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机械设计课程设计计算说明书设计题目1—B设计一带式输送机传动装置专业班设计者指导老师2012年6月21日目录
一、设计任务书
二、传动方案的拟定
三、传动装置的数据计算
四、传动零件的设计计算
五、润滑和密封设计
六、箱体结构尺寸
七、设计总结
八、____计算项目及内容主要结果
一、设计任务书传动简图如图所示,设计参数列于表中2-1中工作条件连续单向运转,载荷平稳,空载启动,使用期10年(每年300个工作日),小批量生产,两班制工作,输送机工作转速允许误差为±5%带式输送机的传动效率为
0.96图2-1注
1.带式输送机运送散粒物料,如谷物,型砂,煤等;2.输送机运转方向不变,工作载荷稳定;
3.工作寿命10年,每年300个工作日,每日工作16小时;
(一)、原始数据输送带的牵引力FKN输送带的速度Vm/s输送带滚筒的直径D(mm)使用年限(年)
1.
51.726010
(二)、设计内容和要求
1.编写设计计算说明书一份,其内容通常包括下列几个方面
(1)传动系统方案的分析和拟定以及减速器类型的选择;
(2)电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算;
(3)传动零件的设计计算(如齿轮传动,带传动等);
(4)轴的设计计算;
(5)轴承及其组合部件设计;
(6)键联接和联轴器的选择及校核;
(7)减速器箱体,润滑及附件的设计;
(8)轴承寿命校核
(9)轴的强度校核;
(10)装配图和零件图的绘制;
(11)设计小结;
(12)____
2.要求每个学生完成以下工作
(1)减速器装配图1张(A1图纸)
(2)零件工作图2张(A3图纸)
(3)设计计算说明书1份
二、传动方案的拟定由图可知,该设备原动机为电动机,传动装置为减速器,工作机为带式输送机减速器为一级斜齿圆柱齿轮传动和一级带传动,轴承初步选用角接触球轴承联轴器选用弹性套柱销联轴器传动装置的数据计算
(一)、电动机的选择
1、选择电动机系列按工作要求及工作条件,选用三相异步鼠笼电动机,即电压为380VY系列的三相交流电源电动机
2、选择电动机系列
(1)、工作机输出轴的功率改
(2)、传动装置总效率式中、、、分别为V带、斜齿圆柱齿轮传动、轴、联轴器传动效率,,,则
(3)、所需电动机功率
(4)、选择电动机根据课程设计指导书第178页,由选择电动机的型号为Y112M-4或者Y132M1-6技术数据如下表电动机型号额定功率kW满载时转速(r/min)(kN)kNY112M-
4414402.
22.3Y132M1-
649602.
02.0
(二)、确定传动装置的总传动比和分配传动比1.带轮转速为电动机的转速为或者
2.总传动比
3.分配减速器的各级传动比按带传动与一级齿轮减速器关系进行设计,设带传动的传动比为,一级齿轮减速器的传动比为,一般要求且,所以选择Y112M-4使得,
4.计算传动装置的运动和动力参数电机轴Ⅰ轴Ⅱ轴Ⅲ功率
3.
733.
3953.261转矩
20.___
52.
37226.368转速
1440412.
726137.575传动比
3.4__3效率
0.
