机械设计优秀课程设计螺旋输送机传动装置.doc
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1、机械设计课程设计:螺旋输送机 传动装置学校:华南农业大学学院:工程学院班级:制作小组:制作人: 教导老师: 目 录摘要 1设计要求 2螺旋输送机传动简图 2第一章 :电动机选择1.1:选择电动机 31.2:选择电动机功率 31.3:选择电动机转速 31.4:确定传动装置总传动比及其分配 41.5:计算传动装置运动和动力参数 5第二章 :一般V带设计计算2.1:确定计算功率 62.2:选择一般V带型号 62.3:确定带轮基准直径和 62.4:验算带速 62.5:确定V带基准长度和中心距 72.6:验算小带轮上包角 72.7:确定V带根数 82.8:确定带初拉力v 82.9:计算带传动轴压力 92
2、.10:V带轮结构设计 9第三章 :单极齿轮传动设计3.1:选择齿轮类型、材料、精度及参数 113.2:按齿面接触疲惫强度设计 113.3:按齿根弯曲疲惫强度设计 143.4:几何尺寸计算 173.5齿轮结构设计 19第四章 :轴设计计算第一节 :输入轴设计4.1:输入轴设计 194.2:输入轴受力分析 224.3:判定危险截面和校核 25第二节 :输出轴设计4.1:输出轴设计 254.2:输出轴受力分析 284.3:判定危险截面和校核 31第五章 :轴承计算和选择5.1:轴承类型选择 315.2:轴承代号确实定 325.3:轴承校核 32第六章 :平键计算和选择6.1:高速轴和V带轮用键连接
3、 356.2:低速轴和大齿轮用键连接 366.3:低速轴和联轴器用键连接 36第七章 :联轴器计算和选择7.1:类型选择 377.2:载荷计算 377.3:型号选择 37第八章 :减速器密封装置选择8.1:输入轴密封选择 388.2:输出轴密封选择 38第九章 :减速器润滑设计9.1:齿轮润滑 389.2:轴承润滑 39第十章 :减速箱结构尺寸设计10.1:箱体结构尺寸 38设计小结 41参考文件 42摘 要螺旋输送机是一个不含有挠性牵引构件旋转类型物料输送机械,俗称绞龙,是矿产、饲料、粮油、建筑业中用途较广一个输送设备,由钢材做成,用于输送温度较高粉末或固体颗粒等化工、建材用产品。螺旋输送机
4、结构简单、横截面尺寸小、密封性好、工作可靠、制造成本低,便于中间装料和卸料,输送方向可逆向,也可同时向相反两个方向输送。假如从输送物料位移方向角度划分,螺旋输送机分为水平式螺旋输送机和垂直式螺旋输送机两大类型,关键用于对多种粉状、颗粒状和小块状等松散物料水平输送和垂直提升。其中,螺旋输送机传动装置是必不可少关键部分,此次小组设计是水平螺旋输送机,由电机带动,V带传动,经减速器减速然后带动输送机。螺旋输送机广泛应用对于提升劳动生产率,实现物料输送过程机械化和自动化,全部含相关键现实意义。关键字:螺旋输送机、减速器、物料输送设计要求:螺旋输送机题目:设计一个螺旋输送机传动装置,用一般V带传动和圆柱
5、齿轮传动组成减速器。输送物料为粉状或碎粒物料,运输方向不变。工作时载荷基础稳定,二班制,使用期限(每十二个月工作日300天),大修期四年,小批量生产。工作量:一张A0装配图,零件图3-4张,不少于30页设计计算说明书。原始数据:输送机主轴功率():5.6 输送机主轴转速():100螺旋输送机传动简图: 图1 螺旋输送机传动装置简图 1螺旋输送器 21级直齿圆柱齿轮减速器 3V带传动 4电动机 5联轴器计算项目计算过程计算结果第一章:电动机选择1.1:选择电动机Y系列异步电动机运行可靠、寿命长、使用维护方便、性能优良、体积小、重量轻、转动惯量小、用料省等优点,完全符合工作要求和工作条件。故选择Y
