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链式输送机传动装置设计论文链式输送机传动装置设计论文 -- 5 元

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目录第一章机械设计课程设计任务书21.1设计题目21.2原始数据2第二章前言22.1分析和拟定传动方案22.2方案优缺点分析3第三章电动机的选择与传动比的分配33.1电动机的选择计算33.2计算传动装置的总传动比i并分配传动比33.3计算传动装置各轴的运动和动力参数4第四章链传动的设计计算44.1选择链轮齿数44.2确定计算功率54.3确定链条型号和节距,初定中心距a0,取定链节数Lp54.4求作用在轴上的力54.5选择润滑方式5第五章齿轮的设计计算55.1圆柱斜齿轮的设计55.2锥齿轮的设计8第六章轴的设计计算与校核116.1高速轴的设计116.2中间轴的设计146.3低速轴的设计18第七章轴承的计算与校核227.1轴承1的计算与校核227.2轴承2的计算与校核237.3轴承3的计算与校核23第八章箱体的设计24第九章键的选择25第十章减速器的润滑与密封26第十一章参考文献27邵阳学院课程设计第2页共27页第一章机械设计课程设计任务书1.1设计题目设计链式输送机传动装置1.2原始数据输送链的牵引力F/KNF5kN输送链的速度v/m/sV0.6m/s输送链链轮的节圆直径d/mmd399mm设计工作量设计说明书1份减速器装配图1张零件工作图1~3张工作条件连续单向运转,工作时有轻微振动,使用期10年(每年300个工作日),两班制工作,输送机工作轴转速允许误差为5,链板式输送机的传送效率为0.95。第二章前言2.1分析和拟定传动方案机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要,是机器的重要组成部分。传动装置的传动方案是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。满足工作装置的需要是拟定传动方案的基本要求,同一种运动可以有几种不同的传动方案来实现,这就是需要把几种传动方案的优缺点加以分析比较,从而选择出最符合实际情况的一种方案。合理的传动方案除了满足工作装置的功能外,还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。所以拟定一个合理的传动方案,除了应综合考虑工作装置的载荷、运动及机器的其他要求外,还应熟悉各种传动机构的特点,以便选择一个合适的传动机构。众所周知,齿轮传动的传动装置由电动机、减速器、链传动三部分组成,而减速器又由轴、轴承、齿轮、箱体四部分组成。所以,如果要设计输送机的传动装置,必须先合理选择它各组成部分,下面我们将一一进行选择。2.2方案优缺点分析邵阳学院课程设计第3页共27页1.在高速端应用圆锥齿轮,可以减小锥齿轮的尺寸,减小其模数,降低加工难度。2.在输出端,即低速端采用链传动,因为链传动的瞬时传动比是变化的,引起速度波动和动载荷,故不适宜高速运转。3.在高速输入端应用联轴器,结构紧凑,但启动电动机时,增大了电动机的负荷,因此,只能用于小功率的传动。4.圆锥齿轮端,可能由于两锥齿轮尺寸过小,不能很好的利用润滑油。第三章电动机的选择与传动比的分配电动机是常用的原动机,具体结构简单、工作可靠、控制简单和维护容易等优点。电动机的选择主要包括选择其类型和结构形式、容量和转速、确定具体型号。按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭三相异步电动机。3.1电动机的选择计算工作机的有效功率为pwFwVw/50.6/0.953.158kw从电动机到工作机间的总效率为∑123456780.990.960.970.9940.960.877式中,1为联轴器效率0.99,2为锥齿轮效率(7级)0.97,3圆柱齿轮的效率(7级)0.98,4567为角接触球轴承的效率0.99,8滚子链传动效率0.96。所以,电动机所需工作功率为pdwp3.158/0.8773.6KW选择电动机的类型电动机额定功率pmpd因同步转速的电动机磁极多的,尺寸小,质量大,价格高,但可使传动比和机构尺寸减小,比较Y132M14与Y112M4两电动机,其中pm4kw,符合要求,但后者容易制造且体积小。故选Y112M4。由此选择电动机型号Y112M14电动机额定功率pm4kN,满载转速nm1440r/min工作机转速nw60V/pid28.570r/min电动机型号额定功率满载转速起动转矩最大转矩Y112M4414402.22.3选取B3安装方式3.2计算传动装置的总传动比i并分配传动比邵阳学院课程设计第4页共27页总传动比i按表32推荐的链传动比6。