机械设计Zword版.docx
- 文档编号:1214586
- 上传时间:2022-10-19
- 格式:DOCX
- 页数:18
- 大小:446.83KB
机械设计Zword版.docx
《机械设计Zword版.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械设计Zword版.docx(18页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
机械设计Zword版
机械设计基础课程设计
计算说明书
机械电子工程系机电一体化专业
一班
设计者雷飞
指导教师李瑞斌
2013年12月27日
阳泉职业技术学院
一、设计任务书
1.1设计题目
1.2工作条件
1.3技术条件
二、传动装置总体设计
2.1电动机选择
2.2分配传动比
2.3传动装置的运动和动力参数计算
三、传动零件设计计算以及校核
3.1减速器以外的传动零件设计计算
3.2减速器内部传动零件设计计算
四、轴的计算
4.1初步确定轴的直径
4.2轴的强度校核
五、滚动轴承的选择及其寿命验算
5.1初选滚动轴承的型号
5.2滚动轴承寿命的胶合计算
六、键连接选择和验算
七、连轴器的选择和验算
八、减速器的润滑以及密封形式选择
1.设计任务书
1.1设计题目
设计胶带传输机的传动装置
1.2工作条件
工作年限
工作班制
工作环境
载荷性质
生产批量
8
2
清洁
平稳
小批
1.3技术数据
题号
滚筒圆周力F(N)
带速v(m/s)
滚筒直径D(mm)
滚筒长度L(mm)
ZDD-5
1100
2.2
320
500
2.传动装置总体设计
2.1电动机的选择
2.1.1选择电动机系列
根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动机,封闭自扇冷
式结构,电压380伏,Y系列电动机
2.1.2选择电动机的功率
(1)卷筒所需有效功率
(2)传动总效率
根据表2-11-1确定各部分的效率:
弹性联轴器效率η1=0.99
一对滚动轴承效率η2=0.99
闭式齿轮的传动效率η3=0.97(8级)
开式滚子链传动效率η4=0.92
一对滑动轴承效率η5=0.97
传动滚筒的效率η6=0.96
=0.885
(3)所需的电动机的功率
Pr=3.35kw
按工作要求及工作条件选用三相异步电动机,封闭自扇冷式
结构,电压380V,Y系列。
查表2-19-1可选Y系列三相异步电动机Y132M1-6型,额定
功率,或Y系列三相异步电动机选Y112M-4型,额
定功率。
满足
2.1.3确定电动机转速
传动滚筒转速
现以同步转速为Y132S-4型(1500r/min)及Y132M2-6
型(1000r/min)两种方案比较,查得电动机数据
方案号
电动机型号
额定功率(kW)
同步转速(r/min)
满载转速(r/min)
电动机质量/kg
总传动比
1
Y112M-4
4.0
1500
1440
47
15.08
2
Y132M1-6
4.0
1000
960
73
10.05
比较两种方案,方案1选用的电动机使总传动比较大。
为使传
动装置结构紧凑,选用方案2。
电动机型号为Y132M2-6。
由表
2-19-2查得其主要性能数据列于下表电动机型号:
Y132M2-6
电动机额定功率/kW
4.0
电动机满载转速/(r/min)
960
电动机轴伸直径D/mm
38
电动机轴伸长度E/mm
80
电动机中心高H/mm
132
堵转转矩/额定转矩
2.0
2.2分配传动比
总传动比
查表2-11-1得取链传动比I=6
减速器的传动比为
2.3传动装置的运动和动力参数计算
2.3.1各轴功率、转速和转矩的计算
0轴:
即电动机的主动轴
1轴:
即减速器的高速轴,传动比等于1
T1=34.71(N·m)
2轴:
即减速器的低速轴
3轴:
即传动滚筒轴
2.3.2各轴运动及动力参数列表示
轴序号
功率
P(kw)
转速n(r/min)
转矩
T(N.m)
传动形式
传动比i
效率η
0
3.35
960
36.48
联轴器
1
0.99
1
3.49
960
34.71
齿轮传动
3.576
0.97
2
3.35
215.25
148.62
链传动
2.5
0.96
3
3.15
71.75
488.48
3.传动零件的设计计算
3.1减速器以外的传动零件设计计算
设计链传动
1)确定链轮齿数
由传动比取
小链轮齿数=20
大链轮齿数所以取=120
实际传动比6
2)确定链条节距
由式
查表22-1得,工况系数1.0
小链轮齿数系数
取单排链,取=1.0
kW
因为r/min
查表得选链号No10A,节距p=15.875
3)计算链长
初选=40p=4015.875=635mm
链长
节
取=126节
4)验算链速
V<15m/s适合
5)选择润滑方式
按v=1.580m/s,链号10A,查图选用滴油润滑。
6)作用在轴上的力
有效圆周力
作用在轴上的力
7)链轮尺寸及结构
分度圆直径
3.2减速器以内的传动零件设计计算
设计齿轮传动
1)材料的选择:
小齿轮选用40#钢,调质处理,齿面硬度240—260HBS,
大齿轮选用45#钢,调质处理,齿面硬度220HBS。
计算应力循环次数
查图得ZN1=1.04ZN2=1.13(允许一定点蚀)
由表13-13,ZX1=ZX2=1.0
取SHmin=1.0
得
计算许用接触应力
2)按齿面接触强度确定中心距
小轮转矩
初取,取,由表11-5得
由图得,减速传动,;
由式计算中心距a
由13-2,取中心距a=125mm。
a=125mm
估算模数m=(0.007~0.02)a=1.98mm
取标准模数m=2mm。
小齿轮齿数:
取20
大齿轮齿数:
z2=uz1=120
取z1=20,z2=120z1=20,z2=120
实际传动比
传动比误差
,
在允许范围内。
齿轮分度圆直径
圆周速度
由表13-10,取齿轮精度为8级.
