写设计计算说明书（5000-7000字）。1.1.5设计成果要求：1）每人单独一组数据，要求独立认真完成；2）图纸要求：减速器装配图一张（A2），零件工作图两张（A3，传动零件、轴），应按设计获得的数据用计算机绘图。1.2机构运动简图：第二章2.1传动装置的运动和动力参数计算：2.1.1选择电动机的类型：按工作要求和条件选取Y系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构，电压380V。2.1.2选择电动机容量：工作机所需的功率： =6400*0.26/1000 kw =1.664 kWw从电动机到工作机输送带间的总效率为：式中，分别是联轴器、V带传动、轴承、蜗杆传动、滚子链（开式）的传动效率。查机械手册有=0.99，=0.95，=0.98，=0.80，=0.90，所以=0.631。故所需电动机功率2.1.3确定电动机转速：链轮的输出转速为。查表传动比合理范围，取带传动的传动比，蜗杆传动的传动比，链传动的传动比，则总传动比的合理范围是。故电动机转速的可选范围是：。符合这一范围的同步转速有750 ，1000 ，1500 和3000 ，根据容量和转速，由机械设计课程设计查出有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案，入下表1所示：表1方案电动机型号额定功率电动机转速（r/min）电动机重量总传动比同步转速满载转速1Y100L-2330002882330221.693Y100L-4315001420380109.233Y132S-63100096063073.854Y132M-8375071079054.62设计中常选用同步转速为1000或1500r/min的电动机，如无特殊要求，一般不选用转速为750和3000r/min的电动机，故初选转速为1500r/min的电动机，则方案2比较合适，因此选定电动机信号为Y100L-4，其主要性能参数如下表2所示：表2型号额定功率/kW满载情况/A /Nm/Nm转速r/min电流/A效率/%功率因素Y100L-4314206.882.50.817.02.22.2该电动机为卧式，机座带底脚，端盖上无凸缘的Y系列三相异步电动机，外形特征如下主要安装尺寸如下表3所示：表3 单位：mm中心高外形尺寸底脚安装尺寸地脚螺栓孔直径K轴申尺寸装链部位尺寸100122.2 计算传动装置的总传动比并分配传动比：2.2.1 计算总传动比因为选用的电动机型号是Y100L-4，满载转速为，故总传动比是2.2.2 各传动部件传动比的分配查机械设计课程设计表2-3，知链传动的传动比是24，V带传动的传动比是25，蜗杆减速器推荐的传动比范围是740，所以式中，分别是链传动、V带传动、减速器的传动比。链传动的传动比由其齿数决定：根据机械设计（第八版）可知，为了减少动载荷，小链轮的齿数，故取；为了不发生脱链，不宜过大，又因为链节通常是偶数，则最好为奇数，由链轮齿数优先序列选择，所以 为了使V带传动外轮廓尺寸不至于过大，初步选，蜗杆减速器，故 速度验算 经验算可知，分配的传动比符合条件要求。2.3计算传动装置各轴的运动和动力参数2.3.1各轴转速：蜗杆轴 蜗轮轴 链轮轴 2.3.2 各轴输入功率：蜗杆轴 蜗轮轴 链轮轴 2.3.3各轴转矩：电动机输出 蜗杆轴 蜗轮轴 链轮轴 2.3.4将上述所计算的结果列表如下：轴名功率P（kW）转矩（）转速（）传动比效率电动机轴320.176蜗杆轴44.092592.90220蜗轮轴691.3636452.395链轮轴1390.3033.002第三章 传动零件的设计计算3.1 链轮传动的设计计算：3.1.1选择链轮齿数： 前面已经选取了小链轮齿数，大链轮的齿数为。3.1.2确定当量的单排链的计算功率功率：P式中：工况系数 主动链轮齿数系数 多排链系数，双排链时=1.75，三排链时=2.5 传动的功率，查机械设计（第八版）表-得，1.0, =1.1, 单排链=1,所以3.1.3选择链条型号和及其主要参数计算： 根据及主动链轮转速，查机械设计手册可选用48A1型号。该型号滚子链规格和主要参数如下表：ISO链号节距P滚子直径d1 max内链节圆宽b1 min销轴直径d2 max排距Pt内链板高度h2 max抗拒载荷单排min双排minmmkw48A76.247.6347.3523.8187.8372.39500.41000.83.1.4计算链节数和中心距初选中心距取。则相应的链节数为取链长节数节。