取链传动的传动比为4.5,则整个减速器的传动比为I总nm/nw1440/28.57050.403iI总/4.511.201分配传动比i12ii高速级圆锥齿轮传动1i3.2中间级圆柱齿轮传动比2i3.53.3计算传动装置各轴的运动和动力参数各轴的转速Ⅰ轴n11440r/minⅡ轴n21440/3.2450r/minⅢ轴n3128.571r/min链轮的转速n428.571r/min各轴的输入功率Ⅰ轴p1pm140.993.96kwⅡ轴p2p1243.960.970.993.803kwⅢ轴p3p2353.689kw各轴的输入转矩电动机轴的输出转矩Td9.551064/144026.5N.mⅠ轴T19550p1/n126.2625NmⅡ轴T29550p2/n280.7NmⅢ轴T39550p3/n3274.012Nm第四章链传动的设计计算4.1由3.2知链传动速比i4.5输入功率p3.689KW选小链轮齿数z117。大链轮齿数z2iz14.51776,z21.5安全故该轴在最危险截面也是安全的,此截面的左侧直径大,其他情况相同,故安全。因无大的瞬时过载及严重的应力循环不对称性,故可略去静强度校核。6.2中间轴的设计6.2.1已知参数轴上功率p3.81KW大锥齿轮的齿数z1102小圆柱齿轮的齿数z119,对应的大齿轮齿数z280邵阳学院课程设计第15页共27页转速n450r/min转矩T80700N.mm按转矩法初定该轴的最小直径mind3minnPCd25.83mm根据最小端与角接触球轴承配合,取7206C型,故选取1d30mm。计算齿轮圆周速度10006011ndV0.7065/ms1.5安全故该轴在最危险截面也是安全的,因无大的瞬时过载及严重的应力循环不对称性,故可略去静强度校核。6.3低速轴的设计6.3.1已知参数轴上功率p3.689KW转速n107.141r/min转矩T≈328850N.mm链轮的分度圆直径d138.19mm,齿数z19齿轮毂长离外壁10mm,总长54mm。链轮轴受到的轴向力F5502.4N按转矩法初定该轴的最小直径mind邵阳学院课程设计第19页共27页3minnPCd40.95mm周端与轴承或链轮,取轴承的型号为7210C,故选1d50mm。计算齿轮圆周速度10006011ndV0.28/ms48000h7.2轴承2的计算与校核第二对轴承的当量动载荷PprtPfXFYF查手册取pf1.1取7206C轴承计算步骤与内容计算结果1.查手册查得rC、orC值GB/T2762.由前面轴得两轴承所受的力分别为F11924.5NF21418N3.两轴的计算轴向力Fa1828.96NFa2579.96N4.计算Fa1/Cor0.05526Fa2/Cor0.03865.查手册e值6.计算Fa1/F10.429e1Fa2/F20.409e27.查手册X、Y的值8.查载荷系数fp1.19.prtPfXFYF10.计算轴承的寿命Lh106/60nC/P1340487.6h11.结论基本符合要求,选用此轴承.但需及时更换rC23KWorC15KWF11924.5NF21418NFa1828.96NFa2579.96NFa1/Cor0.05526Fa2/Cor0.0386e10.426e20.409Fa1/F10.429Fa2/F20.409X10.44,Y11.31X21,Y20/trFFe1Fa2/F1e2P12125.99NP21559.8N40487.6he1Fa2/F20.409e27.查手册X、Y的值8.查载荷系数fp1.19.prtPfXFYF10.计算轴承的寿命Lh106/60nC/P1311457.96h11.结论基本符合要求,选用此轴承.但需及时更换rC42.8KWorC32KWF13256.3NF29286.86NFa14420.5NFa24420.5NFa1/Cor0.138Fa2/Cor0.138e10.476e20.476Fa1/F10.358Fa2/F20.138X10.44,Y11.165X21,Y20/trFFe1Fa2/F1e2P17288.6NP210215.5NP2P140487.6h48000h第八章箱体的设计箱体是减速器的一个重要零件,它用与支持和固定减速器中的各种零件,并保证传动件的齿合精度,使箱体内有良好的润滑和密封.箱体的形状较为复杂,其重量约见减速器的一半,所以箱体结构对减速器的工作性能加工工艺材料消耗重量及成本等有很大的影响.箱体结构与受力均较复杂,目前尚无成熟的计算方法.所以,箱体各部分尺寸一般按经验设计公式在减速器装配草图的设计和绘制过程中确定。