机械设计课程设计

发布 2022-10-01 13:24:28 阅读 5329

带式输送机传动装置分析如下图:

输送带工作拉力f:7kn

输送带工作速度v:1.1m/s

滚筒直径d:400mm

滚筒效率:0.96(包括滚筒与轴承的效率损失)

工作情况:两班制,连续单向运转,载荷较平稳。

使用折旧期:8年。

工作环境:室内,灰尘较大,环境最高温度38°

动力**:电力,三相交流,电压380/220v

检修间隔期:四年一次大修,两年一次中修,半年一次小修。

制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量生产。

一、计算传动机构总功率。

设、、、分别为v形带传动、滚动轴承、齿轮传动、联轴器的效率,则。

齿轮箱输出功率=fv=7×1.1=7.7kw

电动机所需功率为。

/=7.7/0.816132=9.4kw

由十六章表16-1选取电动机的额定功率为11kw。

二、电动机转速的选择。

选择常用的同步转速为1500r/min和1000r/min两种。由表16-1可知电动机型号为y160m-4和y160l-6两种。

传送带转速=60×1000v/d=52.548r/min,总传动比。

拟定方案如下表。

由上表可知,方案1电动机转速高,**低,传动比合适,选择方案1,即电动机型号为y160m-4。查第十六章表16-1可知,该电动机的中心高h=160mm,轴外伸轴径为42mm,轴外伸长度为110mm。

三、传动比的分配。

根据第二章表2-3,取v带传动的传动比=3,则。

减速器的总传动比为=27.78/3=9.26

双级圆柱齿轮减速器高速级的传动比为3.47

低速级的传动比为2.67

四、各轴功率、转速及扭矩计算。

1、 各轴转速计算:

1460r/min

1460/3=486.7r/min

/=486.7/3.47=140.26r/min

140.26/2.67=52.53r/min

2、 各轴输入功率计算:

=9.435×0.95=8.96325kw

=8.96325×0.98×0.98=8.60831kw

=8.6083053×0.98×0.98=8.26742kw

8.26741641012×0.98×0.99=8.02105kw

3、 各轴输入转矩计算:

9550/=9550×8.96325/486.7=175.9n·m

9550/=9550×8.60831/140.26=586.1n·m

9550/=9550×8.26742/52.53=1503n·m

9550/=9550×8.02105/52.53=1458.2n·m

五、 v带传动的设计。

1.求计算功率。

工作两班制,查表13-8得=1.2,故。

=1.2×8.96325=10.8kw

2.选v带型号。

选择普通v带,根据=10.8kw, =1460r/min,由图13-15查出此坐标点位于b型区域内,选择b型计算。

3.求大小带轮基准直径、

由表13-9,应不小于125,现取=125mm,由式13-9得。

=×125×(1-0.02)=367.5mm

由表13-9取=375mm(虽使略有减小,但其误差小于5%,故允许)。

4.验算带速。

=9.551m/s

带速在5~25m/s内,合适。

5.求带基准长度和中心距。

初步选取中心距。

1.5(+)1.5×(125+375)=750mm

符合。由式13-2得带长。

2+=2×750+×(125+375)+=1708.33mm

查表13-2,对v带选用=1800mm。再由式13-16计算实际中心距。

796mm6.验算小带轮包角。

由式13-1得=180°-°180°-×57.3°=162°>120°

合适。7.求带根数。

由式13-15得。

由于=1460r/min, =125mm,查表13-3得。

2.19kw

由式13-9得传动比。

查表13-5得 =0.46kw

由=162°查表13-7得=0.95,表差13-2得=0.95,由此可得。

取5根。8.求作用在带轮轴上的压力。

查表13-1得0.17kg/m,则单根v带的初拉力。

200n作用在轴上的压力=1969.6n

六、 齿轮传动的设计。

1. 选择材料及确定许用应力。

小齿轮用40cr调质,齿面硬度217~286hbs,,,大齿轮用45钢调质,齿面硬度为197~286hbs,,,由表11-5,取=1.25, =1.6,]=600mpa

]==496mpa

]==mpa= 271.25mpa

]==mpa= 210 mpa

2. 按齿面接触强度设计计算。

设齿轮按8级精度制造。取载荷系数k=1(表11-3),齿宽系数=0.8(表11-6)。

小齿轮上的转矩。

取=188(表11-4),=2.5,,则齿轮分度圆直径。

=79.8mm

齿数取=20,则=3.47×2070。故实际传动比==3.5

模数m===3.99

齿宽b==0.8×79.8= 63.84,取=65mm, =70mm

按表4-1取m=4,实际的==20×4= 80 mm, =70×4=280mm

中心距===180 mm

第二轴小齿轮转矩。

=120.2mm

齿数取,则。故实际传动比。

模数。01齿宽b==0.8×120.2= 96.16,取=100mm, =105mm

按表4-1取=4,实际的。

mm, mm

中心距===220mm

3. 验算轮齿弯曲强度。

齿形系数,(图11-8),,图11-9)

由式(11-5)

安全。低速级齿轮齿数与高速级相差不大,因此也符合安全。

4. 齿轮的圆周速度。

对照表11-2可知选用8级精度是合适的。

七、 减速器轴的计算及轴承的选择。

1、轴的疲劳强度计算。

由式14-2得。

轴的最小直径应满足。

查表14-2得c的取值为118~107,则。

取30mm取48mm

取65mm两轴疲劳强度均符合要求。

2、联轴器的选择。

查表13-2选择yl12型刚性凸缘联轴器,参数如下:

公称转矩: =1600n·m

许用转速: [n]= 2900 r/min

轴孔直径: 65

轴孔长度: 142d=200

螺栓:m12

质量m=30.62kg

转动惯量i=0.443kg·m2

3、滚动轴承的选择。

由于工作情况为平稳,选用减速器为直齿圆柱齿轮,因此选用深沟球轴承,初步选定型号为6214,轴承处直径为70mm,采用脂润滑。设计轴的草图如下:

4、轴的强度计算。

选择轴材料为45钢,则。

轴强度为:

轴强度为:

轴强度为:

满足条件。参考文献。

机械设计基础杨可桢程光蕴李仲生。

机械设计课程设计唐增宝常建娥。

机械设计手册成大先。

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