链传动的最大中心距为：式中：为中心距计算系数，由，查机械设计手册（第八版）表9-7得。所以，链传动的最大中心距为3.1.5计算链速v，确定润滑方式：式中是小链轮的转速，根据链速和链号48A1，查机械设计手册可知应采用油池润滑或飞溅润滑。3.1.6计算链传动作用在轴上的压轴力：式中：有效圆周力，N压轴力系数，水平传动=1.15，垂直传动=1.05。有效圆周力为所以，压轴力3.1.7滚子链链轮的设计：（1）链轮的基本参数及主要尺寸由于选用单排链结构，因此链轮的基本参数是配用链条的节距p，套筒的最大外径d1、排距pt及齿数z，则，pt =87.83mm，分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径齿高 最大轴凸缘直径 齿宽齿侧倒角齿侧半径齿全宽 (2)链轮的材料材料应能保证轮齿具有足够的强度和耐磨性，用15号钢，齿面多经渗碳、淬火、回火的热处理。工作时，小链轮轮齿参与啮合的次数比大链轮多，磨损、冲击较严重，所以小链轮的材料选用20号钢，进行正火热处理，齿面硬度较高。3.2 V带的设计3.2.1确定计算功率：由机械设计（第八版）表8-7查得工作情况系数，故 3.2.2 选择V带的带型：根据、由图8-11选择A型。3.2.3 确定带轮的基准直径并验算带速v：1）初选小带轮的基准直径。由表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径。2）验算带速v。按照公式验算带的速度 因为速度5m/svP2，故按轴承的受力大小验算，轴承的基本额定动载荷通过查表可得则轴承的寿命为（6）键的强度校核：按轴段由GB1095-2003，查得键平面，即键宽b=20mm；键高h=12mm，因为涡轮轮毂的长度为90mm，故取标准键长56mm。4.2 蜗杆轴的设计4.2.1轴的材料的选择，确定许用应力：考虑到减速器为普通中用途中小功率减速传动装置，轴主要传递蜗轮的转矩。选材45钢，淬火处理。=600MPa =55MPa4.2.2按扭转强度，初步估计轴的最小直径选取轴的材料为45钢，淬火处理。根据设计手册，取A=112，于是得： 联轴器的计算转矩，查表14-1，取=1.5，则按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查表GB/T 5014-2003 选用HL1弹性柱销联轴器，其公称转矩为，半联轴器的孔径d= 22mm，即轴向直径取=22mm，半联轴器长度L=52mm，半联轴器与轴配合的毂孔长度为：=38mm。4.2.3轴承类型及其润滑与密封方式：采用单列圆锥滚子轴承，并采用凸缘式轴承通盖和嵌入式轴承盖，实现轴承系两端单向固定。4.2.4轴的结构设计蜗杆轴简图（1）从轴段=22mm开始逐渐选取轴段直径，为了满足半联轴器的轴向定位要求，右端需制出一轴肩，故取=28mm；右端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径D=30mm。为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故的长度应比略短一些，现取=36mm。（2）初步选择滚动轴承。选用单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据=28mm,初步选取0基本游隙组、标准精度级的单列圆锥滚子轴承30207，其尺寸为，故=35mm；而=18.25mm。轴承采用轴肩进行轴向定位。由手册查得30207型轴承的定位轴肩高度为h=4mm，因此，取43mm。轴环宽度,取=10mm。（3）5和7处有退刀槽,因，所以选。（4）取蜗杆齿顶圆直径。（5）轴承端盖总宽度取24.6mm，根据轴承端盖的拆装及便于对轴承添加润滑油的要求，取其外端面与半联轴器左端面间的距离l=30mm ，故。（6）和为退刀槽那段轴端长度：L7+L8=L4+L5=70mm，所以=60mm。（7）轴段的长度：查手册，又因为所以取=110mm。（8）蜗杆总长 L=（36+54.6+18.25+10+60+110+60+10+18.25）mm=377.1mm其中=22mm； =28mm； =35mm；=43mm； =37.6mm； =60mm； =37.6mm； =43mm； =35mm。4.2.5蜗杆、轴承、键的强度校核（1）校核30207 查表GB/T297-1994 表12-4 额定动载荷Cr=54.2103 N；