机械课程设计-正式版

1、机械设计基础课程设计计算说明书课 题 带式运输机的传动装置 院 系 电子信息工程学系 专业班级 姓 名 学 号 年 级 2009级 指导教师 二零一二年一月目录：一、传动方案拟定 3二、电动机的选择 4三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比 4四、传动装置的运动和动力设计 5五、普通V带的设计6六、齿轮传动的设计7七、传动轴的设计 9九、键连接的设计 14十、滚动轴承的设计 14十一、联轴器的设计 17十三、箱体的设计17十二、设计小结 171课程设计的内容和任务课程设计一般选择机械传动装置或简单机械作为设计课题（比较成熟的题目是以齿轮减速器为主的机械传动装置），设计的主要内容一般包括以下几个方面：1、拟订，计算传动装置的运动和动力参数；3、进行传动件、分析传动装置的设计方案；2、选择电动机的设计计算，校核轴、轴承、联轴器、键等；4、设计说明书1份。5、轴系零件装配图一张。课程设计要求在2周时间内完成以下任务：1、在A3图纸上绘制减速器低速轴部件装配图一张；2、用A4纸书写完成说明书一份，装订成册。2工作组题号：27参数：输送带牵引力F=2300N 输送带速度V=1.60m/s滚筒

2、直径D=400mm3工作条件1、带式输送机送碎粒物料，如含物型砂、煤等。2、输送机运转方向不变，工作载荷稳定。3、工作机传动效率为0.96。 4、使用期限10年，每年300个工作日，每日工作16小时.二传动装置的总体设计1方案简图运输带滚筒减速器V带传动凸缘联轴器电机弹性套柱销联轴器齿轮1齿轮2FV根据设计要求及工作条件确定为一级圆柱齿轮减速器2电动机的选择3.确定总传动比和各级传动比4计算传动装置各轴的运动和动力参数目前应用最广泛的是Y系列自扇三相异步电动机，其结构简单，起动性能好，工作可靠，价格低廉，维护方便适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体，无特殊要求的场合，如运输机、机床、风机、农机、轻工机械等。1、 确定电动机的功率2、 选择电动机类型，按已知工作条件和要求选用Y型全封闭笼型三相异步电动机。3、 选择电动机功率，工作机所需的电动机输出功率为：Pd= Pw / Pw=Fv/1000 因此Pd=Fv/1000 带传动 圆柱齿轮 联轴器 滚筒 4轴承 0.950.970.970.960.990.99 0.816 所以 Pd =23001.60/10000.816=4.51kW4、

3、确定电动机转速卷筒轴的工作转速 n=601000V/3.14D=6010001.60/（3.14400）=76.43r/min按推荐的合理传动比范围，取V带传动的传动比i1=2-4，一级圆柱齿轮传动比i2=3-6,则合理总传动比的范围为ia=624故电动机转速的可迭范围为：nd=ian=（624）76.43=459.781834.32r/min符合这一范围的同步转速有750r/min 1000r/min 1500r/min再根据计算出的容量由设计手册查出有三种适用的电动机型号其技术参数及传功比的比较情况见下表：电动机转速（r/min）传动装置的传动比方案电动机型号额定功率Ped/kw同步转速满载转速总传动比带传动比齿轮传动比1Y160M2-85.57507207.8232.612Y132M2-65.5100096010.533.143.353Y132S-45.51500144015.633.54.47综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格以及带传达动和减速器的传动比，可见第二方案比较合适。因此选用型号为Y132M2-6所选电动机额定功率Ped=5500W，满载转速=960r/min

