班级:a07机械(1)班。
学号:070401131
姓名:王霆
指导老师:章海和顾平灿。
目录。第一节设计任务3)
第二节电动机的选择和计算4)
第三节传动零件的设计计算7)
第四节具体二级齿轮减速器轴的方案设计12)
第五节键的校核17)
第六节轴承的润滑及密封19)
第七节箱体结构设计和计算20
第八节设计结果22)
第九节设计小结24)
参考文献25)
机械设计课程设计》任务书之八。
带式输送机传动系统设计。
第一节、设计任务。
传动装置中广泛采用减速器,它具有固定传动比、结构紧凑、机体封闭并有较大刚度、传动可靠等特点。设计带式输送机传动系统。采用v带传动及两级圆柱齿轮减速器。
1. 原始数据。
运输带的有效拉力f=6200n,运输带速度v=0.48m/s(允许误差5%),卷筒直径d=375mm。减速器设计寿命为5年。
2. 传动装置参考方案。
图 1-1带式输送机由电动机驱动。电动机1通过v带传动将动力传入两级圆柱齿轮减速器3,再通过联轴器4将动力传至输送机滚筒5,带动输送带6工作。
3. 工作条件。
两班制,常温下连续工作;空载起动,工作载荷平稳;三相交流电源,电压为380/220伏。
第二节、电动机的选择和计算。
2.1 电动机的选择。
1、电动机类型和结构型式的选择:按已知的工作要求和条件,选用y系列三相异步电动机,电压380v。
2、确定电动机的功率:
1)传动装置的总效率:
总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒。
2)电机所需的工作功率:
电动机所需工作功率按式(1)为。
pd=pw/η总
由式(2)pw=fv/1000 kw
因此:pd=fv/1000η总。
3.4kw3、确定电动机转速:
滚筒轴的工作转速:
n=60×1000v/πd
24.46r/min
按表1推荐的传动笔合理范围,取v带传动的传动比i1=2~4,二级圆柱齿轮减速器传动比i2=8~40,则总传动比合理范围为i总=16~160,故电动机转速的可选范围为。
nd=i总×n=(16~160)×24.46=371.4~3913.6r/min.
符合这一范围的同步转速有和3000 r/min。
根据容量和转速,由有关手册查出有四种适用的电动机幸好,因此有4种传动比方案,如下页第一表:
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、**和带传动、减速器的传动比,可见第二方案比较合适。因此此选定电动机型号为y132m1-6,其主要性能如下表:
2.2、确定传动装置的总传动比和分配传动比。
1、总传动比:i总=n电动/n筒=960/24.46=39.25
2、分配各级传动比。
由机械手册(8) ia=i0*i
式中ia、i0分别为带传动和减速器的传动比。
为使v带传动外廓尺寸不致过大,初步取i0=2.8(世纪的传动比要再设计v带传动时,由所选大、小带轮的标准直径之比计算),则减速器传动比为:
i= ia/ i0=39.25/2.8=14.02
3、分配减速器的各级传动比。
按展开式布置。考虑润滑条件,为使两级大齿轮直径相近,可由机械设计手册图(12)展开式曲线查得i1=4.51,则i2=i/i1=14.02/4.51=3.10
2.3、计算传动装置的运动参数及动力参数。
1、计算各轴转速(r/min)
由机械手册(9)~(11)
i轴ni=nm/i带=960/2.8=342.86(r/min) .
ii轴nii=ni/i1=342.86/4.51=76.02(r/min) .
iii轴 niii=ni/i齿=72.06/3.1=24.52(r/min) .
滚筒轴 nw=niii =24.52(r/min)
2、 计算各轴的功率(kw)
由机械手册(12)~(15)
i轴 pi=pd*η01=pd*η1=3.4*0.96=3.26kw.
ii轴 pii=pi*η12=pi*η2*η3=3.26*0.98*0.97=3.10kw.
iii轴 piii=pii*η23=pii*η2*η3=3.10*0.98*0.97=2.95kw.
卷筒轴 piv=piii*η34=piii*η2*η4=2.95*0.98*0.99=2.86kw.
i-iii轴的输出功率则分别为输入功率乘轴承效率0.98,;;例如i轴输出功率为p1=pi*0.98=3.26*0.98=3.14kw,其余类推。
3、 计算各轴转矩。
由机械手册(16)~(21)
电动机轴输出转矩。
td=9550pd/nm=9550×3.4/960=33.83n`m
i-iii轴输入转矩。
i轴ti=td*i0η01=td*i0*η1=33.83*2.8*0.96=90.94 n`m
ii轴tii=ti*i1*η12=ti*i1*η2*η3=90.94*4.51*0.98*0.97=389.89 n`m
iii轴tiii=tii*i2*η23=tii*i2*η2*η3=389.89*3.10*0.98*0.97=1148.92 n`m
卷筒轴输入转矩 tiv=tiii*η2*η4=1148.92*0.98*0.99=1114.68 n`m
i~iii轴的输出转矩则分别为各轴的输入转矩乘轴效率0.98,例如i轴的输出转矩为t01=ti*0.98=90.94*0.98=89.12 n`m,其余类推。
运动和动力参数计算结果整理于下表:
电动机的外形如图:
第三节、传动零件的设计计算。
3.1 v带传动设计。
1、确定计算功率
pca=ka·p=1.2·3.4=4.10kw
式中ka为工作情况系数,p为电机输出功率。
2、选择带型号
根据计算功率pca 为4.10kw和小带轮转速960/min,从机械设计课本图8-11选取普通v带的带型号。查图初步选用a型v带。
3、确定带轮的基准直径dd 并验算带速v
1) 初选小带轮的基准直径dd
根据v带的带型,参考机械设计课本表8-6和表8-8确定小带轮的基准直径dd1,应使dd1≥
(dd)min。(dd)min=75mm,所以选取dd1 =100mm。
2) 验算带速v
根据式v=πdd1nm/(60·1000)=π100·960/60000=5.03 m/s。在5~25m/s范围内,带速合适。
3) 计算大带轮的基准直径。
由dd2=idd1 =3.0·100=300mm,并根据机械设计课本表8-8加以适当圆整,取dd2=300mm.
4 确定中心距a,并选择v带的基准长度ld
1)根据带传动总体尺寸的限制条件或要求的中心距,结合式0.7(dd1+dd2)<初定中心距a0=500mm.
2)计算相应的带长ld0.
ld0≈2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0=2·500+π(100+300)/2+(300-100)2/(4·500)=1648.31 mm
查机械设计课本表8-2选取ld=1600mm.
3)计算中心距a及其变动范围。
传动的实际中心距近似为 a≈a0+(ld-ld0)/2=500+(1600-1648.31)/2=475.62mm
取a=475mm。
考虑到带轮的制造误差、带长误差、带的弹性以及因带的松弛而产生的补充张紧的需要,常给出中心距的变化范围。
amin=a-0.015ld=475-0.015·1600=451
amax=a+0.03ld=475+0.03·1600=523.
机械原理课程设计说明书
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