箱体选用球墨铸铁QT40018,400bMPa,0.2250MPa,18﹪,布氏硬度130~180HBS,根据工作条件的要求,箱体各尺寸如下名称符号尺寸关系取值箱座壁厚0.0125(dm1dm2)1mm≥8mm8mm箱盖壁厚10.80~0.85≥8mm8mm箱盖凸缘厚度1b1.5112mm箱座凸缘厚度b1.512mm箱底座凸缘厚度2b2.520mm地脚螺钉直径fd0.018(dm1dm2)1mm≥12mm12mm地脚螺钉数目n查手册4邵阳学院课程设计第25页共27页轴承旁联接螺栓直径1d0.75fd10mm盖与座联接螺栓直径2d0.5~0.6fd8mm联接螺栓的间距l150~200150轴承端盖螺栓直径3d0.4~0.5fd6mm视孔盖螺栓直径4d0.3~0.4fd4mm定位销直径d0.7~0.8fd6mmfd1d2d至外箱壁距离1C查手册16mm1d2d至凸缘边缘距离2C查手册14mm轴承旁凸台半径1R2C14mm凸台高度h根据低速齿轮轴承座外径确定,便于扳手操作为准.30mm外箱壁至轴承座端面距离1l12510CC36mm大齿轮顶圆与内箱壁距离11.210mm齿轮端面与内箱壁距离218mm箱盖/箱座肋厚1m,m110.85,0.85mm8.5mm第九章键的选择与校核选用A型键,键1即与联轴器配合的键因该轴段轴的直径d30mm,所以查手册得,键宽b10mm,键高h8mm,长度L25mm,键所在轴的深度t5mm,轮毂深度t13.3mm,圆角半径r0.25mm.键2即与小圆锥齿轮配合的键该轴段轴的直径d25mm,所以查手册得,键宽b8mm,键高h7mm,长度L20mm,键所在轴的深度t4.0mm,轮毂深度t13.3mm,圆角半径r0.16mm.键3即大锥齿轮配合的键该轴段的直径d36mm,所以查手册得,键宽b10mm,键高h8mm,长度L28mm,键所在轴的深度t5.0mm,轮毂深度t13.3mm,圆角半径r0.3mm.键4即小圆柱齿轮配合的键因该轴段轴的直径d36mm,所以查手册得,键宽邵阳学院课程设计第26页共27页b10mm,键高h8mm,长度L45mm,键所在轴的深度t5.0mm,轮毂深度t13.3mm,圆角半径r0.3mm.键5即与大圆柱齿轮配合的键因该轴段轴的直径d54mm,所以查手册得,键宽b16mm,键高h10mm,长度L45mm,键所在轴的深度t6.0mm,轮毂深度t14.3mm,圆角半径r0.3mm.键6即与链轮配合的键因该轴段轴的直径d45mm,所以查手册得,键宽b14mm,键高h9mm,长度L40mm,键所在轴的深度t5.5mm,轮毂深度t13.8mm,圆角半径r0.3mm.根据轴和轮毂的材料,查手册得键的联接许用应力p110MPa,根据校核公式第一根键p2T/kld226262.5/4253017.51p满足强度要求.第二根键p2T/kld226262.5/3.5202530.01p满足强度要求.第三根键p2T/kld280700/4283640.03p满足强度要求.第四根键p2T/kld280700/4453624.91p满足强度要求.第五根键p2T/kld2274012/5455445.10p满足强度要求.第六根键p2T/kld2274012/4.5404567.66p满足强度要求.第十章减速器的润滑与密封减速器的润滑因为齿轮圆周速度v<5m/s,所以齿轮采用浸油润滑,轴承采用脂润滑,浸油润滑不但起到润滑作用,同时有助于箱体散热.为了避免浸油润滑的搅油功能消耗太大及保证齿轮啮合区的充分润滑,传动件浸油的深度不宜太深或太浅,设计的减速器的合适浸油深度H1对于圆锥齿轮一般为1个齿高,但不应小于10mm,保持一定的深度和存油量.油池太浅易激起箱底残渣和油污,引起磨料磨损,也不易散热.换油的时间为半年,主要取决于油中杂质多少及被氧化、污染的程度.查手册选择LCKBLCKC邵阳学院课程设计第27页共27页150号工业齿轮油润滑.第十一章参考文献陈作模主编.机械原理.北京高等教育出版社,2001年刘鸿义主编.材料力学.第四版.北京高等教育出版社,2004年吴宗泽主编.机械设计.北京高等教育出版社,2001年吴宗泽主编.机械设计课程设计手册.北京高等教育出版社,2001年刘朝儒主编.机械制图.北京高等教育出版社,2001年徐学林主编.互换性与测量技术基础.长沙湖南大学出版社,2005年张建中主编.机械设计基础.北京中国矿业大学出版社,2001年邓方英主编.金属工艺学.北京高等教育出版社,2000年张代东主编.机械工程霉烂应用基础.北京机械工业出版社,2001年刘北兴主编.金属学与热处理原理.哈尔滨哈尔滨工业大学出版社,2004年
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