机械设计课程设计计算说明书带式输送机传动装置含全套图纸Word格式文档下载.docx
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33
轴承的校核计算·
35
五、润滑与密封·
37
六、箱体结构尺寸·
38
七、设计总结·
39
八、参考文献·
一、题目及总体分析
题目:
带式输送机传动装置
设计参数:
传动方案
输送带的牵引力F,(KN)
输送带的速度
V,(m/s)
提升机鼓轮直径
D,(mm)
带传动+两级齿轮减速
0.4
350
设计要求:
1).输送机运转方向不变,工作载荷稳定。
2).输送带鼓轮的传动效率取为0.97。
3).工作寿命为8年,每年300个工作日,每日工作16小时。
设计内容:
1.装配图1张;
2.零件图3张;
3.设计说明书1份。
说明:
1.带式输送机提升物料:
谷物、型砂、碎矿石、煤炭等;
2.输送机运转方向不变,工作载荷稳定;
3.输送带鼓轮的传动效率取为0.97;
4.工作寿命为8年,每年300个工作日,每日工作16小时。
装置分布如图:
二、选择电动机
1.选择电动机类型和结构形式
按工作条件和要求选用一般用途的Y系列三相异步电动机,卧式封闭。
2.选择电动机的容量
电动机所需的工作效率为:
电动机功率;
-工作机所需功率;
工作机所需要功率为:
传动装置的总效率为:
按表2-3确定各部分效率:
V带传动效率,
滚动轴承传动效率,
闭式齿轮传动效率,
联轴器效率,
传动滚筒效率,
则
所需电动机功率为:
选择的电动机的额定功率要略大于P,
由Y系列三相异步电动机技术数据
选择电动机额定为4.0KW。
3.确定电动机转速
工作机转速:
电动机转速可选范围:
V带传动的传动比常用范围,
二级圆柱齿轮减速器传动比范围,
故电动机转速的可选范围为:
查表可知,符合条件的电动机有三种,但综合考虑电动机和传动装置的尺寸,结构和带传动,以及减速箱的传动比,认为选择电动机较为合理。
其主要技术参数如下:
电动机
型号
额定功率P(KW)
同步转速(r/min)
满载转速(r/min)
4.0
1000
960
电动机的相关尺寸:
三相电压380V
带的传动比不宜过大,齿比接近便有设计
序号为从电动机到鼓轮机一次递增
中心高H
外形尺寸
底角安
装尺寸
A×
B
地脚螺
栓孔直
径K
轴伸
尺寸
D×
E
键公称
F×
h
132
515×
345×
315
216×
178
12
38×
80
10×
4.计算传动比
总传动比为:
为使带传动外部尺寸不要太大,初步取=2.5
分配减速器的各级传动比:
5.计算传动装置的运动及动力参数
计算各轴转速:
Ⅰ轴:
Ⅱ轴:
Ⅲ轴:
Ⅳ轴:
计算各轴的输入功率:
计算各轴的输出转矩:
电动机所需的实际转矩即为电动机的输出转矩:
6.将运动和运动参数计算结果进行整理并列成表:
轴名
功率P/KW
转矩T/Nm
转速n
r/min
传动比
i
效率
输入
输出
电机轴
3.61
35.91
2.5
0.97
Ⅰ轴
3.50
87.08
384
Ⅱ轴
3.29
401.47
78.37
4.9
0.94
Ⅲ轴
3.10
1359.89
21.77
3.6
Ⅳ轴
2.98
1305.90
0.96
三、传动零件的计算
1)带传动的设计计算
1、确定计算功率:
在空载、轻载启动总,每天工作16小时时,查表知工况系数作=1.1,
所以有:
==4KW1.1=4.4kW
2、选择V带带型:
根据=4.4kW和小带轮转速查表可知,
选用A型V带。
3、确定带轮基准直径并验算带速:
初选小带轮直径,小带轮直径=75mm,根据基准直径系列初选:
=100mm,则:
带速==5.03
因为在(5~25)之间,所以基本满足要求。
==2100mm=250mm,由查表圆整为=250mm。
4、确定V带中心距和基准长度:
初选中心距:
0.7(+)2(+)
245mm700mm
取=500mm,
带所需的基准长度:
2++
=mm
=1558.1mm
由V带基准长度系列表取=1600mm。
则实际中心距:
+=458mm。
中心距的变化范围为:
mm
5、验算小带轮上的包角:
固满足要求。
6、计算单根带的额定功率和根数z:
由=100mm和=960,查表并用插值法得普通带的基本额定功率
=0.95kW。