4、，总传动比适中，传动装置结构较紧凑，所选电动机的主要处型和安装尺寸如下所示：中心高H外型尺寸L(AC/2+AD)HD底角安装栓孔直径AB地脚螺栓孔直径k轴伸尺寸DE装键部位尺寸FGD1325153453152161781238801041总传动比：ia nm /n 由已知条件和计算结果、计算传动装置各轴的运动和动力参数：1、 各轴的转速轴 nI=/=960/3.06=313.73r/min轴 nII=/i1=960/4.13.06=76.52r/min卷筒轴 nIII=nII=76.52r /min2、 各轴的输入功率轴PI=Pd01= Pd1=4.510.95=4.28kw轴PII=PI12= Pd0123=4.510.950.990.97=4.11kw卷筒轴PIII= PII12= PII24=4.110.970.96=3.95kw3、 各轴输入转矩 Td=9550Pd/nm=95504.51960=44.86NmIII轴输入转矩轴 TI=95504028313.73=130.28Nm轴 TII=9550401176.52=513.49Nm卷筒轴TIII=95503.9576.52

5、=492.42NmPd=7.4KWY132M2-6所选电动机额定功率Ped=5500W，满载转速nm=960r/min 参数轴名转速nr/min输入功率P(KW)输入扭矩（NM）电动机轴960轴313.734.28130.28轴76.524.11513.49卷筒轴76.523.95492.42三 计算传动装置的运动和动力参数计算项目计算说明计算结果四.带的设计V带轮设计解：选择V带型号1、 由书本P218表格13-8查得KA=1.2 由式Pc=KAPed得Pc=1.25.5=6.6kw 再由n1=960r/min查P219图13-15选B型V带2、 确定带轮基准直径并验算带速由查P219图13-15可知，推荐的带轮基准直径125140mm 根据表13-9取d1=140mm所以d2=（1-）d1n1/n2=（1-0.02）140960/313.73=419.83mm取标准直径d2=430mm带速V=d1n1/601000=3.14140960/(601000)=7.03m/sV在5-25m/s范围内，所以两带轮直径合适3、 确定带长和中心矩初步选取中心距a0=1.5（d1+d2）=1.5

6、（140+430）=855mm取a0=800mm，符合0.7(140+375)a02(140+375)由公式知：L0=2a0+（d1+d2）/2+（d2-d1）/4a0 =2855+3.14(140+430)/2+(430-140) /4855 =2629.49mm由表（13-2）取Ld=3150mm由式（7-14）得a a0+(Ld-L0)/2 =855+(3150-2629.49)/2 =1115.255mm d1=140mmd2=430mm计算项目计算说明计算结果四.带的设计 验算小带轮包角x由式（7-15）知 a1=180 -（d2-d1）57.3 /a =180 -(430-140)57.3 /1115.255 =165.1 120 合适4、 确定V带根数z=Pc/（Po+Po）KaKL令 n1=960r/min，d1=140mm，查课本P214表13-3得P0=2.08 传动比ii=d2/d1（1-）=430/140（1-0.02）=3.134查表P216表13-5得 P0=0.3KW查课本P217表13-7、由1=165.1 得K=0.96查P212表13-2得KL=1.

7、07z=6.6/(2.08+0.3)0.961.07=2.70取z=3 根5、计算对轴的压力Q查得q=0.17kg/m单根V带的初拉力为 F0=(500Pc/zv)(2.5/ka-1)+qV =(5006.6/37.03)(2.5/0.96-1)+0.177.03 =259N 作用在轴上的压力Q为 Q=2zF0sin1/2=23259sin（165 /2） =1540N6、V带轮结构设计(略)z=3计算项目计算说明计算结果五.设计齿轮传动设计齿轮传动1、选择材料热处理方式 根据工作条件一般用途的减速器采用闭式传动软齿面，查课本166表11-1得小齿轮 40MnB 调质处理 齿面硬度为241- 286HBS Hlim1=730MPa FE1=600MPa大齿轮 ZG35SiMn 调质处理 齿面硬度为241-269 HBS Hlim2=620MPa FE2=510MPa2、确定许用接触应力由于属闭式传动软齿面，故按齿面接触弧度，设计用齿根，弯曲强度校核，查课本171表11-5接触疲劳强度的最小安全系数，SHmin=1.1， SFmin=1.25则两齿轮的许用接触应力为：H1=Hlim1/SHmin=730/1.1=664MpaH2=Hlim

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