910.874
四、传动零件的设计计算
(一)V带的设计
1、确定设计功率由《机械设计》表6-7差得工况
2、选定带的型号根据根据图6-10确定为A型V带
3、传动比
4、小轮基准直径大轮基准直径由表6-8取
5、带速
6、初定轴间距按要求取
7、所需带的基准长度由表6-2选取带的基准长度
8、实际轴间距__时所需最小轴间距离张紧或补偿所需最大轴向距离
9、小带轮包角
10、单根V带的基本额定功率根据和由表6-4c查得A型V带
11、考虑传动比的影响,额定功率的增量,由表6-4c查得
12、V带的根数由表6-9查得由表6-2查得取4根248所以符合要求,可用
13、单根V带的初拉力
14、计算对轴的压力方向指向圆心
16、轮槽的基准宽度mm
(二)、齿轮传动的设计1选择齿轮材料及精度等级由于要求结构尺寸紧凑,采用软面齿轮传动,小齿轮用40Cr调质处理,小齿轮的齿面平均硬度为250HBS大齿轮为45钢,调质处理,硬度为210HBS,二者材料硬度差为40HBS查表选取9级精度2参数选择1小齿轮上的转矩为2)选载荷系数K因为载荷比较平稳,齿轮为软面,齿轮在两轴承间对称布置故取3)选择齿宽系数由于是单级齿轮传动,两支承相对齿轮为对称布置,且两轮均为软面,查表得到4)选择齿数由于采用硬齿面闭式传动,故取5)初选螺旋角3计算几何参数4按齿面接触疲劳强度设计确定计算参数a)考虑到冲击问题,由表
8.2选择载荷系数K=
1.2b计算转矩cd对于钢对钢齿轮,弹性影响系数e)计算大齿轮为碳钢调制,由表
8.6所列公式,f计算寿命系数所以取g计算由表
8.5选择安全系数2)计算齿轮参数a)由b计算法面模数5按齿根弯曲疲劳强度计算1确定计算参数a确定符合齿形系数当量齿数由表
8.3得b计算螺旋角系数由于c计算d)计算寿命Ne计算由表
8.6,选取安全系数2计算齿面接触疲劳强度a)判别大小齿轮的弯曲疲劳强度比较所以按大齿轮计算b)计算齿轮的法面模数
(6)确定模数综合考虑面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度,取标准模数7计算齿轮几何尺寸齿轮传动的中心距取则实际螺旋角为由于修正后的螺旋角略大于初选螺旋角,并所选模数大于计算模数,无需修正
(8)计算端面模数
(9)齿轮的其余主要尺寸分别为选用计算节圆速度设计结论齿轮材料小齿轮用40Cr调质,大齿轮用45号钢调质齿轮精度9级最小轴径计算
(三)、输入轴及其装置的设计
1、输入轴的结构设计1轴上零件的定位,固定和装配单级减速器中可将齿轮轴的齿轮部分安排在箱体__,由于轴径太小而采用齿轮轴式固定齿轮并且小齿轮转速快,为了避免润滑油烧坏轴承,所以要在齿轮两边__甩油环轴承都用甩油环来定位,而轴承靠轴承端盖来固定,输入轴的伸出段与大带轮通过键连接,并用轴端挡圈来实现轴向定位2确定轴各段直径和长度计算出的最小轴径取第1轴段结构参数第2轴段结构参数初定轴径则密封圈选型摘自JB/ZQ4606-86摘自书P206页型号:毡圈25内径外径宽度所以,第2轴段结构参数这段用来和轴承端盖连接第3轴段结构参数mm轴承选型摘自GB/T297-1994P147表15-1型号:30206基本尺寸/mm|d:30基本尺寸/mm|D:62基本尺寸/mm|B:16__尺寸/mm|damin:36__尺寸/mm|Da__x:56第3轴段结构参数第4轴段结构参数非定位轴肩自由确定,即可为配合尺寸,取尺寸36mm9)第5轴段结构参数
3、轴的强度校核分别做出轴的弯矩图、扭矩图和计算弯矩图轴承的寿命校核
5、键的强度校核键与轮毂的材料均为45钢,在轻微冲击时许用挤压应力为与带轮连接的键为键的工作长度,键与轮毂键槽的接触高度则键的强度足够
