带式运输机传动装置.文档格式.doc
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2、传动装置的数据处理……………………………………………7
3、带的设计………………………………………………8
4、涡轮蜗杆的设计………………………………………………10
5、轴的设计计算………………………………………………14
6、轴承的校核………………………………………………24
7、联轴器的选择………………………………………………25
8、箱体的结构………………………………………………26
五、总结………………………………………………28
一、课程设计的目的
机械设计课程教学基本要求规定,每个学生必须完成的一个课程设计。
它是机械设计课程的最后一个重要环节,也是高等工科院校大多数专业学生第一次较全面的设计能力训练,其基本目的是:
a)培养理论联系实践的设计思想,训练综合运用机械设计和有关先休课程的理论,结合生产实践分析和解决工程实际问题的能力,巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识;
b)通过制订设计方案,合理选择传动机构和零件类型,正确计算零件工作能力、确定尺寸和选择材料,以及较全面地考虑制造工艺和维护要求,之后进行结构设计,达到了解和掌握机械零件、机械传动装置或简单机械的设计过程和方法;
c)进行设计基本技能的训练。
例如计算.绘图.熟悉和运用设计资料(手册、图册、标准和规范等)以及使用经验数据.进行经验估算和处理数据的能力。
二、课程设计的内容
课程设计通常选择一般用途的机械传动装置或简单机械为题,如设计图1所示卷扬机的减速器或整机。
课程设计通常包括以下内容:
决定传动装置的总体设计方案;
选择电动机:
计算传动装置的运动和动力参数;
传动零件、轴的设计计算;
轴承、联结件、润滑密封和联轴器的选择及校验计算;
机体结构及其附件的设计;
绘制装配图及零件工作图;
编写计算说明书。
三、课程设计的要求
一、原始数据
题号
参数
D1
运输带工作拉力F/N
2400
运输带工作速度v/(m/s)
1.0
卷筒直径D/mm
380
二、工作条件与计算要求
连续单向运转,载荷有轻微振动。
运输带速度允许误差±
5%;
两班制工作,3年大修,使用期限15年。
(卷筒支承及卷筒与运输带间的摩擦影响在运输带工作拉力F中已考虑。
)
三、设计任务量
1)减速器装配图1张(0号或1号);
2)零件工作图1~3张;
3)设计说明书1份。
1-电动机 2-蜗杆减速器 3-联轴器 4-卷筒 5-运输带
四.设计计算
1.电动机的选择
(1).按工作要求和条件,选用三相异步电动机,电压380V,Y型。
(2).选择电动机容量
电动机所需的工作功由=式中:
、、、、
分别为带传动、轴承、单级蜗杆、联轴器和卷筒的传动效率。
取=0.96,=0.98(滚子轴承),=0.90(蜗杆,不包括轴承效率),=0.99(滑块联轴器),=0.96,则
==0.80
所以===3kW
(3).确定电动机转速
卷筒轴工作转速为
n===51
按《机械设计课程设计指导手册》推荐的传动比合理范围,去V带传动比的传动比=2~4,单级蜗杆传动比=10~40,则总传动比=20~160,故电动机转速的可选范围为n=·
n=(20~160)×
96=1920~15360符合这一范围的同步转速是3000r/min。
查《机械设计课程设计手册》表2.2可得如下表的1种传动方案
方案
电动机型号
额定
kW
电动机转速
电动机重量
N
同步转速
满在转速
1
Y112M-2
4
3000
2890
45
由各因素考虑而选择1号方案。
2传动装置的数据处理
由前面的传动计算可得传动装置的总传动比==2890/51=57。
由式=·
来分配传动装置的传动比,式中、分别为带传动和减速器的传动比。
由《机械设计课程设计指导书》表(常用传动机构的性能及使用范围)V带的传动比=3,则减速器的传动比为
==57/3=19
(1).确定各轴转速
轴==2890/3=963
Ⅱ轴==963/19=50.7
卷筒轴==50.7
(2).确定各轴输入功率
Ⅰ轴=·
=·