(3)验算齿面接触疲劳强度
按电机驱动,载荷平稳,由表13-11,取KA=1.2
由图13-10(a)
按8级精度和,
得Kv=1.08。
齿宽。
由图13-10(a),按b/d1=40/40=1.0,取Kβ=1.08。
由表13-11,得Kα=1.1
载荷系数
由图13-33,得,,
所以
由图13-33得,
计算齿面接触应力
故在安全范围内。
(4)校核齿根弯曲疲劳强度
按Z1=25,Z2=100,
由图13-33得,Y=2.80,Y=2.14
由图13-33得,,
由图13-33得,
由公式13-23(b),得,
由图13-24,得Y=0.88,Y=0.9
由图13-24得,Y=Y=1.0。
取Y=2.0,S=1.5
计算齿根许用弯曲应力
(5)齿轮主要几何参数
z1=25,z2=100,u=4.02,m=2mm,
mm,mm
mm,
mm
mm
mm
a=125mm
mm,b1=b2+(5~10)=56mm
4.轴的设计计算
4.1初步确定轴的直径
4.1.1高速轴及联轴器的设计
1.初步估定减速器高速轴外伸段轴径
根据所选电机
则d=(0.8~1.0)d=(0.8~1.0)×38=30.4~38mm
取d=32mm。
d=32mm
2.选择联轴器
根据传动装置的工作条件你选用弹性柱销联轴器
(GB/T5014-2002)。
计算转矩为
==1.5×39.8=59.7mm
式中T——联轴器所传递的标称扭矩,
T=9.55×=9.55×
——工作情况系数,取=1.5。
根据=59.7Nm,从表2-14-1可查得LT4号联轴器可以满足
)。
4.1.2选择高速轴的材料
材料为45号钢,调质处理
根据轴伸直径d0=32mm,依次设计轴段直径
d1=(35~37)mm(按标准密封圈尺寸取值)
d2>d1,且以0.5结尾,取d=40mm则选6208型深沟球轴承,轴
承型号为6208GB/T276-1994
4.1.3低速轴的设计计算
1.选择轴的材料
选择材料为45号钢,调质处理。
2.按扭矩初步计算轴伸直径
取d0=35mm
d1=(39~41)mm取d1=40(按标准密封圈尺寸取值)
d2>d1,根据轴承取标准值,取d2=45mm
查表2-13-3,选30209型号的圆锥滚子轴承。
轴承型号为
30209GB/T297-1994
4.2轴的强度校核
计算小齿轮上的作用力
转矩T=31240N.mm
圆周力Ft=304.59N
径向力 Fr=110.86N
轴向力=0N
(1)绘轴的受力简图,求支座反力
a. 垂直面支反力
RAY=152.30N
RBY=152.30N
b.水平面支反力
得,
=2335N
(2)作弯矩图
a.垂直面弯矩MY图
B点,=30312.5N.mm
b.水平面弯矩MZ图
=22067N.mm
c.合成弯矩图
=37495N.mm
=366016N.mm
(3)作转矩T图
=119770N.mm
(4)作计算弯矩Mca图
该轴单向工作,转矩产生的弯曲应力按脉动循环应力考虑,
取α=0.6
B点左边
=81056N.mm
B点右边
=373004N.mm
D点
=71862N.mm
(5)校核轴的强度
由以上分析可见,B点当量弯矩值最大,而D点轴径最小,所以
该轴危险断面是B点和D点所在剖面。
查表13-1得查表13-3得。
计算B点轴径
因为有一个键槽。
因为=41.4mm<45mm,故安全。
D点轴径
因为有一个键槽。
因为<35mm,故安全。
5.滚动轴承的选择及其寿命验算
5.1低速轴轴承
1)、选定轴承类型及初定型号
初选圆锥滚子轴承,型号为30209GB/T297-1994
2)、计算径向支反力
RB=4301.6N
RA=2417.1N
3)、校核轴承寿命
因为RA>RB,所以取P=RB=4301.6N
故满足轴承的寿命要求
5.2高速轴轴承
1)、选定轴承类型及初定型号
初选深沟球轴承,型号为6208GB/T276-19994
2)、计算径向支反力
RB=665.1N
RA=665.1N
3)、校核轴承寿命
因为RA>RB,所以取P=RB=4301.6N
故满足轴承的寿命要求
6.键联接的选择和验算
一.减速器大齿轮与低速轴的键联接
1)键的材料类型
45号钢,A型普通平键
2)确定键的尺寸
b=14mm,h=9mm,L=40mm
3)验算键的挤压强度
键和轴的材料均为45号钢,轮毂材料为铸铁。
铸铁的许用应力
比钢的许用挤压应力低,按铸铁校核键连接的挤压强度。
查表的许用挤压应力,键的计算长度
l=L-b=40-14=26mm
由下式得
该键安全。
所以选14×9GB1096-2003
二.小链轮与减速器低速轴轴伸的联接
1)键的材料类型
45号钢A型普通平键,轧毂
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机械设计 Zword
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)