机械设计课程设计-某车间零件传送设备的传动装置设计.docx

湖南农业大学机械设计 课程设计说明书课程名称：机械零件课程设计题目名称：某车间零件传送设备的传动装置设计学院：东方科技学院专业班级：2013级机械制造及其自动化专业1班 姓名： 学号：2 指导老师： 成绩评定：2015 年 12 月 10 日课程设计任务书一.设计题目设计某车间零件传送设备的传动装置1.传动布置方案图1 传动布置方案1电动机 2带传动 3减速器 4-联轴 器 5滚筒 6运输带2.已知条件：（1）输送带主动输出转矩 T800n/m（2）输送带工作速度 V=0.7m/s（允许输送速度误差5）（3）滚筒直径 D=280mm（4）滚筒效率0.96（包括滚筒轴承的效率损失）3.设备工作条件，连续单向运转，载荷平稳，每日两班，工作5年，车间有三相交流电源。二.技术要求1. 电动机的选择与运动参数计算；2. 齿轮传动的设计计算；3. 轴的设计；4. 滚动轴承的选择；5. 键和联轴器的选择与校核；6. 装配图、零件图的绘制；7. 设计计算说明书的编写；三.工作要求1. 学生应当在指导老师指导下完成设计,必须独立完成设计任务,严禁抄袭,一经发现成绩以不及格计,并给予批评教育各严肃处理.2. 课程设计期间要严格遵守学习纪律,在此期间缺勤1/3以上,成绩以不及格计.3. 课程设计报告书一律打印在A4纸上,同时配上封面装订成册四：工作量五：参考文献1、机械设计/机械设计基础 课程设计指导（赵又红），一册/人；2、机械设计（教材）；3、其他有关设计指导书。目录1 前言2 确定传动方案2.1 传动布置方案2.2 已知条件2.3 设备工作条件-3 机械设计课程设计的内容3.1 设计方案论述3.2 绘制减速器的装配图和部分零件工作图3.3 编写设计说明书（将14项整理成文，字数60008000）4 课程设计的步骤4.1 设计准则4.2 传动装置的总体设计4.3 计算总传动比和分配各级传动比4.4 计算传动装置的相对运动和动力参数5 传动零件的设计计算5.1 减速箱外传动零件带传动设计5.2 齿轮设计高速级齿轮设计5.3 减速器内传动零件低速级齿轮设计5.4轴的设计输入轴的设计6 滚动轴承的选择和设计（见轴的设计）7 键连接的选择及校核计算（见轴的设计）8 联轴器的选择9 减速器附件的选择9.1 通气器9.2 油面指示器9.3选用游标尺M169.4 起吊装置9.5 箱盖吊耳、箱座吊耳9.5箱体10 润滑与密封10.1齿轮的润滑10.2滚动轴承的润滑10.3润滑油的选择10.4密封方法的选取11 设计小结参考文献前言机械零件课程设计是我们学习机械技术课程后进行的一项综合训练，其主要目的是通过课程设计使学生巩固、加深在机械技术课程中所学到的知识，提高学生综合运用这些知识去分析和解决问题的能力。同时学习机械设计的一般方法，了解和掌握常用机械零部件、机械的传动装置或简单机械设计的设计方法与步骤，为了今后学习专业技术知识打下必要的基础。某车间传送设备的传动装置的设计是本次课题。机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成，其中传动装置是大多数机器或机组的重要组成部分，是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求，传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、质量和成本。合理的传动方案除满足工作装置外还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。 课程设计除了满足机械的功能要求外，合理的选择传动形式是拟定方案是关键环节。选择传动结构类型时应综合考虑各有关要求和工作条件，包括传动功率、使用寿命、经济要求、外部条件环境等；同时，电机的型号传动比的分配传动装置的运动和参数的确定等，都是设计过程中非常重要的环节。同时AUTO CAD、WORD 文档编辑等工具的熟练运用也是完成本次设计的重要保证。2.确定传动方案2.1 传动布置方案图1 传动布置方案1电动机 2带传动 3减速器 4-联轴 器 5滚筒 6运输带2.2 已知条件（1）输送带主动输出转矩 T800nm（2）输送带工作速度 V=0.7m/s（允许输送速度误差5）（3）滚筒直径 D=280mm（4）滚筒效率0.96（包括滚筒轴承的效率损失）2.3 设备工作条件室内工作，连续单向运转，载荷平稳每日两班，工作5年，车间有三相交流电源。