课程设计说明皮带传动.docx
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课程设计说明皮带传动
机械设计课程设计
说明书
刘莉平
江西理工大学南昌校区机电工程系
机械课程设计任务书..3
一、电动机的选择..4
二、总传动比的计算及传动比的分配..5
三、传动装置的运动和动力参数的计算..6
四、设计皮带传动..6
五、斜齿轮传动设计..9
六、轴的设计..12
七、滚动轴承的选择及寿命计算..18
八、键是的选择及强度校核22
九、联轴器的选择…..23
十、减速器的润滑与密封
十、设计小结十二、参考资料目录
机械零件课程设计任务书
设计题目
运动简图
带式输送机传动装置中的一级斜齿圆柱齿轮减速箱及带传动
输送带连续工作,单向运转,载荷变化不大,空载起动,使用期限
5%。
参数
输送带拉力
F(N)
输送带速度
v(m/s)
滚筒直径
D(mm)
数据
3000
1.5
400
设计工作量
设计说明书1份
减速箱装配图1张
减速箱零件图3张(从动轴、大齿轮及箱体底座)
指导教师:
王春花老师
开始日期:
2009年月日完成日期:
2009年月日
设计的基本步骤
一、电动机的选择
主要结果
一、电动机的选择
电动机的选择及参数的计算
一般电动机均采用三相交流电动机,无特殊要求都采用三相交流异步电动机,其中首先Y系列全圭寸闭自扇冷式电动机。
1)确定皮带输送机所需功率
Pw=FwVw/1000=3000X1.5/1000=4.5kW
传动装置的效率
2
123456
式中:
1为带传动效率取0.96
2为轴承效率(一对)取0.99
3为齿轮传动的效率取0.98
4为联轴器的效率取0.97
5为卷筒轴的轴承效率(一对)取0.98
6为卷筒的效率取0.96
则:
2
0.960.990.980.970.980.960.8414660.84
电动机的额定功率:
PPw/FwVw/(Kw)
P4.5/0.845.35715.36kW
2)确定电动机的转速
601000V6010001.5,.“•
nwr/min71.6r/min
D400
按推荐的合理传动比范围,取V带传动比i12~4,单级齿轮传动比i23~5,则合理总传动比的范围i6~20,故电动机转速的可选范围为
ndi'?
nw(6~20)71.6r/min
nd(430~1432)r/min
按n电机的范围选取电动机的转速n(见指导书P138附录8)
列出电动机的主要参数(Y160M2-8)
Pw=4.5kW
0.84
nw71.6r/mi
二、总传动比的计算及传动比的分配
三、传动装置的运动和动力参数的计算
电动机额定功率P(KW)
5.5
电动机满载转速r/min
720
电动机轴伸出端直径d(mm)
42
电动机轴伸出端的安装咼度(mr)i
160
电动机轴伸出端的长度(mm
110
、总传动比的计算及传动比的分配
传动装置总冲动比:
inm/nw720/71.610.06
分配传动装置各级传动比:
ii1i2i3....in
式中ii、i2、i3、…-in从P6表2.2中选值
考虑到后面齿轮设计的方便,易于将齿轮的传动比分配为整数,所以将斜
齿圆柱齿轮的传动比预定为3,则皮带传动比为3.35。
皮带:
i1=3.35
一级斜齿圆柱齿轮:
i2=3
三、传动装置的运动和动力参数的计算
传动装置的运动和动力参数的计算
各轴转速的计算:
(高速轴)轴
n1
nm
i1
720r/min
3.35
214.9r/min
II
(低速轴)轴
n2
n1
i2
214・9r/min
3
71.6r/min
各轴的输入功率的计算:
轴P1Pd?
015.360.96
5.15kW
II轴p2p1?
12p1?
2?
35.150.990.974.95kW
各轴输入转矩
由式Td9550-Bl计算电动机的输出转矩Td
nm
i1=3.35
i2=3
n1=214.9r/min
n2=71.6r/min
P1=5.15kW
P2=4.95kW
Td=71.1N-m
T仁228.7N-m
四、带传动设计
Td9550Pd95505.36N?
m71.1N?
m
nm720
由P12式(2.14)~(2.16)得
I轴
TiTd?
ii?
oi71.13.350.96N?
m228.7N?
m
II轴
TTi?
i2?
12Ti?
i2?
2?
