机械课程设计

发布 2022-10-01 15:11:28 阅读 9128

武汉工程大学。

机械设计课程设计。

说明书。课题名称: 带式运输机传动装置的设计

专业班级: 材料成型及控制工程01

学生学号: 0903100107

学生姓名: 黄露。

学生成绩。指导教师秦襄培。

课题工作时间至。

武汉工程大学教务处

目录。第一章、设计任务书3)

第二章、传动装置的总体设计4)

第三章、传动零件的设计计算数8)

第四章、轴的设计计算15)

第五章、润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择………18)

第六章、箱体及其附件的结构设计19)

第七章、减速器箱体结构尺寸20)

设计心得体会21)

参考资料31)

第一章设计任务书:铸造车间型砂输送机的传动装置。

1.1 带式运输机的工作原理

型砂输送机的传动示意图。

1.2原始数据。

1.3工作情况:已知条件。

1) 工作条件:每日两班制工作,工作时连续单向运转,载荷较平稳。

2) 使用寿命8年,大修期4年。

3) 工作机效率为0.96。

4) 输送机由电机驱动。电机转动,经传动装置带动输送带移动。

5) 允许输送带速度偏差:±5%;

6) 按小批量生产规模设计。

1.4设计内容。

1.设计传动方案;

2.设计减速器部件装配图(a1);

3.绘制轴、齿轮零件图各一张(高速级从动轮、中间轴);

4.编写设计计算说明书一份。

第二章传动装置总体设计。

2.1 系统总体方案的确定。

2.1.1系统总体方案:电动机→传动系统→执行机构;

2.1.2初选两种传动方案,如下:

(a)二级同轴式减速器。

b)二级展开式圆柱齿轮传动。

c)二级分流式圆柱齿轮传动。

1) 系统方案总体评价。

方案(a)中,轴向尺寸大,重量较大,且中间轴细长,刚度差,沿齿宽分布不均匀,高速轴的承载能力难以充分利用。方案(b)中,若将电动机布置在减速器另一侧,其宽度尺寸得以缩小,结构简单,总传动比大。方案(c)中,结构复杂,常用于变载荷的场合,因此,在三个方案比较下,方案(b)比较合理。

最终确定方案(b),该方案的优点:该工作机有轻微振动,由于v带有缓冲吸振能力,采用v带传动能减小振动带来的影响,并且该工作机属于小功率、载荷变化不大,可以采用v带这种简单的结构,并且**便宜,标准化程度高,大幅降低了成本。减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速,这是两级减速器中应用最广泛的一种。

齿轮相对于轴承不对称,要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边,以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。原动机部分为y系列三相交流异步电动机。

总体来讲,该传动方案满足工作机的性能要求,适应工作条件、工作可靠,此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。

2.2 电动机选择(y系列三相交流异步电动机)

1)电动机容量的选择。

卷筒转速: =45r/min

工作机所需功率===1.7kw

设计方案的总效率=

本设计中的。

v带传动=0.96,滚动轴承=0.99,圆柱齿轮=0.97,弹性联轴器=0.99,鼓轮滑动轴承=0.96

则=0.96**0.97*0.99*0.96=0.86

故:pd=pw/=1.7/0.86=1.98kw

查表得: =2.2kw

2)电动机转速的选择。

=(i1’·i2’…in’) 由该传动方案知,在该系统中只有减速器和v带传动中存在传动比i1,i2,i3其他传动比都等于1。查表知圆柱齿轮传动比范围为3—6,v带传动的传动比范围为2---4。

所以 =(i1*i2*i3)所以的范围是(810---6480)r/min,初选为同步转速为1420r/min的电动机。

3)电动机型号的确定。

由表12-1[2]查出电动机型号为y100l1-4和y112m-6,其额定功率为2.2kw,满载转速1420r/min。基本符合题目所需的要求。

由于二级传动比i=8—60,所以只有选择y100l1-4电动机。

2.3传动装置总体传动比的确定及各级传动比的分配。

1)总传动比: =nm/nw =1420/45=31.56= i1 *i2

2)各级传动比分配:

传动比选取见表2-1,初选v带传动比为,援助齿轮传动的传动比为,高速级传动比与低速级传动比的分配:故,取v带传动比i1=3,则i2=10.52

由于减速箱是展开式布置,所以取=1.3

故*= i2,得=3.69, =2.84

3)各轴的转速为 :电动机转轴速度 n0=1420r/min

高速i n1==1420/3=473r/min

中间轴ii n2==473/3.69=128r/min

低速轴iii n3= =128/2.84=45r/min

4)各轴的输入功率:电动机==2.2kw

高速i =*2.2*0.96= 2.11 kw

中间轴ii p2=p1=2.11*0.99*0.97=2.03 kw

低速轴iii p3=p2*=2.03*0.99*0.97=1.95kw

5)各轴的输入转矩:电动机转轴==9550*2.2/1420=14.80 n

高速i t1= =42.6 n

中间轴ii t2==151.5n

低速轴iii t3= =413.8n

其中td= (n*m)

第三章传动零件的设计计算。

3.1 v带传动的设计计算:

3.1.1已知条件:

设计此v带传动时,已知条件有:带传动的工作条件;传递的额定功率;小带轮转速;大带轮转速。设计内容包括:

选择带的型号,确定基准长度,根数,中心距,基准直径以及结构尺寸,初拉力和压轴力。

3.1.2设计步骤:

传动带选为普通v带传动

1)确定计算功率:

此输送机每日两班制工作由书p156表8-7查得,工作情况系数。

计算功率。2)选择v带型号。

根据=2.64kw和小带轮转速。

由书p150图8-11选取带的带型为a型。

3)确定带轮的基准直径,并验算带速v

根据v带的带型由书p157选取小带轮基准直径=90mm

验算带速 而带速不宜过高或过低,一般v=m/s,最高带速vmax<30m/s,所以带的速度合适。

大带轮的基准直径 =3*90=270mm

查表8-8 圆整后取。

4)确定中心距并选择v带的基准长度长。

根据公式8—20

即,可初选中心距为500

查表得:实际中心距。

5)验算小带轮包角。

故,小带轮上的包角符合要求。

6)确定v带根数z

计算单根v带的额定功率。

由查表得。根据。

则。所以v带根数,取3根。

7)计算v带的初拉力的最小值。

由表得,a型带的单位长度质量。

故, 8)计算压轴力。

由以上结果整理得下表。

3.2齿轮传动的设计计算:

1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数。

1)按图,选用直齿圆柱齿轮传动。

2)材料及热处理:

选择小齿轮材料为40cr(调质),硬度为280 hbs大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240hbs二者的硬度差为40 hbs

3)带式运输机为一般工作机器,速度不高,故选用7级精度。

4)初选小齿轮齿数=24,则大齿轮齿数取。

初选低速级小齿轮齿数,则低速级大齿轮齿数,取=86

2、按齿面接触强度设计。

按下式试算:

1)确定公式内的各计算数值。

1)试选kt=1.3

2)查表选取尺宽系数φd=1

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