机械设计课程设计

发布 2022-10-01 18:09:28 阅读 9466

设计题目带式运输机的机械传动装置的设计计算。

系别建筑设备系。

班级0903班。

姓名赵亚洲。

学号 200908142083

指导老师邵正宇。

完成日期 2024年1月2日。

目录。一、传动方案拟定3

二、 普通v带的设计5

三、齿轮传动的设计8

四、轴的设计12

五、轴承选择计19

六、键的选择与校核20

七、联轴器选择21

八、减速器润滑、密封及附件的选择确定………21

九、箱体主要结构尺寸的计算及装配图22

十、设计小结24

十。一、参考文献24

一、 传动方案拟定。

1.1设计题目。

带式输送机传动系统中的减速器。要求传动系统中含有单级齿轮减速器及v带传动。

1.2 主要技术参数说明

输送带的最大有效拉力f=1200n,输送带的工作速度v=1.7 m/s,输送机滚筒直径d=270 mm。

1.3 传动系统工作条件。

带式输送机在常温下连续工作、单向运转;空载起动,工作载荷较平稳;两班制,要求减速器设计寿命为10年。

1.4 传动系统方案的选择。

图1 带式输送机传动系统简图。

1.5、减速器结构选择及相关性能参数计算。

1.5.1、减速器结构。

本减速器设计为水平剖分,封闭卧式结构。

1.5.2、电动机选择。

一)工作机的功率pw

fv/1000=1200×1.7/1000=2.04kw

二)总效率。

三)所需电动机功率。

查《机械零件设计手册》得 ped = 3 kw

电动机选用 y132s-6 n满 =960 r/min

1.5.3、传动比分配。

工作机的转速n=60×1000v/(d)

120.3r/min取 则。

1.5.4、动力运动参数计算。

一)转速n=960(r/min)

/=/960/2.5=384(r/min)

/=384/3.19=120.3(r/min)

二)功率p

三) 转矩t

将上述数据列表如下:

表。一、动力运动参数计算。

二、 普通v带的设计。

2.1、选择普通v带型号。

1)求计算功率:

查表13-8得ka=1.1,由pc=ka·p=1.1×2.45=2.70( kw)

2)选v带型号:

根据课本p219表13-15得知其交点在a、b型交界线处,经过比较,这里选择a型带。

3)求大小带轮的基准直径d2、d1:

由表13-9,d1不应小于75,现取小带轮d1=100mm,由式(13-9)得:d2=n1·d1·(1-ε)n2=960/384×100×(1-0.02)=245mm

由表13-9取d2=250mm ,(虽使n2略有减少,但其误差小于5%,故允许)

4)、带速验算:

v=n1·d1·π/1000×60) =960×100·π/1000×60)=5.0 m/s介于5~25m/s范围内,故合适。

5)、确定v带基准长度和中心距a:

初步选取中心距:a0=1.5(d1+d2)=1.5

这里取a0=600mm,符合0.7·(d1+d2)≤a0≤2·(d1+d2)

则带长为:l0=2·a0+π·d1+d2)+(d2-d1)2/(4·a0)

1750.4 mm

由表13-2,对a型带选用=1800 mm的实际中心距,再由式(13-16)计算实际中心距:

a=a0+(ld-l0)/2=600+(1800-1750.4)/2=625 mm

6)、验算小带轮上的包角α1

1=180-(d2-d1)×57.3/a

180-(245-100)×57.3/625=167.7>120 合适。

7)、确定带的根数:

由式(13-15)得:

z=pc/((p0+△p0)·kl·kα),令。

由式13-9计算传动比:

2.5,查表13-5得。

故要取3根a型v带。

8)、计算轴(轴一)上的压力。

由表13-1得,故由式13-17得到单根v带的初拉力:

f0=500·pc·(2.5/kα-1)/z· c+q· v2

500×2.7×(2.5/0.97-1)/(3×5)+0.1×=144.46 n

作用在轴(轴一)上的压力。

fq=2·z·f0·sin(α/2)

2×3×144.46×sin(166.7/2)=861.1 n

2.2、带轮的结构设计:

由表13-10得,v带轮齿槽尺寸:l=80+2mm=82mm;

b=(3-1) ×f+2×e=48mm.