6、系列异步电动机。Y系列异步电动机1.2:选择电动机功率电动机所需功率: 式中:安全系数,考虑过载或功耗波动等影响,取1.3; 输送机主轴功率,数值为5.6kW; 传动装置总传动效率 分别为V带传动,一对圆柱齿轮,一对滚动轴承,十字滑块联轴器传动效率,查得; 1.3:选择电动机转速续1.3:选择电动机转速依据输送机主轴转速n及机械传动效率概率值和传动比范围取得一般V带传动比,单级圆柱齿轮减速器传动比,可计算电动机转速合理转速范围为 总而言之,依据ZB/TK 2-1988,JB/T 5274-1991,取型号为Y160M-4电动机,其技术数据以下:电动机型号固定 功率/kW满载 转速起动转矩/额定
7、转矩最大转矩/额定转矩电动机轴伸出端直径/mm电动机伸出端安装长度/mm电动机中心高度/mm电动机外形尺寸 长宽高/mmY160M-41114602.22.242k6110160600 330 385 电动机安装及相关尺寸底脚安装尺寸AB地脚螺栓孔尺寸K轴承尺寸DE装键部位尺寸Fh25421015421101281.4:确定传动装置总传动比及其分配传动装置总传动比: 取V带传动比,则单级圆柱齿轮减速器传动比为1.5:计算传动装置运动和动力参数1.5.1:计算各轴输入功率 电动机轴: 轴(减速器高速轴) 轴(减速器低速轴)1.5.2:计算各轴转速电动机轴: 轴I: 轴II: 1.5.3:计算各轴
8、转矩电动机轴:轴I:轴II: 第二章:一般V带设计计算2.1:确定计算功率 确定工作系数:因为载荷变动小,空、轻载起动,天天工作两班制,选择,故2.2:选择一般V带型号依据和,确定选择A型V带。A型2.3:确定带轮基准直径和取主动轮基准直径, 从动轮基准直径为:为滑移率,通常取(1%2%),此处取0.01。按一般V带轮基准直径系列,取,这么使从动轮增加。从动轮转速:转速相对误差为:在许可误差范围内。2.4:验算带速带速:因为在许可范围内,所以带速适宜。2.5:确定V带基准长度和中心距带传动中心距为:得:初定中心距为500mm。 计算对应带长: 选择带基准长度。传动实际中心距:考虑安装调整和保持
9、张紧力需要,中心距变动调整范围为:2.6:验算小带轮上包角小齿轮包角: 包角合理。2.7:确定V带根数V带根数:依据型带,取单根V带额定功率依据型带,取单根V带额定功率增量依据包角,取包角修正系数依据型带,取一般V带带长修正系数代入数据: 选择根。2.8:确定带初拉力带初拉力:依据型带,V带单位长度质量代入数据: 2.9:计算带传动轴压力带传动轴压力: 2.10:V带轮结构设计续:V带轮结构设计带轮材料;选择灰铸铁HT150。依据槽型为:查得相关齿槽截面尺寸数据,单位:mm,和相对应主动带轮结构尺寸:确定尺寸以下:因为,所以结构型式采取实心式,设计参数以下:,式中和电机输出轴配合,取定,取,取
10、且外依据直径,取从动带轮结构尺寸:因为结构型式采取轮辐式,设计参数以下:,式中和减速器输入轴配合,取定,,取取依据直径,取式中:为传输功率, 为带轮转速,; 为轮辐数。单位:第三章:单极齿轮传动设计3.1:选择齿轮类型、材料、精度及参数依据工作条件、要求和上文传输效率设计(1)选择直齿轮传动(2)选择齿轮精度8级精度(3)取小齿轮材料为40Cr(调质)、硬度为280HBS;大齿轮材料为45钢、调质硬度为240HBS(4)取小齿轮齿数,大齿轮直齿轮8级精度40Cr3.2:按齿面接触疲惫强度设计续3.2:按齿面接触疲惫强度设计续3.2:按齿面接触疲惫强度设计续3.2:按齿面接触疲惫强度设计小齿轮分