3
228.730.990.98N?
m665.7N?
m
四、带传动设计
已知电动机额定功率P=5.36kW,转速n0720r/min,从动轴转速
n1214.9r/min,中心距约为1000mm电动机驱动,载荷平稳,单班制
工作。
1)确定计算功率Pc
由表8.21(P130)查得KA由式PcKaP得
PcKaP1.05.36kW5.36kW
2)选取普通V带型号
根据Pc=5.36kW、n0=720r/min,由图8.12选用B型普通V带。
3)根据表8.6和图8.12选取dd1140mm,且
dd1140mmddmin125mm
大带轮基准直径为
n0」720
dd2—dd1140mm469mm
n1214.9
按表8.3选取标准值dd2450mm,则实际传动比i、从动轮的实际
转速分别为
dd2450
i亠^—3.21
dd1140
n1n0/i720/3.21r/min224.3r/min
从动轮的转速误差率为
22432149
22432149100%4.4%
214.9
在5%以内为允许值。
T2=665.7N•m
dd1140mmdd2450mm
n1=224.3r/min
v=5.28r/min
4)验算带速v
dd1n0140720
vd1m/s5.28m/s
601000601000
带速在5~25m/s范围内。
5)确定带的基准长度Ld和实际中心距a
按结构设计要求初定中心距a01000mm
2
由式L。
2a。
(dd1dd2)(dd\dd1)得
24a°
2
(dd2dd1)
L02a0一(dd1dd2)
24a°
(450140)2
[21000(140450)'1]mm
241000
2950.3mm
由表8.4选取基准长度Ld=2800mm
由式aa°LdL°得实际中心距a为:
2
LdL0
aa0
2
28002950.3
(1000)mm
2
925mm
中心距a的变化范围为
amina0.015Ld(9250.0152800mm)883mm
amaxa0.03Ld(9250.032800)mm1009mm
6)校验小带轮包角1
由式1180』——邑57.3得
a
1180—血57.3
a
450140
18057.3
925
160.8120
7)确定V带跟条数z
由式z得
[P0](P0P°)KKl
a=925mm
PcPc
z
[Po](PoPo)KKl
根据ddi140mm、n°720r/min,查表8.10,根据内插发可得
Po[1.051.691.05(720400)]kW1.6706kW
730400
1
取P0=1.67kWo由式P0Kbn1(1—)
Ki
3
由表8.18查得Kb2.649410
根据传动比i=3.21,查表8.19得Ki1.1373则
31
F0[2.6494103720
(1)]kW0.23kW
1.1373
由表8.4查得带长度修正系数Kl1.05,由图8.11查得包角系数
Ka0.97,得普通V带根数
5.36
z2.78
(1.670.23)0.971.05
圆整得z=3o
8)求初拉力F0及带轮轴上的压力FQ
由表8.6查的B型普通V带的每米长质量q-0.17kg/m,根据式
500Pc252
F。
——(—1)qv2得单根V带的初拉力为
ZVKa
匚500Pc2.52
F0(厂1)qv
ZVKa
5005.362.52
[…“1)0.17(528)2]N
35.280.97
270.77N
由式Fq2F°zsin1可得作用在轴上的压力FQ为
2
1160.8
Fq2F0zsin12270.773sinN1602.N
22
9)设计结果
选用3根B-2800GB/T11544-1997的V带,中心距a-925mm带轮直径
dd1140mm,dd2450mm,轴上压力Fq1602N。
五、齿轮传动设计
B-2800GB/T11
544-1997
3根
五、齿轮传动设计
设计一单级斜齿圆柱齿轮减速器中的齿轮传动。
已知:
传递功率
P=5.15Kw,皮带带动,小齿轮转速n,224.3r/min,传动比i=3,单向运转,载荷平稳。
使用寿命10年,单班制工作。
(1)选择齿轮材料及精度等级
小齿轮选用45钢调质,硬度为220~250HBS大齿轮选用45钢正火,硬度为170~210HBS因为是普通减速器,由表10.22选8级精度,要求齿面粗糙度Ra3.2〜6.3m。
(2)按齿面接触疲劳强度设计
因两齿轮均为软齿面钢质齿轮,故主要失效形式为齿面点蚀,按齿面接触疲劳强度设计。
斜齿齿面接触疲劳强度设计公式
人i'KT1(u1)3.17Ze、2
di21)
屮dU[H]
1)转矩T1有前面算出的数据
T1228.7N?
m228700N?
mm
2)载荷系数K
查表10.11取K=1.1
3)弹性系数Ze
查表10.12(P186)取Ze189.8
4)齿数、螺旋角B和齿宽系数d
软齿面,取z125,则z2乙i75;预选B=12°
因为疋软齿面,斜齿轮对称布置,查表10.20取db/d10.8
5)许用接触应力[H]和弯曲应力[F]
由图10.24查得
Hiim1560MPaHlim2530MPa
由图10.25查得
F|im1210MPaFlim2190MPa
由表10.10查得SH1.0SF1.3
应力循环次数:
N160njLh60224.31(103608)3.88108
z125
Z275
N2Ni/i4.35108/31.29108
查图10.27得ZNT11.1ZNt21.15
由图10.26查得YNT11,YNt21
茁卡riZNTHlimr/m
由式[H
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