机械设计基础课程设计A

发布 2022-10-04 12:15:28 阅读 3057

设计题目:带式输送机传动装置设计。

专业年级:2015本科机电。

姓名。学号。

指导教师钟凯。

完成时间年月日。

设计资料:运输带拉力f=2000n,运输带速度v=0.90m/s,滚筒直径d=300mm,运输机使用期5年、单班制工作、单向运转、工作时有轻微震动、空载启动、运输带速度允许误差±5%、减速器由一般规模厂中小批量生产。

机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要,是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。

合理的传动方案除满足工作装置的功能外,还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。

本设计中原动机为电动机,工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动,第一级传动为带传动,第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。

带传动承载能力较低,在传递相同转矩时,结构尺寸较其它形式大,但有超载保护的优点,还可缓和冲击和振动,故布置在传动的高速级,以降低传递的转矩,减小带传动的结构尺寸。

齿轮传动的传动效率高,适用的功率和速度范围广,使用寿命较长,是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。

减速器的箱体采用水平剖分式结构,用ht200灰铸铁铸造而成。

1)工作条件:使用年限5年,工作为单班工作制,工作时有轻微震动,运输带速度允许误差±5%、减速器由一般规模厂中小批量生产。

2)原始资料:滚筒圆周力f=2000n;带速v=0.90m/s;滚筒直径d=300mm;

3)方案拟定:采用v带传动与齿轮传动的组合,即可满足传动比要求,同时由于带传动具有良好的缓冲,吸振性能,适应大起动转矩工况要求,结构简单,成本低,使用维护方便。

按工作要求选用y型全封闭笼型三相异步电动机。因为该类型电动机效率高,工作可靠,结构简单,维护方便,**低,使用于不易燃,不易爆,无腐蚀性气体和无特殊要求的场合。

1、工作机所需功率pw

pw=fv/1000=2000×0.9/1000 =1.89kw

——工作机的效率,取= 0.95.

2、传动装置总效率

由【1】表9-2得:

3、所需电动机功率。

卷筒工作转速为:

60×1000·v/(πd)=57.32 r/min

由【1】表2-1推荐的传动比合理范围,取圆柱齿轮传动一级减速器传动比i齿=3~5范围。取v带传动比i带=2~4。则总传动比理论范围为:i总 =6~20。

故电动机转速的可选范为。

i总×=343.9~1146.5 r/min

则符合这一范围的同步转速有:750和1000r/min,由标准查出两种适用的电动机型号:

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、结构和带传动、减速器传动比,可见第2方案比较适合。

因此选定电动机型号为y132m-8,n满=710r/min。

1、确定传动装置的总传动比由选定的电动机满载转速n满和工作机主动轴转速nw可得传动装置总传动比为:

i总=n满/nw=710/57.32=12.56

2、分配各级传动装置传动比:

总传动比等于各传动比的乘积 i总=i带i齿。

取=3.8 则i齿=12.56/3.8=3.311、转速n

/i带=/i带=710/3.8=186.84(r/min)

/i齿=186.84/3.31=56.44(r/min)

=56.44(r/min)

2、功率p带式运输机为通用工作机,取电动机额定功率为设计功率。

电动机轴:

轴(高速轴):

轴(低速轴):

卷筒轴: 3、转矩t

电动机轴。轴

轴 卷筒轴 t=9550pw/=9550×2.71/56.44=458.55(

将上述资料列表如下:

1、确定计算功率pc

查【2】表13-8得工况系数ka=1.1,则计算功率为pc=ka·p=1.1×3= 3.3kw

2、选择带的型号根据、,由【2】图13-15,选取a型带。

3、确定带轮基准直径、并验算带速v

初选小带轮的基准直径,由【2】表13-9,取小带轮的基准直径dd1=140mm。

带速验算:v=

介于5~25m/s范围内,故合适。

大带轮基准直径

根据【2】表13-9,将大带轮的直径圆整为=560mm.

4、确定v带长和中心距a0

根据【2】式13-2 ,初定中心距a0=800 。

由【2】计算带所需的基准长度。

2×800+π(140+560)/2+(560-140)2/(4×800)=2754.13mm

查【2】表13-2,按标准选带的基准长度ld=2800mm

按【2】式13-16计算实际中心距a

a=a0+()2=800+(2800-2754.13)/2=823 mm

5、验算小带轮上的包角α1

1=180°-(57.3°/a=150.8>120° 小带轮包角合适。

6、确定带的根数z

计算单根v带的额定功率。

由=140和=710r/min,查【2】表13-3得=1.25kw

根据=710r/min, =3.8和a型带。查【2】表13-5得=0.08kw

查【2】表13-7得=0.92,查【2】表13-2得=1.11,于是。

z= z取3根。

7、计算单根v带的初拉力的最小值。

由【2】表13-1得a型带的单位长度质量q=0.1kg/m,所以。

应使带的实际初拉力。

8、计算压轴力。

压轴力的最小值为。

1、选定齿轮材料、热处理方式。

因载荷平稳,小齿轮选硬齿面,大齿轮选软齿面,小齿轮的材料为45号钢调质,齿面硬度为236hbs,大齿轮选用45号钢正火,齿面硬度为190hbs。

由【2】表11-1和表11-5得。

shlim = 1

由 1、小齿轮的转矩。

2、选载荷系数k

由原动机为电动机,工作机为带式输送机,载荷平稳,齿轮在两轴承间对称布置。由【2】表11-3得,取k=1.1

3、计算尺数比。

4、选择齿宽系数根据齿轮为软齿轮在两轴承间为对称布置。由【2】表11-6取=1

5、计算小齿轮分度圆直径。

69( mm)

6、确定齿轮模数m

取z1 = 23,则z2 = iz1=23×3.31≈76

7、实际传动比i

8、计算齿轮的主要尺寸。

中心距 齿轮宽度。

b1 = b2 + 5~10) =74~79(mm)

取b1 =76 (mm)

9、计算圆周转速v并选择齿轮精度。

根据设计要求齿轮的精度等级为7级。

3.3.2 齿轮弯曲强度校核。

1、由3.3.1中的式子知两齿轮的许用弯曲应力。

2、计算两齿轮齿根的弯曲应力。

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