皮带输送机传动装置设计.doc
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1、机械设计课程设计计算说明书课 程 名 称: 机械工程基础课程设计 题 目: 皮带输送机传动装置设计 学院(直属系): 电子科技大学成都学院 年级/专业/班: 2023级机械设计制造及其自动化5班 学 生 姓 名: 周犹彪 学 号: 指 导 教 师: 李世蓉 目录摘 要.3第一章 设计题目及重要技术说明.4 一、设计题目.4 二、重要技术说明内容.4第二章 结构设计.52.1传动方案拟定.52.2电动机选择.5 2.2.1电动机类型和结构的选择.5 2.2.2电动机容量选择.6 2.2.3拟定电动机转速.62.3拟定传动装置的总传动比和分派级传动比.82.4传动装置的运动和动力设计:.8 2.4
2、.1运动参数及动力参数的计算.82.5 V带传动设计.10 2.6斜齿轮传动的设计.12 2.6.1斜齿圆柱齿轮传动.12 2.6.2齿面接触强度的计算.12 2.6.3齿根弯曲疲劳强度验算.15 2.7箱体结构设计.172.8轴的设计.182.8.1输入轴的设计.182.8.2输出轴的设计.252.9键的强度校核.31 2.9.1输入轴的键强度校核计算.31 2.9.2输出轴的键强度校核计算.32 2.10联轴器的选择.32 2.11滚动轴承设计.33 2.12润滑油及润滑方式的选择.34设计总结.35参考文献.35摘 要减速器原理减速器是指原动机与工作机之间独立封闭式传动装置。此外,减速器
3、也是一种动力传达机构,运用齿轮的速度转换器,将马达的问转数减速到所要的回转数,并得到较大转矩的机构。降速同时提高输出扭矩,扭矩输出比例按电机输出乘减速比,但要注意不能超过减速器额定扭矩。减速器的作用减速器的作用就是减速增矩,这个功能完全靠齿轮与齿轮之间的啮合完毕,比较容易理解。减速器的种类很多,按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星减速器以及它们互相组合起来的减速器;按照传动的级数可分为单级和多级减速器;按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥一圆柱齿轮减速器;按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。齿轮减速器应用范围广泛,例如,内平动齿轮传动与定轴齿轮传
4、动和行星齿轮传动相比具有许多优点,可以合用于机械、冶金、矿山、建筑、轻工、国防等众多领域的大功率、大传动比场合,可以完全取代这些领域中的圆柱齿轮传动和蜗轮蜗杆传动,因此,内平动齿轮减速器有广泛的应用前景。第一章 设计题目及重要技术说明一、 设计题目: 皮带输送机传动装置设计二、重要技术说明内容: 1、设计单级斜齿圆柱齿轮减速器2、工作条件: 使用年限年,工作为两班工作制,单向传动; 载荷有轻微振动; 卷筒转速允许误差为5%。 原始数据:输送带拉力F=3400N; 卷筒直径D=300mm; 卷筒转速n=60r/min。3、 规定完毕工作: 减速器装配图1张(原幅A2); 轴类零件工作图1张(比例
5、1:1); 齿轮零件工作图1张(比例1:1); 设计计算说明书1份; 计算及说明第二章 结构设计2.1传动方案拟定1、设计单级斜齿圆柱齿轮减速器2、工作条件:单向转动,轻微振动,连续工作,两班制,使用期限5年,卷筒转速允许误差为土5。 3、原始数据:输送带拉力F=3400N;卷筒直径D=300mm;卷筒转速n=60r/min。方案拟定:采用一级斜齿圆柱齿轮传动(传动比45),承载能力和速度范围大、传动比恒定、轮廓尺寸小、工作可靠、效率高、寿命长。同时由于弹性联轴器传动具有良好的缓冲,吸振性能,适应本次设计转矩工况规定,结构简朴,成本低,使用维护方便。2.2电动机选择2.2.1电动机类型和结构的