3.机械设计课程设计的内容 3.1 机械设计课程是本门的一个重要实践环节，是高等学校工科专业学生第一次较全面的设计训练。本次设计对象为普通减速器具体内容如下：1.拟定、分析传动装置的运动和动力参数，确定传动方案2.根据原始参数，动力传动路线，初步选定原动机，计算总传动比及分配各级传动比；3.各级传动零件的设计计算（带传动、齿轮传动（双级）4.减速器装配草图的绘制；5.轴的设计及键链接的选择与校核；6.轴承及其组合部件的设计与校核、联轴器的选择；7.箱体及附件的设计； 8润滑与密封的设计； 9.减速器装配图的结构设计及绘制；10.零件工作图设计与绘制；11.编写设计计算说明书；12.总结及答辩。3.2 绘制减速器的装配图和部分零件工作图减速器总装图一张：0# 图纸 M 1：1 （AutoCAD图）传动零件工作图一张（绘低速级大齿轮）： 2#图纸 M 1：1 （AutoCAD图）轴的工作图一张（绘输出轴图）： 2#图纸 M 1：1 （AutoCAD图）箱体或箱盖工作图一张： 1#图纸 M 1：1 （AutoCAD图）设计计算说明书一份：1000015000字3.3 编写设计说明书（将14项整理成文，字数60008000）。4.课程设计步骤4.1设计标准阅读设计任务书，明确设计要求和条件，通过看实物、模型、录像和减速器拆装实验等，了解设计对象，阅读有关资料、图纸，拟定设计计划。4.2传动装置的总体设计传动装置的总体设计的内容为：确定传动方案、选定电机型号、计算总传动比合理分配各级传动比，计算传动装置的运动和动力参数。为设计各级传动和装配图设计提供条件。遵循机械设计过程的一般规律，大体上按以下步骤进行：1. 设计准备 认真研究设计任务书，明确设计要求和条件，认真阅读减速器参考图，拆装减速器，熟悉设计对象。2. 传动装置的总体设计 根据设计要求拟定传动总体布置方案，选择原动机，计算传动装置的运动和动力参数。3. 传动件设计计算 设计装配图前，先计算各级传动件的参数确定其尺寸，并选好联轴器的类型和规格。一般先计算外传动件、后计算内传动件。4. 装配图绘制 计算和选择支承零件，绘制装配草图，完成装配工作图。5. 零件工作图绘制 零件工作图应包括制造和检验零件所需的全部内容。6. 编写设计说明书 设计说明书包括所有的计算并附简图，并写出设计总结。4.2.1 确定传动方案合理的传动比方案应满足机器的功能要求，例如传动功率的大小，转速和运动形式，同时他应该适合工作条件（工作环境、场地、工作制度等），满足工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、使用维修方便、工艺性和经济性合理等要求。由设计任务看课确定设计方案如图1所示。该传动方案由一个V带传动装置和一个二级减速器组成。它适用于长期工作，加工和使用维修方便，结构紧凑，噪音小。其中减速器采用展开式减速器，它结构简单，应用广泛。但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。高速齿轮布置在远离转矩输出端，这样，轴在转矩作用下产生的扭矩变形和轴在弯矩作用下产生的弯矩变形可部分的相对抵消，以减缓沿齿轮宽载荷不均匀的现象。适用于载荷比较平稳的场合。采用V带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲、吸振性能，可适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。缺点是传动尺寸较大，V带使用寿命较短。弹性联轴器：（两个）滚动轴承（每对）：（五对）圆柱齿轮传动：（精度7级）传动滚筒效率：V带传动效率：传动系数总效率:4.2.2电动机的选择选择电动机的内容包括：电动机的类型、结构形式、容量和转矩，要确定电动机具体型号。一、选择电动机类型和结构形式电动机类型和结构形式要根据电源（交流或直流）、工作条件和载荷点来选择，该装置选择我国通用的Y系列电动机，他为一般用途全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，具有防止灰尘、铁屑、或者其他杂物侵入电动机的内部特点，额定电压为380V，频率50Hz，适用于特殊要求的机械上，所以该装置选择此类电动机，电动机机构可以防护式结构，保护人身和机械的安全。二 、选择电动机的容量标准电动机的容量由额定功率表示，所以电动机的额定功率应等于或稍大于工作要求功率。