对于轴二,已知带轮的拉力f=1200n,按照同样的方法求得包角,作用在轴上的压力=

带轮的工作示意图:

三、 齿轮传动的设计。

3.1、齿轮参数的计算与校核。

开式齿轮选用:斜齿圆柱软齿面齿轮。

小齿轮:45 调质硬度197~286hbs,

大齿轮:45 正火硬度156~217hbs,

对于一般工业用齿轮,采用一般可靠度计算。

取最小安全系数: =1.0, =1.25;

因此,取为380,取为180

1) 小齿轮上的转矩。

2) 确定各种参数。

齿轮按 9等级精度制造。

k=1.1

初选螺旋角 β=15°

3) 按齿轮弯曲强度设计计算。

计算齿数比u

取=32 则==102.08 取。

实际传动比。

齿形系数 齿数比相对误差。

允许。查《机械设计基础》教材图11—8得

图11—9得。

因为:故:对小齿轮进行弯曲强度计算。

法向模数:由《机械设计基础》教材表4—1:取。

中心距:取确定螺旋角:

齿轮分度圆直径。齿宽 取

4) 验算齿面接触强度。

故安全。5) 计算齿轮圆周速度v并选择齿轮精度。

查表取齿轮等级为9 级制造精度是合宜的。

3.2、齿轮几何尺寸的确定。

齿顶圆直径由《机械零件设计手册》得 h*a =1 c* =0.25

齿距 p = 1.5×3.14=4.71(mm)

齿根高 齿顶高

齿根圆直径。

3.3 齿轮的结构设计。

小齿轮采用齿轮轴结构,大齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构,大齿轮的相关尺寸计算如下:

轴孔直径 d=61

轮毂直径 =1.6d=1.6×61=97.6

轮毂长度 轮缘厚度 δ0 = 3~4)m = 6~8(mm) 取=8

轮缘内径 =-2h-2=201-2×4.5-2×8

176(mm)

取d2 = 176(mm)

腹板厚度 c=0.3=0.3×48=14.4取c=15(mm)

腹板中心孔直径=0.5(+)0.5*(97.6+176)=136.8(mm)

腹板孔直径=0.25(-)0.25*(176-97.6)

19.6(mm) 取=20(mm)

齿轮倒角n=0.5m=0.5×1.5=0.75

齿轮工作如图所示:

四、轴的设计。

4.1、电机轴的设计计算与校核:

一)、电动机轴的材料选择、热处理方式,许用应力的确定。

选择45钢正火。硬度达到170~217hbs,抗拉强度。

600mpa,屈服强度=355mpa。55mpa

二)、初步计算各轴段直径。

1)计算d1,按下列公式初步计算输出轴的直径,输出轴的功率p和扭矩t

最小直径计算(查《机械设计基础》教材表15—3 取 c=110)

考虑键槽。选择标准直径。

(2)计算。

因必须符合轴承密封元件的要求,经查表,取=20mm;

(3)计算,且必须与轴承的内径一致,圆整=25mm,初选轴承型号为6205,查课设教材p117可知,b=15mm,d=52mm,;

(4)计算,为装配方便而加大直径,应圆整为标准直径,一般取0,2,5,8尾数,取=30mm;

(5)计算。

取40mm;

6)计算:同一轴上的轴承选择同一型号,以便减少轴承座孔镗制和减少轴承类型。

电动机轴各阶梯轴直径列表如下:

三)、计算轴各段长度。

1)计算 第一段的长度取=80mm;

2)计算 轴承端盖采用凸缘式轴承端盖,取,其中d3为螺钉直径m8,由轴承外径d=52mm,查表,取d3=5mm,式中,为箱体壁厚,取=8mm,取轴旁连接螺栓的直径为10mm,查得;

由于轴承的轴颈直径和转速的乘积<()105,故轴承采用脂润滑,取所以m=8+16+14+8-9-15=6mm,所以=20+6+6=32mm,取=33mm;

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