机械设计课程设计带式运输机的传动.docx
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机械设计课程设计带式运输机的传动.docx
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机械设计课程设计带式运输机的传动
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前言
目的
1、综合运用机械设计及其他先修课的知识,进行机械设计训练,使已学知识得以巩固、加深和扩展;
2、学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基本设计方法和步骤,培养学生工程设计能力和分析问题,解决问题的能力;
3、提高学生在计算、制图、运用设计资料(手册、图册)进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技能和机械CAD技术;
4、课程设计相当于一个小型的工程设计项目,学生相当于项目经理。
作为一个项目经理,应该能够对项目的接题、准备、规划、实施等环节进行统一的规划,为将来做实际工程项目奠定基础。
·内容
设计一般机械中的传动装置,如带式运输机的带-单级斜齿圆柱齿轮减速器,双级斜齿圆柱齿轮减速器等。
主题设计
贵州大学
设计者:
学号:
指导教师:
二○○九年一月日
第一部分任务书
姓名
学号
组号
方案
7
设计题目
带式运输机传动装置设计
原始数据
运输带拉力F=—3000—(N)运输带速度V=—0.7—(m/s)滚筒直径D—280—(mm)
运输机使用期5年、两班制工作、单向运转、工作平稳、运输带速度允许误差
±5%、减速器由一般规模厂中小批量生产。
传动装
置方案
见《机械设计课程设计》206页,任选一方案
方案1:
皮带—单极直齿/斜齿圆柱齿轮传动
方案2:
两级展开式直齿/斜齿圆柱齿轮传动
方案3:
两级同轴式斜齿圆柱齿轮传动
方案4:
直齿圆锥—直齿/斜齿圆柱齿轮传动
方案5:
蜗轮蜗杆传动
方案6:
直齿圆锥—开式直齿/斜齿圆柱齿轮传动
工作量
1、设计说明书1份【20页以上,按标准格式书写】
2、减速器装配图1张【A1图,手工或autoCAD绘(须提供手工草图)】
参考书
1、《机械设计课程设计》,周元康等编,重庆大学出版社,2001年
2、《机械零件课程设计指导书》,罗述洁等编,贵州人民出版社,1982年
各设计小组原始数据
组号
F(N)
V(m/s)
D(mm)
组号
F(N)
V(m/s)
D(mm)
组号
F(N)
V(m/s)
D(mm)
1
1600
0.50
230
8
3000
0.65
300
15
3600
0.70
300
2
1800
0.55
240
9
3000
0.70
280
16
3700
0.70
280
3
2000
0.60
260
10
3200
0.70
300
17
3800
0.75
300
4
2500
0.65
270
11
3500
0.70
290
18
4000
0.75
300
5
2500
0.65
280
12
3500
0.70
300
19
4000
0.80
320
6
2500
0.65
300
13
3600
0.70
280
20
4000
0.85
330
7
3000
0.70
280
14
3600
0.75
290
21
4200
0.90
350
(每组数据供2人使用)
本组数据为第7组数据
第二部分初拟方案
根据任务书的基本要求,应该使用二级降速,传动装置示意图:
第三部分计算设计和结构设计
一,选择电动机,确定传动方案及计算运动参数
(一)电动机的选择
1,计算带式运输机所需功率Pw=FV/1000
=3000×0.70/1000×1=2.1Kw(
工作机传动效率为1)
2,初估电动机额定功率P
电动机所需输出的功率Pd=Pw/
=2.1/0.9=2.33Kw(初选实际效率为0.9)
3,选用电动机
查表2.1选用Y132M-8电动机,其主要参数如下
电动机额定功率P
3Kw
电动机满载转速
710(r/min)
电动机轴伸出端直径
38mm
电动机伸出安装长度
80mm
(二)传动比的分配及转速校核
1,总传动比
运输机驱动滚筒转速
=60×1000×V/πD=60×1000×0.7/(3.14×280)=47.75r/min
总传动比i*=
=710/47.75=14.8691
2,传动比分配,带轮直径、齿轮齿数和链轮齿数的确定
本方案采用皮带轮、一级齿轮和链传动,一般情况下带传动的传动比小于齿轮传动的传动比,总传动比
*=14.8691。
查表2.4,取链传动的传动比为i3=2,齿轮传动的传动比为i2=3,则带传动的传动比为:
i1=i/(i2*i3)=14.8691/(2×3)=2.4781
因闭式传动取小齿轮齿数Z1=25,则
大齿轮齿数Z2=Z1×i2=25×3=75
查机械设计手册,选用A型V带,取小带轮直径为d1=80mm,则大带轮计算直径为:
D2=i1*d1=2.4781×80=198.248(mm)
取D2=200mm。
则实际带传动比为:
U1=D2/d1=200/80=2.5
查机械设计手册,取小链轮的齿数为Z3=27,则大链轮的齿数为:
Z4=i3*Z3=2×27=54
实际总传动比i=u1×i2×i3==2.5×3×2=15
3,核验工作机驱动滚筒的转速误差
滚筒的实际转速
=710/15=47.33(r/min)
转速误差:
×100%=[(47.75-47.33)/47.75]×100%=0.88%<5%合乎要求
(四)传动机构各轴转速,功率转矩的计算
根据传动方案简图,并由表2.3[3]查出
弹性联轴器功率
=0.99
初选8级精度圆柱齿轮传动效率
=0.97
链传动效率
=0.96
运输机驱动机轴一对滚动轴承效率
=0.99
V带传动效率
=0.96
故传动装置总效率
=
=0.96×0.99×0.97×0.96×0.99
=0.88
与估计值相近,电动机额定功率确定无误。
2,各轴功率计算
带式运输机为通用工作机,取电动机额定功率为设计功率
Ⅰ轴输入功率P1=P×
=3×0.96=2.88Kw
Ⅱ轴输入功率P2=P×
×
×
=3×0.96×0.99×0.97=2.7657Kw
Ⅲ轴输入功率P3=P×
×
×
×
=5.5X0.99X0.97X0.97
=3×0.96×0.99×0.97×0.96=2.655Kw
3,各轴转速计算
Ⅰ轴的转速
/u1=710/2.5=284r/min
Ⅱ轴的转速n
=n
/i2=284/3=94.667r/min
Ⅲ轴的转速n
=n
/i3=94.667/2=47.333r/min
4,各轴转矩的计算
Ⅰ轴转矩
T1=9550×1000×P1/
=9550×1000×2.88/284=96845.1N.mm
Ⅱ轴转矩
T2=9550×100×P2/
=9550×1000×2.7657/94.667=279004N.mm
Ⅲ轴转矩
T3=9550×1000×P3/
=9550×1000×2.655/47.333=535678N.mm
各轴运动动力参数列表:
轴名称
功率Kw
转速r/min
转矩N.mm
Ⅰ速轴
2.88
284
96845.1
Ⅱ轴
2.7657
94.667
279004
Ⅲ轴
2.655
47.333
535678
五、传动零件的设计计算
㈠.皮带轮传动的设计计算
1).确定计算功率Pca
由于每天工作时间T=8h,运输装置工作时有轻度冲击,由表8-7查得工作情况系数KA=1.2,故Pca=KA×P=1.2×2.88kW=3.46kW
2).选择V带的带型
根据Pca,n1由图8-10选择A型V带。
3).确定带轮的基准直径dd1并验算带速υ
①由表8-6和8-8,取小带轮的基准直径dd1=80mm。
②按式(8-13)验算带速:
υ=πdd1nI/(60×1000)
=π×80×710/60000
=2.97m/s
因为2m/s<υ<15m/s,故带速合适。
4).确定V带的中心距a和基准长度Lo
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