(五)、输出轴及其装置的设计
1、按照扭转强度初定直径选用45号钢为轴的材料,调质处理
2、输出轴的结构设计1轴上零件的定位,固定和装配联轴器通过设计阶梯轴定位,并与轴通过键连接,大齿轮通过套筒和轴肩定位配合,为防止油流入轴承而加甩油环,轴承分别以套筒与齿轮轴轮毂和轴肩定位,用轴承端盖固定,靠轴端挡圈来实现轴向定位2确定轴各段直径和长度计算出最小轴径则取1连接联轴器选型LT型弹性套柱销联轴器摘自GB/T4323-2002型号:LT7公称转矩Tn/N·m:250许用转速[n]|钢r/min:3300轴孔直径d
1、d
2、dz|钢mm:
32、
35、38轴孔长度|Lmm推荐:552第1轴段结构参数3第2轴段结构参数初定定位轴肩4密封圈选型摘自JB/ZQ4606-1986型号:毡圈40mm内径外径宽度5第2轴段结构参数6第3轴段结构参数非定位轴肩自由确定,即可根据轴承选型来确定摘自GB/T292-1994P152表15-3型号:7208AC基本尺寸/mm|d:40基本尺寸/mm|D:80基本尺寸/mm|B:18__尺寸/mm|damin:47__尺寸/mm|Da__x:73所以,第3轴段结构参数7第4轴段结构参数非定位轴肩自由确定,即可为配合尺寸,取标准尺寸.8第5轴段结构参数定位轴肩轴径9第6轴段结构参数轴径10)第7轴段结构参数轴径=40mmmm轴的强度校核分别做出轴的弯矩图、扭矩图和计算弯矩图轴承的寿命校核
5、键的强度校核键与轮毂的材料均为45钢,在轻微冲击时许用挤压应力为与联轴器连接的键为键的工作长度,键与轮毂键槽的接触高度则键的强度足够与大齿轮连接的键为键的工作长度,键与轮毂键槽的接触高度则键的强度足够润滑和密封设计齿轮传动的润滑采用油润滑,箱底的油高为50mm,比大齿轮__的齿顶圆高10mm,使齿轮可以充分浸油,保证润滑轴承采用脂润滑,为防止油冲走润滑脂而加甩油环密封采用毡圈密封,和轴承端盖以及轴配合
六、箱体结构尺寸机座壁厚δδ=
0.025a+58mm机盖壁厚δ1δ1=
0.025a+58mm机座凸缘壁厚b=
1.5δ12mm机盖凸缘壁厚b1=
1.5δ112mm机座底凸缘壁厚b2=
2.5δ20mm地脚螺钉直径df=
0.036a+12M20地脚螺钉数目a250n=64轴承旁联接螺栓直径d1=
0.75dfM12机盖与机座联接螺栓直径d2d2=
0.5~
0.6dfM10联接螺栓d2间距L=150~200148mm轴承盖螺钉直径d3=
0.4~
0.5dfM8视孔螺钉直径d4=
0.3~
0.4dfM6定位销直径d=
0.7~
0.8d28mm轴承旁凸台半径R120mm16mm20mm凸台高度h78mm大齿顶圆与箱体内壁距离Δ1Δ1δ15mm齿轮端面与箱体内壁距离Δ2Δ2δ15mm箱座肋厚8mm大齿轮轴承端盖外径132mm小齿轮轴承端盖外径102mm沉头座坑直径30mm轴承旁连接螺栓距离S1S2104mm149mm
七、设计总结这从机械设计课程设计中,我收益颇多首先,在计算数据和绘图的过程中,通过查阅课本书籍,和与同学,老师讨论交流,不但掌握了设计的方法,与把自己的思想表达了出来然后,在绘图的过程中,大量的数据计算和查表使得我学到了很多新的知识,还复习巩固了很多学过的知识最后,通过这次课程设计我也发现了自身的很多不足在计算数据的过程中因为之前查阅数据不够仔细,使得后面的计算出现了一些小的误差,在画图的过程中由于尺子不是特别直,返工了很多此,还有和同组同学的协调合作也没有特别__这些都是有待提高的地方
八、____1.《机械设计教程》第三版吴立言刘光雷主编西北工业大学出版社2012年2.《机械设计课程设计》张富洲主编西北工业大学出版社1994年。