电气专业机械设计实训DOC.docx
- 文档编号:23611173
- 上传时间:2023-05-19
- 格式:DOCX
- 页数:18
- 大小:632.85KB
电气专业机械设计实训DOC.docx
《电气专业机械设计实训DOC.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电气专业机械设计实训DOC.docx(18页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
电气专业机械设计实训DOC
机械设计课程设计
题目:
带式输送机传动装置
专业年级:
学生姓名:
学号:
指导教师:
机械工程系
完成时间:
2014年7月4日
机械设计课程设计任务书
学生姓名:
学号:
专业:
电气工程及其自动化
任务起止时间:
2014年6月30日至2014年7月4日
设计题目:
带式输送机传动装置
机械原理课程设计工作内容:
一.传动方案如下图1所示:
1—电动机;2—V带传动;
3—单级圆柱齿轮减速器
4—联轴器;5—带式输送机;
6—鼓轮;7—滚动轴承
图1带式输送机传动装置方案图
二、工作条件
单向连续平稳转动,常温下两班制工作,空载启动,装置寿命为7年。
三、原始数据
鼓轮直径d/mm
400
传送带运行速度V/m/s
1.6
运输带上牵引力F/N
1900
四、设计任务:
1.低速零部件组装图一张(A2图纸)
2.设计说明书一份
在一周内完成并通过答辩。
资料:
《机械原理》
《工程力学》
《机械制图》
指导教师签字:
2014年6月30日
目录
(一)电机的选择3
(二)传动装置的运动和动力参数计算5
(三)V带传动设计6
(四)减速器(齿轮)参数的确定8
(五)轴的结构设计及验算10
(六)高速轴上的轴承14
(七)联轴器的选择14
(八)键连接的选择和计算14
(一)电机的选择
1.选择电机的类型和结构形式:
依工作条件的要求,选择三相异步电机
封闭式结构
u=380v
Y型
2.电机容量的选择
工作机的功率P工作机=F牵*V运输带/1000=(1900*1.6)/1000=3.04kw
V带效率:
滚动轴承效率:
齿轮传动效率(闭式):
=0.97×1(对)
联轴器效率:
传动滚筒:
传输总效率
=
则,电机功率
=3.04/0.859=3.539kw
3.电机转速确定
工作机主动轴转速n工作机==
(60*1.6)/(
)=
76r/min
V带传动比范围:
2~4一级圆柱齿轮减速器传动比范围:
3~6
总传动比范围:
4~20(
)
∴电动机转速的可选范围为:
308~1528r/min
在此范围的电机的同步转速有:
750r/min、1000r/min、1500r/min
依课程设计指导书67页Y系列三相异步电机技术数据(JB3074-82)选择电机的型号为;
性能如下表:
电机型号
功率
KW
满载时
额定转矩
质量
转速n
r/min
电压V
电流A
功率因数
Y112M-4
4.0
1440
380
8.77
0.64
2.2
470
(二)传动装置的运动和动力参数计算
所选电机满载时转速nm=1440r/min
总传动比:
i总=
=1440/76=18.947
1.分配传动比及计算各轴转速
i总=iD×i
带传动的传动比iD=3(由表2-1可知)
一级圆柱齿轮减速器传动比i=i总/iD=18.947/3=6.316
则高速轴I轴转速n1=nm/iD=1440/3=480r/min
则低速轴II轴的转速n2=n1/iD=480/6.136=75.997r/min
2.各轴输入功率,输出功率
P输出=
P输入,效率如前述。
则高速轴I轴的输入功率PI=Pd×
=4×0.96=3.84KW
输出功率PI'=PI×
=3.84×0.99=3.802KW
则低速轴II轴的输入功率PII=PI×
=3.84×0.99×0.99=3.764KW,
输出功率PII'=3.726KW
3.各轴输入转矩:
小带轮输入转矩Td=
25.6
I轴输入转矩TI=
76.3
II轴输入转矩TII=TI·i1·
·
=76.3×6.316×0.99×0.97=462.3
I轴输出转矩TI'=TI·
=76.3×0.99=75.5
II轴输出转矩TII'=TII·
=462.9×0.99=458.3
(三)V带传动设计
1.确定计算功率Pc
已知电机输出功率,依教材《机械设计基础》表13-8,取KA=1.2,故Pc=KA·P=4.8KW
2.选择普通V带型号
已知Pc,nm,结合教材《机械设计基础》,由图13-5确定所使用的V带为A型。
3.确定大小带轮基准直径d1,d2。
由《机械设计基础》表13-9取d1=90mm,带传动比iD已知,则d2=iD·d1=270mm
4.验算带速v
=6.786m/s
5.求V带基准长度和中心距(L0,a)
选a0=269mm
带长
=1119.68mm
由表13-2,对A型带进行选用,Ld=1120mm
则实际中心距:
269.15mm
6.验算小带轮包角
=159.7>120°合格。
7.求V带根数Z
已知n1,d1,查表13-3得P0=1.07km
已知传动比iD,查表13-5得ΔP0=0.17km
已知
1,查表13-7得K
=0.95,查表13-2得KL=1
则V带根数Z=
4.07
8.求作用在带轮上的压力FQ
由《机械设计基础》表13-1,可知A型带每米质量q=0.1kg/m
单根V带的拉力:
F0=
148.8N
作用在轴上的压力FQ=2ZF0sin
=2×4×148.8×sin(159.7°/2)=1171.7N
(四)减速器(齿轮)参数的确定
1.选择材料及确定许用应力由《机械设计基础》表11-1得:
小齿轮用:
40Cr钢,热处理方式:
调质,齿面硬度为280HBS
大齿轮用:
45号钢,热处理方式:
调质,齿面硬度为240HBS
由表11-5,取安全系数SH=1.0,SF=1.25。
则许用应力为:
【σH1】=σHlim1/SH=560/1=560MP.
