机械课程设计正式版Word文档下载推荐.docx
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2、用A4纸书写完成说明书一份,装订成册。
2工作组
题号:
27
参数:
输送带牵引力F=2300N输送带速度V=1.60m/s滚筒直径D=400mm
3工作条件
1、带式输送机送碎粒物料,如含物型砂、煤等。
2、输送机运转方向不变,工作载荷稳定。
3、工作机传动效率为0.96。
4、使用期限10年,每年300个工作日,每日工作16小时.
二传动装置的总体设计
1方案简图
根据设计要求及工作条件确定为一级圆柱齿轮减速器
2电动机的选择
3.确定总传动比和各级传动比
4计算传动装置各轴的运动和动力参数
目前应用最广泛的是Y系列自扇三相异步电动机,其结构简单,起动性能好,工作可靠,价格低廉,维护方便适用于不易燃,不易爆,无腐蚀性气体,无特殊要求的场合,如运输机、机床、风机、农机、轻工机械等。
1、确定电动机的功率
2、选择电动机类型,按已知工作条件和要求选用Y型全封闭笼型三相异步电动机。
3、选择电动机功率,工作机所需的电动机输出功率为:
Pd=Pw/ηPw=Fv/1000
因此Pd=Fv/1000η
η=η带传动·
η圆柱齿轮·
η联轴器·
η滚筒·
η4轴承
=0.95×
0.97×
0.96×
0.99³
×
0.99=0.816
所以Pd=2300×
1.60/1000×
0.816=4.51kW
4、确定电动机转速
卷筒轴的工作转速n=60×
1000V/3.14×
D
=60×
1000×
1.60/(3.14×
400)=76.43r/min
按推荐的合理传动比范围,取V带传动的传动比i1’=2-4,一级圆柱齿轮传动比i2’=3-6,则合理总传动比的范围为ia’=6~24故电动机转速的可迭范围为:
nd’=ia’×
n=(6~24)×
76.43=459.78~1834.32r/min
符合这一范围的同步转速有750r/min1000r/min1500r/min再根据计算出的容量由设计手册查出有三种适用的电动机型号其技术参数及传功比的比较情况见下表:
电动机转速(r/min)
传动装置的传动比
方案
电动机型号
额定功率Ped/kw
同步
转速
满载
总传
动比
带传
齿轮
传动比
1
Y160M2-8
5.5
750
720
7.82
3
2.61
2
Y132M2-6
1000
960
10.53
3.14
3.35
Y132S-4
1500
1440
15.63
3.5
4.47
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格以及带传达动和减速器的传动比,可见第二方案比较合适。
因此选用型号为Y132M2-6所选电动机额定功率Ped=5500W,满载转速=960r/min,总传动比适中,传动装置结构较紧凑,所选电动机的主要处型和安装尺寸如下所示:
中心高H
外型尺寸
L×
(AC/2+AD)×
HD
底角安装栓孔直径
A×
B
地脚螺栓孔直径k
轴伸尺寸
D×
E
装键部位尺寸
F×
GD
132
515×
345×
315
216×
178
12
38×
80
10×
41
总传动比:
ia=nm/n
由已知条件和计算结果、计算传动装置各轴的运动和动力参数:
1、各轴的转速
Ⅰ轴nI=/=960/3.06=313.73r/min
Ⅱ轴nII=/×
i1=960/4.1×
3.06=76.52r/min
卷筒轴nIII=nII=76.52r/min
2、各轴的输入功率
Ⅰ轴PI=Pd·
η01=Pd·
η1=4.51×
0.95=4.28kw
Ⅱ轴PII=PI·
η12=Pd·
η01·
η2·
η3=4.51×
0.95×
0.99×
0.97=4.11kw
卷筒轴PIII=PII·
η12=PII·
η4=4.11×
0.96=3.95kw
3、各轴输入转矩
Td=9550×
Pd/nm=9550×
4.51÷
960=44.86N·
m
I—II轴输入转矩
Ⅰ轴TI=9550×
4028÷
313.73=130.28N·
Ⅱ轴TII=9550×
4011÷
76.52=513.49N·
卷筒轴TIII=9550×
3.95÷
76.52=492.42N·
Pd=7.4KW
Y132M2-6所选电动机额定功率
Ped=5500W,满载转速nm=960r/min
参数
轴名
转速n
r/min
输入功率P(KW)
输入扭矩(NM)
电动机轴
Ⅰ轴
313.73
4.28
130.28
Ⅱ轴
76.52
4.11
513.49
卷筒轴
3.95
492.42