=3×
0.96=2.88kw
Ⅱ轴=·
·
=2.88×
0.98×
0.90=2.54kw
卷筒轴=·
=2.54×
0.99=2.46kw
式中、、分别为相邻两轴间的传动效率;
(3).确定各轴的转距
电动机的转距=9550=9550×
3.9/2890=9.91N·
m
Ⅰ轴=·
=9.91×
3×
0.96=28.54N·
Ⅱ轴=·
=28.54×
19×
0.90=478.29N·
卷筒轴=·
=478.29×
0.99=460.03N·
轴名
效率P
KW
转距T
N·
转速n
传动比
i
效率
输入
输出
电动机轴
3.0
3.82
3
0.98
Ⅰ轴
2.88
2.82
28.54
36.35
963
Ⅱ轴
2.54
2.49
478.29
320.67
50.7
19
卷筒轴
2,。
46
2.44
460.03
314.29
1.00
0.99
3、带的设计
普通v带的计算功率
选择带型
确定主动齿轮的基准直径
确定从动齿轮的基准直径
验算带的速度v
带的基准长度
确定中心距a
实际中心距a
验算主动轮上的包角
确定带的跟数
确定预紧力
作用在轴上的压力
根据《机械设计》查的工作情况系数=1.2
则=1.2×
4=4.8KW
根据和n1由《机械设计》选择SPZ=63~100型窄V带
根据《机械设计》选择小带轮基准直径=90mm
根据公式从动齿轮的基准直径
=i=3*90=270mm
根据表选择,取=280mm
根据公式带的速度v=
π×
×
N1/(60×
1000)=π×
90×
2890/(60×
100)=13.619m/s
2+(+)+
=2×
500+(280+90)+
=1583㎜由表8-2选带的基准长度为1640mm
根据0.7(+)2(+)
0.7(90+270)2(90+270)
252720取=500㎜
a+=500+29.5=529.5㎜
==159.3°
>
所以符合要求
Z=
查《机械设计》表得=0.95查同页表得=0.99
由N1=2890r/min,=90mm,i=3.0查表8-5c和表8-5d得=1.64kw=0.34kw
所以Z=4.8/[(1.64+0.34)*0.95*0.99]=2.58
取z=3根
=查《机械设计》表得q=0.07
=
=115.32N
=2ZSin=681.41N
=4.8KW
选择SPZ
=90mm
=270mm
==13.619m/s
=1640mm
=500㎜
a=529.5mm
=159.3°
Z=3
=681.41N
4蜗杆蜗轮的设计
1)选择蜗杆传动类型
根据GB/T10085-1988的推荐,采用渐开线蜗杆(ZI)。
2)选择材料
考虑到蜗杆的传动传递的功效率不大,速度只是中等,鼓蜗杆用45钢,因希望效率高些,耐磨性好些,故蜗杆螺旋齿面要求淬火,硬度为45∽55HRC。
蜗杆用铸锡磷青铜ZCuSn10P1,金属模铸造。
为了节约贵重的有色金属,仅齿圈用青铜制造,而轮芯用灰铸铁HT100制造。
3)设计计算
计算项目
计算内容
计算结果
齿面接触疲劳强度设计计算
相关公式来源于《机械设计》
初步计算
使用系数
动载荷系数
齿向载荷系数K∞
载荷系数K
弹性影响系数
接触系数Zρ
基本许用应力
[σH]^
应力循环次数N
寿命设计计算KHN
许用应力载荷
[σH]
中心距a
查《机械设计》得:
转速不高选;
=1.05
载荷平稳选K∞=1;
选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配;
选蜗杆分度圆直径和传动中心距的比为0.35;
查《机械设计》图;
蜗轮材料为铸锡磷青铜,蜗杆螺旋齿面硬度>
45HRC;
查《机械设计》表;
N=60jn2Lh其中j为蜗轮每转一转每个轮齿啮合的次数;
n2为蜗轮转速;
Lh为工作寿命;
N=60×
1×
963×
1200÷
10=6900000
根据《机械设计》公式
=1.15
K∞
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- 运输机 传动 装置
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