【σH2】=σHlim2/SH=660/1=660MP
【σF1】=σFE1/SF=420/1.25=336MP.
【σF2】=σFE2/SF=570/1.25=456MP
2.按齿面接触强度设计
设齿轮按7级精度制造,按齿面接触强度设计。
由表13-3得载荷系数K=1.1,由表11-6得齿宽系数Φd=0.8。
小齿轮输入功率P=3.84km,
转矩T1=9.55×
×
=9.55×
×
=76400N·m,
由表11-4可得弹性系数ZE=189.8
则小齿轮直径
齿数取Z1=24,Z2=i`Z1=144模数m=d1/z1=2.45mm
按表4-1,标准模数m=2.5mm,实际传动比i=Z2/Z1=6
实际标准中心距离a=210mm
齿宽
63.72×0.8=52mm(圆整)
为补偿安装误差,取小齿轮齿宽b1=b+5=57mm
3.验算轮齿弯曲强度
由图11-8,取齿形系数YFa1=2.65,YFa2=2.16.
由图11-9,取外齿轮齿根修正系数YSa1=1.58,YSa2=1.81
判断:
123.3
≦【σF1】
判断:
84.21
≦【σF2】
满足条件合适
4.齿轮的圆周速度
1.482m/s
对照表11-2可知,选着7级精度是合适的。
(五)轴的结构设计及验算
1.高速轴及低速轴的材料选择
根据表14-1得,高速轴材料为:
45号钢,
热处理方式:
调质
低速轴材料为:
45号钢,热处理方式:
调质
高速轴极限强度【σB1】=650Mp,
低速轴极限强度【σB2】650Mp
根据表14-3得,两根轴的许用弯曲应力【σ-1b】=55Mp
2.轴颈初估
初选小轮轴颈,根据扭转强度计算初估轴颈。
由表14-2得常数C=110
=
=22mm,结合大带轮轮毂内径,圆整后暂取d1=24mm
大轮轴颈
=40.39mm,结合联轴器内径,圆整后暂取d2=45mm
3.轴的径向尺寸设计
根据轴及轴上零部件的固定,定位,安装要求,初步确定轴的径向尺寸。
高速轴:
(带尺寸的草图)
d1
d2
d3
d4
d5
d6
d7
24mm
35mm
40mm
42mm
50mm
46mm
40mm
各尺寸确定的依据:
低速轴:
(带尺寸的草图)
d1
d2
d3
d4
d5
d6
d7
45mm
55mm
60mm
63mm
70mm
67mm
70mm
各尺寸确定的依据:
5.轴的轴向尺寸设计
根据轴及轴上零部件的固定,定位,安装要求,初步确定轴的轴向尺寸。
高速轴:
(带尺寸的草图)
l1
l2
l3
l4
l5
l6
l7
58mm
45.6mm
35mm
55mm
5.6mm
13mm
15mm
各尺寸确定的依据:
低速轴:
(带尺寸的草图)
l1
l2
l3
l4
l5
l6
l7
110mm
52.2mm
38mm
50mm
5.6mm
16.4mm
18mm
各尺寸确定的依据:
(六)高速轴上的轴承
根据《课程设计指导书》选出轴承牌号
高速轴承的主要参数
轴承代号
轴承内经mm
轴承外径mm
轴承宽度mm
径向基本额定动载荷Cr
6008
40
68
15
17.0
低速轴承的主要参数
轴承代号
轴承内经mm
轴承外径mm
轴承宽度mm
径向基本额定动载荷Cr
6012
60
95
18
31.2
(七)联轴器的选择
根据轴孔直径d2=45mm输出转矩T=468.21N·m依据《课程设计指导书》,选定联轴器型号:
TL7
联轴器选择表
公称转矩
许用转数
D
转动惯量
质量
500
3600
190
0.06
15.6
(八)键连接的选择和计算
本设计减速器共需键:
4个
1.高速轴上键安装轴段直径为:
=24mm
查表选择普通圆头平键为:
h=7,b=8,
根据对应轴段长度,确定键长L=50mm
2.小齿轮轴上键安装轴段直径为:
=42mm
查表选择普通圆头平键为:
h=12,b=8,
根据对应轴段长度,确定键长L=45mm
3.大齿轮轴上所需键安装轴段直径为:
=37mm,
查表选择普通圆头平键为:
h=8,b=10,
根据对应轴段长度,确定键长L=40mm
4.大轴上联轴器所需键,其安装段直径为:
=45mm,
查表选择普通圆头平键为:
h=9,b=14,
根据对应轴段长度,确定键长L=90mm
(九)心得体会
通过这次机械课程设计,对机械设计这门课程有了更加深入的理解体会,体会到了机械设计对计算能力的要求非常高,从而提高了自己的计算能力。
而且培养了自己的耐心与细心,只要一个地方设计不合理几乎所有的地方都得修改,所以设计者必须要足够的耐心与细心。
此外,也培养了自己的手动画图能力,对机械制图书本上学习到的理论知识有了具体的实践与应用,自己以后也会更好的结合实践更加努力学习知识。
参考文献:
1机械设计基础课程设计指导书,2009年哈尔滨理工大学机械基础工程系编制;
2机械设计基础第五版,杨可桢主编
总成绩:
指导教师签字:
年月日
参考资料(作业不需要打印之后的3页,仅作为参考)
- 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:
- 电气专业 机械设计 DOC
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)