容量小于工作要求，则不能保证正常工作，或者使电动机长期过载、发热大而过早损坏；容量过大，则增加成本，并且由于效率和功率因素低而造成浪费。工作机的工作速度： 式中：工作机的转速，D为工作机滚筒的直径 式中：为工作机的工作效率，为电动机的工作效率，为传动装置的总效率三、确定电动机转速要求和传动机构的合理传动比范围，可推算出电动机转速的可选范围：式中：n为电动机的可选转速范围，i1,i2,i3分别为带传动、圆柱齿轮传动1和圆柱齿轮传动2的合理传动比范围；经查表可得：该装置可选用同步转速为1500rmin电动机。根据选定的电动机类型、结构、容量、转速，查表可得该电动机的型号 Y132S-4该电动机的主要参数如下： 表1 电动机的参数电机型号额定功率满载转速（rmin）最大转矩（nw）堵转转矩（nw）机座中心高（nm）Y132S-45.514402.32.2132 设计传动装置时一般按工作机实际需要的电动机输出功率计算，转速则取满载转速。4.2.3 总比和分配各级传动比传动装置的总传动比要求为：式中：n 为电动机的满载转速，rmin由于该传动装置为多级传动，总传动比应为：式中：i1,i2,i3分别为带传动和俩组圆柱齿轮传动的传动比，参照各级齿轮的传动比参考表可分配各级传动比假设V带传动分配的传动比： 二展开式圆柱齿轮减速器总传动比二级减速器中：高速级齿轮传动比：低速级齿轮传动比：传动装置的实际传动比要比选定的齿轮数或者标准带轮直径要准确计算，因而与要求传动比可能有误差。一般允许的工作实际转速与要求的相对转速的相对误差为3（35%）4.4 计算传动装置的相对运动和动力参数设计计算传动件时，需要知道各轴的转矩、转速或功率，因而讲工作机的转速、转矩或功率推算到各轴上。该传动装置从电动机到工作机油三轴，依次、轴，则可算各轴转速。 4.4.1 各轴转速式中：n为电动机的满载转速, rmin n1,n2,n3分别、轴的转速，rmin; 轴为高速轴，轴为低速轴。 i1,i2,i3依次为电动机轴至高速轴、轴，、轴间的传动比。4.4.2 各轴的功率式中：为电动机输出功率，kw;P1,P2,P3分别为、输出功率，kw;、依次为电动机轴与轴，、轴，、轴间的传动效率。4.4.3 各轴转矩由电动机的输出功率： 可知电动机的输出转矩： 、轴的相关参数如下表：表2 轴的相关参数轴名功率P (/kw)转矩T（N/ m）转速n (r/min)电机轴4.8532.1651440轴4.607576.39576轴4.3333280.081152.02轴4.204743.9256.2415 传动零件的设计计算5.1 减速箱外传动零件带传动设计5.1.1带传动设计要求：1. 带传动设计的主要内容 选择合理的传动参数；确定带的型号、长度、根数、传动中心距、安装要求、对轴的作用力及带的材料、结构和尺寸等。2. 设计依据 传动的用途及工作情况；对外廓尺寸及传动位置的要求；原动机种类和所需的传动功率；主动轮和从动轮的转速等。3. 注意问题 带传动中各有关尺寸的协调，如小带轮直径选定后要检查它与电动机中心高是否协调；大带轮直径选定后，要检查与箱体尺寸是否协调。小带轮孔径要与所选电动机轴径一致；大带轮的孔径应注意与带轮直径尺寸相协调，以保证其装配稳定性；同时还应注意此孔径就是减速器小齿轮轴外伸段的最小轴径。5.1.2 V带传动设计计算1、确定计算功率由机械设计书中P109 表6-10查的工作情况系数 由机械设计书中P109 式6-17： 式中：为电动机的额定功率，为工作系数，单位 kw。2、选择V带的带型根据 及 ,经查表机械设计书P107基本确定选A型带。3、确定带轮的基准直径并验算带速初选小带轮的基准直径查机械设计书P104表6-5可选最小直径=75mm，查表6-7得 ，又由查表可选取=125mm，所以，则大圆直径取315mm。验算带速按机械设计书P110中公式6-18验算带的速度 符合V带要求。4、确定V带的中心距和基准长度根据机械设计书P111中公式6-19和6-20，初定中心距所以带基准长度 根据查表6-4最后确定V带计算实际中心距由机械设计书P111中公式6-21计算 考虑到安装调整和补偿预紧力的需要，中心距的变动范围为：5、验算小带轮上的包角包角合适。6、计算带的根数z计算单根V带的额定功率Pr由 和 ,查机械设计书中P105表6-7得 查机械设计书P107表6-8 功率增量 ；查机械设计书P108表6-9 包角修正系数 ；