6、选择: 选择Y系列电动机,此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷 结果圆柱传动轮的重要性能参考至机械设计指导书P99-P100页重要参数:一级圆柱齿轮传动齿轮,斜齿传递效率:7级精度一般齿轮传动0.98单级传动传动比一般范围为45;V带传动比一般范围13。总的传动比范围415式鼠笼型三相异步电动机,其结构简朴,工作可靠,价格低廉,维护方便,合用于不易燃,不易爆,无腐蚀性气体和无特殊规定的机械。 2.2.2电动机容量选择:电动机所需工作功率为:式(1):d总(kw)由式(2):wFv/1000 (KW)因此 Pd=FV/1000总 (KW)由电动机至运送带的传动总效率为:式中:,分别为V带传动,
7、滚子轴承,斜齿轮传动,联轴器和卷筒的效率。取则:工作基座的功率 PW=Tn/9550=3.20Kw所以:电机所需的工作功率:Pd = PW/总 =3.25/0.84155 =3.80 (kw)2.2.3拟定电动机转速i总=415基座转速n=60r/mini总 * n=60*(415) =(240900)r/min则符合这一范围的同步转速有:750r/min,8级。电动机计算公式及传动效率引自机械设计指导书99页电动机技术数据引至设计指导书P263总=0.84155PW=3.20KwPd =3.80Kwi总 * n=60*(415)=(240900)r/min根据容量和转速,由相关手册查出合用的
8、电动机型号:(如下表)方案型号额定功率电动机转速(r/min)堵转转矩最大转矩传动装置传动比同步转速满载转速总传动比减速器Y160M1-847507202.02.0124.8此选定电动机型号为Y112M-4,其重要性能:电动机重要外形和安装尺寸:基座号极数ABCDEFGHKABACADHDBBL160M4254210108421101237160153303252553852706002.3拟定传动装置的总传动比和分派级传动比:由选定的电动机满载转速和工作机积极轴转速n2.3.1可得传动装置总传动为i总=nm/n=720/60=12V带传动比初分派i1=2.5i2=i总/i1=4.8 (式中、
9、i2分别为V带传动和斜齿圆柱齿轮传动的传动比)2.4传动装置的运动和动力设计:将传动装置各轴由高速至低速依次定为轴,轴,.以及,i2.为相邻两轴间的传动比,.为相邻两轴的传动效率,PIII.为各轴的输入功率 (KW),TIII.为各轴的输入转矩 (Nm),nIII.为各轴的输入转速 (r/min)可按电动机轴至工作运动传递路线推算,得到各轴的运动和动力参数2.4.1运动参数及动力参数的计算(1)计算各轴的转数: 轴:= 为发动机满载转速 =720r/min 轴:= / =720/2.5=288 r/min III轴:= /i2=288/4.8=60 r/min IV轴:电动机技术数据引至设计指
10、导书P263电动机的安装及外形尺寸引至指导书P265V带传动比i1=2.5斜齿圆柱齿轮传动比i2=4.8由指导书P99得到:1=0.962=0.983=0.984=0.99轴转数:=720r/minII轴转数:nII=288 r/minIII轴转数:nIII=60 r/minIV轴的转数:(2)计算各轴的输入功率:轴:轴: III轴: IV轴:(3) 计算各轴的输入转矩: 电动机输出电动机轴输入转矩为: Td=9550Pd/nm=95503.80/720=50.40 Nm 轴: = II轴: III轴: IV轴: 综合以上数据,得表如下:参数 轴号电动机轴I高速轴II低速轴III卷筒轴IV功率
11、P/kw7202886060转速n/3.803.653.443.27转矩T/N*m50.40121.03547.53520.48传动比i2.54.81效率0.960.9410.952.5 V带传动设计(1) 拟定V带的型号kA=1.2 PC=KAP=1.24=4.8KW根据=4.8KW =720r/min,选择A型V带(表11.15)取。大轮的基准直径: 取(表11.3)。为带传动的弹性滑动 (2) 验算带速: 带速合适。(3)拟定V带基准长度和中心距:根据:可得应在之间,初选中心距=800mm带长:取(表11.4)。计算实际中心距:。(4)验算小带轮包角: 合适。(5) 求V带根数Z: 今得
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