由=960和=2.5以及A型带,查表并用插值法得=0.10KW。
由=,查表并用插值法得=0.955。
由基准长度=1600mm,以及A型带查表得长度系数=0.99。
固:
带是根数:
,取z=5
7、计算单根V带初始拉力最小值:
查表知道单根A型V带单位长度的质量为=0.10,于是
=154.25N
应使带的实际初拉力。
8、计算压轴力:
压轴力的最小值为
9、确定带轮的结构尺寸
由,采用腹板式结构,
,采用腹板式结构。
由V带设计可知z=5根,
则由课本表8-10可得
e=15mm,f=10mm,=3mm
则带轮的宽度为
小带轮的外径
大带轮的外径
2)减速箱的设计计算
Ⅰ.高速齿轮的设计计算
1、选定高速级齿轮类型、精度等级、材料及齿数
(1)、选用直齿圆柱齿轮传动。
(2)、由于输送机属于一般工作机器,速度不高,故选用7级精度。
(3)、材料需选择。
选择小齿轮的材料为(调质),硬度为280,
大齿轮的材料为45钢(调质),硬度为240,二者材料硬度差为40。
(4)、初选小齿轮的齿数
大齿轮的齿数为,取118。
2、按齿面接触强度设计
由设计计算公式有
(1)确定公式内的各计算数值
1)试选载荷系数。
2)计算小齿轮传递的转矩。
3)根据高速级齿轮大小齿轮都为软齿面,两支承相对于小齿轮做不对称布
置,由查表得齿宽系数为(课本表10-7)。
4)根据配对齿轮材料都是锻钢,由查表得。
(课本10-6)
5)按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限;
大齿轮的接触
疲劳限度极限。
(课本10-21d)
6)由公式计算应力循环次数。
7)根据的大小由课本图10-19取接触疲劳许用应力:
,
8)计算接触疲劳许用应力。
取失效率为1%,安全系数为,,由公式得
(2)计算
1)试算小齿轮分度圆直径
2)计算圆周速度。
3)计算齿轮宽。
4)计算齿宽与齿高之比。
模数
齿高
5)计算载荷系数。
根据,7级精度,由书10-8图表得动载荷系数;
对直齿轮;
由载荷状态均匀平稳查表得使用系数;
由课本表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时:
;
由,由课本图10-13得;
故载荷系数
6)和的数值相差较大,所以按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径,
由公式得:
7)计算模数:
3、按齿根弯曲强度设计
由弯曲强度的设计公式为
1)由课本图10-20c得小齿轮的弯曲疲劳强度极限;
大齿轮的弯
曲强度极限;
2)由图10-18取弯曲疲劳寿命系数,;
3)计算弯曲疲劳许用应力。
取弯曲疲劳安全系数由公式得
4)计算载荷系数。
5)查取齿形系数。
由书表10-5并用差值法得:
,。
查取应力校正系数。
6)计算大、小齿轮的,并加以比较。
比较可知:
大齿轮的数值大。
(2)设计计算
对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳计算
的模数,由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲所决定的承载能力,而齿面
接触疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径(即模数与直径的乘积)有
关,可取由弯曲强度算得的模数1.804mm并就近圆整为标准值(第二系列)
,按接触强度算得的分度圆直径,算出小齿轮齿数:
大齿轮齿数:
这样计算出的齿轮传动既满足了齿面接触疲劳强度,又满足了齿根弯曲疲劳
强度,并且结构紧凑。
4、几何尺寸计算
(1)计算分度圆直径
(2)计算中心距
(3)计算齿轮宽度
取,。
5、齿轮结构设计及绘制齿轮零件图
(1)齿轮结构的设计计算
由于
所以小齿轮做成实心结构齿轮,大齿轮做成腹板式结构齿轮。
Ⅱ.低速齿轮的设计计算
大齿轮的材料为45钢(调质),硬度为240,二者材料硬度差
为40。
(4)、选小齿轮的齿数,大齿轮的齿数为,取。
置,由查表得齿宽系数为。
大齿轮的接触疲劳限度极限。
模数:
齿高:
对直齿轮
由载荷
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