十二。 箱体的设置33
十三。 减速器附件的选择35
十四。设计总结37
十五。参考文献38
一.任务设计书。
题目a:设计用于带式运输机的传动装置。
原始数据:工作条件:一半制,连续单向运转。载荷平稳,室内工作,有粉尘(运输带于卷筒及支撑间。包括卷筒轴承的摩擦阻力影响已经在f中考虑)。
使用年限:十年,大修期三年。
生产批量:十台。
生产条件:中等规模机械厂,可加工7~8级齿轮及蜗轮。
动力**:电力,三相交流(380/220)。
运输带速度允许误差:±5%。
设计工作量:1.减速器装配图一张(a3)
2.零件图(1~3)
3.设计说明书一份。
个人设计数据:
运输带的工作拉力 t(n/m)__4800___
运输机带速v(m/s) _1.25___
卷筒直径d(mm) _500___
已给方案。三.选择电动机。
1.传动装置的总效率:
式中:η1为v带的传动效率,取η1=0.96;
2η2为两对滚动轴承的效率,取η2=0.99;
3为一对圆柱齿轮的效率,取η3=0.97;
为弹性柱销联轴器的效率,取η4=0.98;
5为运输滚筒的效率,取η5=0.96。
所以,传动装置的总效率η=0.96*0.99*0.99*0.97*0.98*0.96=0.86
电动机所需要的功率。
p=fv/η=4800*1.25/(0.86×1000)=6.97kw
2.卷筒的转速计算。
nw=60*1000v/πd=60*1000*1.25/3.14*500=47.7r/min
v带传动的传动比范围为;机械设计第八版142页。
一级圆柱齿轮减速器的传动比为i2∈[8,10 ];机械设计第八版413页。
总传动比的范围为[16,40];
则电动机的转速范围为[763,1908];
3.选择电动机的型号:
根据工作条件,选择一般用途的y系列三相异步电动机,根据电动机所需的功率,并考虑电动机转速越高,总传动比越大,减速器的尺寸也相应的增大,所以选用y160m-6型电动机。额定功率7.5kw,满载转速971(r/min),额定转矩2.
0(n/m),最大转矩2.0(n/m)
4、计算传动装置的总传动比和分配各级传动比。
总传动比ib=n/nw=971/47.7=20.3
式中:为电动机满载转速;
为工作机轴转速。
取v带的传动比为i1=3,则减速器的传动比i2=ib/3=10.03;
5.计算传动装置的运动和动力参数。
6.计算各轴的转速。
轴:n1=n/i1=971/3=323.6 r/min;
轴:n2=ni/6.76=47.7; r/min
卷筒轴:n3=n2=47.7 r/min
7.计算各轴的功率。
轴:p1=pη1=6.970.96=6.5184(kw);
轴p2=p1η2η3=6.51840.990.97=6.25(kw);
卷筒轴的输入功率:p3=p2ηη2=6.250.980.99=6.06(kw)
8.计算各轴的转矩。
电动机轴的输出转转矩:t1=9550p/n=96606.97/971=68.5 n·m
轴的转矩:t2=t1*i1*η1*η2=68.5*3*0.96*0.99=195.3 n·m
轴的转矩:t3=t2i2*η2η3=195.36.760.990.97=1267.8n·m
第二部分传动零件的计算。
四。v型带零件设计
1.计算功率:
---工作情况系数,查表取值1.3;机械设计第八版156页。
---电动机的额定功率。
2.选择带型。
根据,n=971,可知选择b型;机械设计第八版157页。
由表8-6和表8-8取主动轮基准直径。
则从动轮的直径为
据表8-8,取mm
3.验算带的速度。
=7.11m/s
机械设计第八版157页。
7.11m/s 25m/s
v带的速度合适。
4、确定普通v带的基准长度和传动中心矩。
根据0.7(+)2(+)初步确定中心矩。
机械设计第八版152页。
1000mm
5.计算带所需的基准长度:
= 2950.6mm
机械设计第八版158页。
由表8-2选带的基准长度=3150mm
6.计算实际中心距a
/2=1100mm
机械设计第八版158页。
验算小带轮上的包角。
7.确定带的根数z
z= 机械设计第八版158页。
由,查表8-4a和表8-4b
得 =1.68, =0.31
查表8-5得: 0.955,查表8-2得: 1.07,则。z=
取z=5根。
8.计算预紧力。
机械设计第八版158页。
查表8-3得q=0.18(kg/m)
则=230.8n
9.计算作用在轴上的压轴力。
2285.2n 机械设计第八版158页。
五。带轮结构设计。
带轮的材料采用铸铁。
主动轮基准直径,故采用腹板式(或实心式),从动轮基准直径,采用孔板式。
六.齿轮的设计。
1.选定齿轮的类型,精度等级,材料以及齿数;
1).按传动方案,选用直齿圆柱齿轮传动;
