食品科学与工程课程设计-滚筒分级机的传动方案设计

昆明理工大学 设计专用纸昆明理工大学课程设计题 目： 滚筒分级机的传动方案设计 （2015-2016年短学期） 学 院： 食品安全研究院 专 业： 食品科学与工程 年 级： 2013级 学生姓名： 赵雁茹 指导教师： 范家恒 日 期： 2015年8月25日-2015年9月10日 任务要求：设计一款滚筒式分级机，能实现每小时分级13吨固体物料。已知：滚筒的G=13t/h，N=45r/min，R=500mm，P=2.2kw，机重为1400kg，长x宽x高=3300x620x3500mm。1.传动方案的拟定简图2.电动机的选择2.1选择电动机的转速电动机功率 （查3P49页）式中：功率备用系数，一般为1.21.4，取；一般取0.94N总=1.3 取N总=3.04 KW查表取Y112M-4,额定功率为4KW，满载转速为1440r/min，电流8.8A，效率84.5%，功率因数0.82，额定电流7.0A额定转矩2.2，马力5.5hp，质量43kg，同步转速1500r/min,4极。型号TYPE功率Output（kw)马力hp电流current(A)转速 speed(r/min）效率Efficiency (%)功率因数Power Factor(cos)堵转转矩额定转矩LRTRLT堵转电流额定电流LRTRLT重量Weihg(kg)Y100L-2346.4288082.00.872.27.037Y112M-245.58.2289085.50.872.07.046Y132S1-25.57.511290085.50.882.07.068Y132S2-27.51015290086.20.882.07.0743.计算总传动比 所以n摩=204r/min，则传动系统的总传动比 （查3P13页）3.1计算减速器的功率 3.2分配传动比取V带的传动比i=2.3，则单级圆柱齿轮减速器的传动比为3.3各轴输入功率，转速和转矩的计算设电动机为O轴，减速器高速轴为I轴，低速轴为轴，则各轴转速为各轴输入功率各轴转矩 将上述结果列于下表中，以供查询轴号转速n r/min功率P KW转矩T NM传动比 i014402.5817.116262.4637.532042.36110.484.传动零件的设计计算4.1 V带的设计计算a.计算功率PcPc=Ka*Po=1.2x2.58=3.10KW （式中Ka=1.2查2P276）由已知的V带功率可以选V带A型。 （查2表P275图17-11） b.计算大小轮基准直径分别设这两个大小轮轮为d1和d2,由表可以知道d1不应小于75mm，所以现在取 d1=100mm，由计算结果查表取d2=224mm。 （查2P275表17-7）c.验算速度V，带速在5-25m/s范围内，合适。d.计算V带基准长度Ld和中心距a初步取中心距，取中心距为490mm,符合e.求带长LoLo=1497mm，通过计算结果查表以后，取Ld=1600mm,实际中心距a= （查2P269-表17.2）通过验算小带包角,所以小带轮合适。f.计算V带根数ZZ=，Z=2.1， 取3根g.计算带上初拉力单根V带的受力，作用于轴的压力，669N4.2圆柱齿轮传动设计4.2.1齿轮传动的设计计算如传动示意图所示：齿轮和的已知数据如下表： 齿轮功率P KW转速n r/min转矩T NM4.2.2选择材料及确定许用应力。a.选择齿轮精度 按照工作要求确定齿轮精度为8级。b.选择齿轮材料 考虑到生产要求和工作要求，查图表，可得（小）、（大）齿轮的选材，及相应数据如下： （数据来自2P296-表19.1 2P303-表19.3 2P302-图19.10）齿轮材料热处理硬度弯曲疲劳极限应力接触疲劳极限应力45钢调质45钢正火由于该齿轮传动为闭式软齿面传动，主要失效形式为齿面疲劳点蚀，故应按接触疲劳强度进行设计，并校核其齿根弯曲疲劳强度。取，查得设，取（两轮均为硬齿面）c.按接触疲劳强度进行设计小齿轮的名义转矩 选取各系数并列表载荷系数齿宽系数重合度系数（斜齿轮电动机传动）4.2.3初定齿轮参数 ，取实际传动比中心距法向模数 （2图6-23和图6-24）模数mm，将模数圆整，取m=2.5mm （2表6-2）确定中心距a=齿宽 ，取b2=85mm，b1=90mm齿轮几何尺寸当量齿数：5.轴的设计计算5.1基本参数电动机通过V带传递到轴的功率,转速，。5.2初步估算轴的最小直径选取轴的材料为45钢，调制处理。取，于是得 （A。查2P391-表24.2）5.3拟定轴上零件的装配方案1)本题的装配方案如下：2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度（右左）3）由于在这段上所连接的是大带轮，根据它的扭转强度已经计算得到此处的最小直径，这个直径下满足大带轮所传递的扭矩的强度，故。此处轴短长度由大带轮的轮懿的宽度所决定。 （由4卷2表6-1-52）取，为了使带轮上的挡板压紧带轮而不是压到轴，所以轴段长度小于其轮懿值，取。4) 初选滚动轴承一般滚筒分级机传递载荷不是很大，由斜齿产生的轴向力不是很大，再根据这段轴的尺寸，可选择角接触轴承7306C。查2表22.5得，要求的定位轴高是4.5mm。取。a.由图形分析，令。箱体壁与齿轮的距离，。轴承端盖的壁厚一般为10mm左右。因此，整个轴承盖的长度是30mm，它与右端大带轮的距离至少要留一个螺栓的长度25mm，再考虑轴承端盖的调整范围，可以确定。b.考虑到，取，。c.处的宽度大于1.4h，取，则d.同样，也就确定了。至此，已初步了轴的各段直径和长度e.轴上零件的周向定位大带轮与轴的周向定位采用平键链接。按该截面直径查机械设计表6-1查得平键截面，键槽用键铣刀加工，保证大带轮与轴的配合为，同样。滚动轴承与轴周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为6x。f确定轴上圆周角和倒角尺寸 确定轴两端的倒角均为245，各处圆角半径都为0.5mm。（参考1表15-2）5.4齿轮轴的设计计算由于该轴是齿轮轴，没有因过盈配合而造成的应力集中，因此不用校核。并且还由于减速器传递的功率不大，可以和高速级轴的材料一致。并做调质处理。5.4.1初定小轴的最小直径a.按扭转强度条件，可得轴的直径计算式 查得，取。 （由2表24.2）于是得 由于该轴有一个键槽，故轴的直径应加大，故b.联轴器的选择输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径，故需同时选取联轴器型号。联轴器的计算转矩 （查4P289）考虑到转矩变化很小，所以取。 （2表25.1）则 （2P398式25.1）按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查手册，选用HL4型弹性柱销联轴器。 (标准GB/T5014-2003)综合考虑取。型号公称转矩轴孔直径轴孔长度YL7160N.m28mm62mm其公称转矩为160000N.mm，半联轴器的孔径，故半联轴器长度，半联轴器与轴配合的毂孔长度6. 轴承的选择根据初算轴径，考虑轴上零件的轴向定位和固定，假设选用深沟球轴承，查表可估选出装轴承处的轴径及轴承型号，见下表：轴号装轴承处的轴径轴承型号25mm自润滑型角接触关节轴承GAC25T：dDB=25471525mm自润滑型角接触关节轴承GAC25T：dDB=2547157.润滑密封7.1齿轮的润滑因齿轮的圆周速度所以才用浸油润滑的润滑方式。大齿轮浸入油高度不宜超过1个齿高（不小于10mm）。7.2滚动轴承的润滑对于齿轮轴轴承 对于大齿轮轴轴承 由此可以看出她们的值都很小，故可以选用脂润滑。7.3密封形式由于在轴承端盖处的轴表面速度两者速度都小于3m/s，所以选择“粗羊毛毡圈油封”8.箱体端盖齿轮的位置确定名称代号减速箱体尺寸机座壁厚8机盖厚度18机座凸缘厚bb=1.5=16机盖凸缘厚b1b1=1.51=16机座底凸缘b2b2=2.5=24地脚螺栓直径dd=0.36a+12=16地脚螺栓数目nn=4轴承旁螺栓直径d1d1=0.75 d=14机盖与机座联接螺栓直径d2d2=(0.50.6) d=12联接螺栓d2的间距l l =63.14轴承盖螺栓直径d3d3=(0.40.5) d=6窥视孔盖螺栓直径d4d4=(0.30.4) d=5定位销直径dd=(0.70.8)d2=19.82427.1872螺栓至机壁距离C120.5螺栓到凸缘外缘距离C220.5轴承旁凸台半径R1R1= C2=51凸台高度h43外壁至轴承底座面的距离l1L1=C1+C2+(510)=61大齿轮齿顶圆与箱内壁间的距离11.2取25齿轮端面与内机壁间的距离2取52（齿轮轴上）机盖筋厚m1m10.851 机座筋厚mm0.85轴承端盖外径D2小端盖51 大端盖66轴承端盖凸缘厚度tt=(11.2)d3取16轴承旁联接螺栓的距离S一般去S=D29. 小结通过这次课程设计，由于理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验，一开始的时候有些手忙脚乱，不知从何入手。你想copy或者你想自己胡乱蒙两个数据上去来骗骗老师都不行，因为你的每一个数据都要从机械设计书上或者机械设计手册上找到出处。虽然种种困难我都已经克服，但是还是难免我有些疏忽和遗漏的地方。随着时间的推移，课程设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的课程设计终于完成了。在没有做课程设计以前觉得课程设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。在此要感谢我们的指导老师范老师对我们悉心的指导，感谢老师们给我们的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同