三计算传动装置的运动和动力参数
计算项目
计算说明
计算结果
四.带的设计
V带轮设计
解:
选择V带型号
1、由书本P218表格13-8查得KA=1.2由式Pc=KAPed得
Pc=1.2×
5.5=6.6kw再由n1=960r/min
查P219图13-15选B型V带
2、确定带轮基准直径并验算带速
由查P219图13-15可知,推荐的带轮基准直径125~140mm
根据表13-9取d1=140mm
所以d2=(1-ε)·
d1·
n1/n2=(1-0.02)×
140×
960/313.73=419.83mm
取标准直径d2=430mm
带速V=πd1n1/60×
1000=3.14×
960/(60×
1000)=7.03m/s
V在5-25m/s范围内,所以两带轮直径合适
3、确定带长和中心矩
初步选取中心距
a0=1.5(d1+d2)=1.5×
(140+430)=855mm
取a0=800mm,符合0.7(140+375)≤a0≤2(140+375)
由公式知:
L0=2a0+π(d1+d2)/2+(d2-d1)²
/4a0
=2×
855+3.14(140+430)/2+(430-140)²
/4×
855
=2629.49mm
由表(13-2)取Ld=3150mm
由式(7-14)得a≈a0+(Ld-L0)/2
=855+(3150-2629.49)/2
=1115.255mm
d1=140mm
d2=430mm
验算小带轮包角x
由式(7-15)知a1=180º
-(d2-d1)×
57.3º
/a
=180º
-(430-140)×
/1115.255
=165.1º
>120º
合适
4、确定V带根数
z=Pc/(Po+△Po)KaKL
令n1=960r/min,d1=140mm,查课本P214表13-3
得P0=2.08
传动比i
i=d2/d1(1-ε)=430/140(1-0.02)=3.134
查表P216表13-5得△P0=0.3KW
查课本P217表13-7、由α1=165.1º
得
Kα=0.96
查P212表13-2得KL=1.07
z=6.6/(2.08+0.3)×
1.07=2.70
取z=3根
5、计算对轴的压力Q
查得q=0.17kg/m
单根V带的初拉力为
F0=(500Pc/zv)(2.5/ka-1)+qV²
=(500×
6.6/3×
7.03)(2.5/0.96-1)+0.17×
7.03²
=259N
作用在轴上的压力Q为
Q=2zF0sinα1/2=2×
3×
259×
sin(165º
/2)
=1540N
6、V带轮结构设计(略)
z=3
五.设计齿轮传动
设计齿轮传动
1、选择材料热处理方式
根据工作条件一般用途的减速器采用闭式传动软齿面,查课本166表11-1得
小齿轮40MnB调质处理齿面硬度为241-286HBS
σHlim1=730MPaбFE1=600MPa
大齿轮ZG35SiMn调质处理齿面硬度为241-269HBS
бHlim2=620MPaбFE2=510MPa
2、确定许用接触应力
由于属闭式传动软齿面,故按齿面接触弧度,设计用齿根,弯曲强度校核,查课本171表11-5接触疲劳强度的最小安全系数,SHmin=1.1,SFmin=1.25则两齿轮的许用接触应力为:
〔бH〕1=бHlim1/SHmin=730/1.1=664Mpa
〔бH〕2=бHlim2/SHmin=620/1.1=564MPa
〔бF〕1=бFE1/SFmin=600/1.25=480Mpa
〔бF〕2=бFE2/SFmin=540/1.25=408Mpa
4、齿面接触强度设计
齿轮按8级精度制造。
取载荷系数K=1.5(表11-3)齿宽系数Φd=0.8(表11-6)
小齿轮的转矩T1=9.55×
106p1/n1=9550000×
4.28/313.73
=1.3×
10²
×
10³
N·
mm
根据接触强度设计小齿轮的分度圆直径,标准齿轮
d1
d1=74.75mm
4、几何尺寸计算
齿数取z1=32,则z2=32×
4.1≈131故实际传动比i=131/32=4.09
齿轮模数m=d1/z1=74.75/32=2.34mm
齿轮宽度b=dxd1=0.8×
74.75=59.8mm取b1=70,b2=65
查P57表4-1取m=2.5实际d1=z×
m=32×
2.5=80mm
d2=131×
2.5=327.5mm
中心矩a=(d1+d2)/2=203.75mm
5、校核齿根弯曲强度
齿形系数Yfa1=2.56(课本图11-8),Ysa1=1
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