2).减速器运输机为一般工作机器,工作速度不是太高,所以选用7级精度(gb10095-88);
3).选择材料。由表10-1可选择小齿轮的材料为45gr(调质),硬度为280hbs,大齿轮的材料为45刚(调质),硬度为240hbs,二者的材料硬度相差为40hbs。
4).选小齿轮的齿数为24,则大齿轮的齿数为246.76=162.24,取=163
2按齿面接触强度进行设计。
由设计公式进行计算,即。
机械设计第八版203页。
选用载荷系数=1.3
计算小齿轮传递的转矩。
由表10-7选定齿轮的齿宽系数;机械设计第八版205页。
由表10-6查得材料的弹性影响系数=189.8
由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限=600mpa;大齿轮的接触疲劳强度极限=550mpa
3.计算应力循环次数。
=60323.61(2436510)=1.7;机械设计第八版206页。
取接触疲劳寿命系数=0.89, =0.895;机械设计第八版207页。
4.计算接触疲劳许用应力。
取失效概率为1%,安全系数s=1,得。
机械设计第八版205页。
5.计算接触疲劳许用应力。
1)试算小齿轮分度圆的直径,带入中较小的值。
2.32 =71mm
1)计算圆周的速度。
=1.20mm/s
2)计算齿宽b
171mm=71mm
3)计算齿宽和齿高之比。
模数=2.95 mm
齿高=2.252.95=6.63 mm
4)计算载荷系数。
根据v=1.2mm/s;7级精度,可查得动载系数=0.6;机械设计第八版194页。
直齿轮 =1;
可得使用系数 =1;机械设计第八版193页。
用插图法差得7级精度,小齿轮相对支承非对称布置时, =1.423机械设计第八版196页。
由10.68, =1.423 可得=1.36
故载荷系数==0.8538
机械设计第八版192页。
5)按实际的载荷的系数校正所算得的分度圆直径。
=61.6mm
6)计算模数m。
6.按齿根弯曲强度设计。
弯曲强度的计算公式。
;机械设计第八版201页。
1)确定公式内各计算数值。
1)查表可得小齿轮的弯曲疲劳强度极限=500mpa大齿轮的弯曲强度极限=380 mpa 机械设计第八版209页。
2)查表可得弯曲疲劳寿命系数=0.86, =0.87;
3)计算弯曲疲劳许用应力。
取弯曲疲劳安全系数s=1.4,由式可得。
=307.14 mpa
=236.14 mpa
计算载荷系数k
查取齿形系数。
查得 2.652.06
机械设计第八版200页。
6)查取应力校正系数。
查表可得 = 1.581.97
机械设计第八版200页。
计算大,小齿轮的并加以比较。
大齿轮的数值大。
2)设计计算。
对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数,由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径(即模数与齿数的乘积)有关,可取由弯曲强度算得的模数2.3并就近圆整为标准值m=2,按接触强度计算得的分度圆直径=71 mm,算出小齿轮数。
大齿轮的齿数=6.7631=210
这样设计出的齿轮传动,既满足了齿面接触疲劳强度,又满足了齿根弯曲疲劳强度,并做到结构紧凑,避免了浪费。
4.几何尺寸的计算。
1)计算分度圆直径。
m=64mm
m=420mm
2)计算中心距。
242mm3)计算齿轮的宽度。
64 mm七.轴的设计与校核。
高速轴的计算。
1)选择轴的材料。
选取45钢,调制处理,参数如下:
硬度为hbs=220
抗拉强度极限σb=650mpa
屈服强度极限σs=360mpa
弯曲疲劳极限σ-1=270mpa
剪切疲劳极限τ-1=155mpa
许用弯应力[σ-1]=60mpa
二初步估算轴的最小直径。
由前面的传动装置的参数可知= 323.6 r/min; =6.5184(kw);查表可取=115机械设计第八版370页表15-3
31.26mm
三.轴的机构设计。
机械设计课程设计
1高速轴设计 材料 选用45号钢调质处理。查课本第230页表14 2取c 100。各轴段直径的确定 根据课本第230页式14 2得 又因为装小带轮的电动机轴径,又因为高速轴第一段轴径装配大带轮,且所以查手册第9页表1 16取。l1 1.75d1 3 60。因为大带轮要靠轴肩定位,且还要配合密封圈,所...
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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 2...
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