11、度圆直径设计公式: 3.2.1 确定计算参数 1.齿轮按标准中心距安装,啮合角=节圆压力角=; 2.试选接触疲惫强度计算载荷系数; 3.计算小齿轮传输转矩: 4.选择齿宽系数为 5.区域系数: 6.查得材料弹性影响系数 7接触疲惫强度用重合度系数由式和 计算: 8.计算接触疲惫许用应力 查得小齿轮和大齿轮接触疲惫极限分别为计算应力循环次数:查表取接触疲惫寿命系数取失效概率为1%,安全系数,由式得 取中较小者作为该齿轮副接触疲惫许用应力,即:3.2.2 试算小齿轮分度圆直径 =62.935mm3.2.3 调整小齿轮分度圆直径 3.2.3.1 计算实际载荷系数前数据准备 1、圆周速度v 2、齿宽b
12、 3.2.3.2、计算实际载荷系数系数 1、查得使用系数 2、依据8级精度查得动载系数 3、齿轮圆周力 查表得齿间载荷分配系数 由文件,得8级精度、小齿轮相对支承对称部署时,得齿间载荷分布系数,于是得到实际载荷系数: 4、按实际载荷系数算得分度圆直径 及对应齿轮模数 =3.3:按齿根弯曲疲惫强度设计续3.3:按齿根弯曲疲惫强度设计续3.3:按齿根弯曲疲惫强度设计续3.3:按齿根弯曲疲惫强度设计依据下式计算模数: 3.3.1、确定公式中各参数值 1、试选2、 计算弯曲疲惫强度用重合度系数 3、计算 (1)据文件,查得齿形系数 (2)据文件,查得应力修正系数 (3)据文件,查得小齿轮和大齿轮齿根弯
13、曲疲惫极限分 别为 (4)据文件,查得弯曲疲惫寿命系数、 (5)取弯曲疲惫安全系数,得: 因为大齿轮大于小齿轮,所以取 =4、试算模数 3.3.2、调整齿轮模数1、计算实际载荷系数前数据准备(1)圆周速度 (2) 齿宽b (3)宽高比 2、 计算实际载荷系数 (1)、依据,8级精度,查得动载系数 (2)、计算齿间载荷分配系数 由文件查得齿间载荷分配系数 (3)、由文件查得 (4)、结合,查文件,得 则载荷系数为: 3、按实际载荷系数算得齿轮模数 对比计算结果,由齿面接触疲惫强度计算模数m大于由齿根弯曲疲惫强度计算模数,因为齿轮模数m大小关键取决于弯曲强度提供承载能力,而齿面接触疲惫强度所决定承
14、载能力,仅于齿轮直径(即模数和齿轮乘积)相关,可取弯曲强度模数1.835mm并就近圆整为标准值m=2mm,按接触疲惫强度算分度圆直径d=69.57mm,算出小齿轮齿数取,则大齿轮齿数这么设计出齿轮传动,既满足了齿面接触疲惫强度,又满足齿根弯曲疲惫强度,并做到结构紧凑,避免浪费。=3.4:几何尺寸计算续3.4:几何尺寸计算 1、计算分度圆直径 2、计算中心距 3、计算齿轮宽度 考虑不可避免安装误差,为了确保设计齿宽和节省材料。通常将小齿轮略微加宽,取,而大齿轮齿宽等于设计齿宽,即齿轮几何尺寸计算结果列于下表:名称代号计算公式小齿轮大齿轮中心距210传动比5模数m2压力角2020齿数z35175分
15、度圆直径d70350齿顶圆直径144354齿根圆直径135345齿宽b7570齿距p6.28法向齿距5.90齿厚s3.14齿槽宽e3.14顶隙c0.5表中,为齿顶高系数(=1);为顶隙系数(=0.25)。3.5齿轮结构设计小齿轮齿顶圆直径160mm,采取实心式结构,决定把输入轴设计为齿轮轴;大齿轮齿顶圆直径500mm,采取腹板式结构;结构以下表;实心式腹板式大齿轮腹板式结构参数:代号计算公式大齿轮(mm)354326由轴强度及结构要求计算确定64102.4214.267.087021第四章:轴设计计算第一节 :输入轴设计4.1:输入轴设计:续4.1:输入轴设计:续4.1:输入轴设计:4.1.1
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