机械设计课程设计带式运输机传动装置设计III.docx
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1、机械设计基础课程设计设计题目:带式运输机传动装置设计III设计者: 班 级: 指导老师: 年 月 日 校名: 目录第一章 设计任务书41.1课题题目41.2传动方案分析及原始数据:4第二章 传动方案的拟定52.1整体方案52.2 减速器说明5第三章 电动机的选择63.1类型和结构形式的选择:63.2 确定电机的额定功率:6第四章 传动系统的运动和动力参数8第五章 传动零件的设计计算和校核105.1 闭式齿轮传动设计105.2 开式齿轮传动设计15第六章 轴的设计计算和校核216.1高速轴的设计与校核:216.2低速轴的设计与校核24第七章 滚动轴承的选择和寿命计算297.1高速轴轴承的选择29
2、7.2低速轴轴承的选择30第八章 键和联轴器的选择328.1 键的选择328.2 联轴器的选择33第九章 润滑的选择349.1闭式减速齿轮的润滑349.2滚动轴承的润滑34第十章 密封形式的选择34第十一章减速器机体各部分结构尺寸其它技术说明3511.1 减速器集体各部分尺寸3511.2其它技术说明:35参考文献36第一章 设计任务书1.1课题题目u 带式运输机传动装置设计III1.2传动方案分析及原始数据:u 设计要求:1) 设计用于带式运输机的传动装置2) 带式运输机连续单向运转,载荷较平稳,空载启动,运输带速允许误差为5%。3) 使用期限为10年,大修期三年,小批量生产,两班制工作。u
3、原始数据:1) 运输带卷筒所需功率P/(kW):3.4;2) 运输带卷筒工作转速n (r/min):74;3) 卷筒中心高H (mm):300。u 设计任务:1) 减速器装配图1张(A0或A1图纸);2) 零件工作图2张(大齿轮、低速轴,A3图纸);3) 设计计算说明书1份,50008000字。说明书内容应包括:拟定机械系统方案,进行机构运动和动力分析,选择电动机,进行传动装置运动动力学参数计算,传动零件设计,轴承寿命计算、轴(许用应力法和安全系数法)、键的强度校核,联轴器的选择、设计总结、参考文献、设计小结等内容。第二章 传动方案的拟定2.1整体方案根据设计任务书,该方案的设计分成减速器(传
4、动部分)和工作机(执行部分)两部图 2- 1带式运输机传动装置设计参考图分,如图 2- 1带式运输机传动装置设计参考图所示。2.2 减速器说明减速器为一级闭式圆柱齿轮和一级开式齿轮组成,以实现在满足较大传动比的同时拥有较高的效率与稳定性、可靠性,同时闭式减速器采用水平剖分、封闭结构,这样有利于在粉尘较大的环境下工作。设计时闭式齿轮传动均采用斜齿轮,这是因为斜齿轮相对于直齿轮啮合性能好,重合度大,机构紧凑,而设计制造成本基本与直齿轮相同。开式齿轮传动一般用于低速,为使支承结构简单,常采用直齿轮,本设计中则采用直齿轮。第三章 电动机的选择3.1类型和结构形式的选择:按工作条件和要求,选用一般用途的
5、 Y 系列全封闭自扇冷式三相异步电动机,电压为 380/220V;3.2 确定电机的额定功率:(1)运输带卷筒所需功率P卷筒=3.4Kw(2)从电动机到卷筒间各个运动副的总机械效率 总=12234 1=0.99 滚动轴承效率; 2=0.97 闭式齿轮传动效率; 3=0.95 开式齿轮传动效率;4=0.99 联轴器效率; 所以: 总=12234 =0.9930.970.950.99 =0.885 (3)电动机所需功率为:查机械设计综合课程设计附录表6-164系列电动机的技术数据 取可见有三种Y系列三相异步电动机可用,分别为: Y112M-4、 Y132M1-6、 Y160M1-8,三者参数比较如
6、下:型号额定功率(kw)同步转速(r/min)满载转速(r/min)尺寸机械设计综合课程设计附录表6-164电动机选用 Y132M1-6型Y112M-44150014402.22.2中Y132M1-610009602.02.0中Y160M1-87507202.02.0长综合考虑总传动比及尺寸大小,选取 Y132M1-6型第四章 传动系统的运动和动力参数1 计算总传动比:运输带卷筒的转速为:n=74(r/min)所以: i总=n满n=96076=12.972 传动比分配:取,则 i开=i总i闭=12.974=3.2433 确定各轴运动和动力参数=4=3.2430轴(电动机轴):1轴(低速轴、输入
7、轴)2轴(中间轴);3轴(大齿轮轴);各轴的运动和动力参数列表如下:轴名功率P/kw转矩T/Nm转速n/r/min传动比i输入输出输入输出1电机轴38438.696041轴3803.7637837.49603.2432轴3653611451442403轴34334044343974第五章 传动零件的设计计算和校核5.1 闭式齿轮传动设计考虑到主动轮的转速不是很高(约为960r/min),传动尺寸无严格的限制,批量较小,故小齿轮用45号钢,调质处理,硬度为HB=229286,平均取为240HB,大齿轮用45号钢,正火处理,硬度HB=162217,平均取200HB,精度等级选为8级。注:表中图表来
8、自于机械设计计算项目计算内容计算结果(1)初步设计计算转矩齿宽系数由图2-14,取接触疲劳极限由图2-24得到;初步计算需用接触应力值由表B-1,估计取动载荷系数初步计算小齿轮直径(闭式软齿面)由附录B中式(B-2)得初取初步齿宽(2)校核计算圆周速度精度等级由表2-1选择8级精度齿数、模数和螺旋角取取,=258.56mm由表2-4取与估计值13接近使用系数由表教材2-7原动机均匀平稳,工作机有中等冲击动载系数由教材图2-6齿间载荷分配系数先求由表2-8,软齿面斜齿轮,精度等级8级齿向载荷分布系数区域系数由图2-18查出弹性系数由表2-15查出重合度系数由表2-5得由于无变位,端面啮合角螺旋角
9、系数许用接触应力由表2-17取一般可靠度系数总工作时间应力循环次数(单向运转取)接触寿命系数由图2-27查出齿面工作硬化系数接触强度尺寸系数由表2-18按调质钢查润滑油膜影响系数取为验算合格(3)确定主要传动尺寸中心距圆取整螺旋角合理端面模数分度圆直径齿宽取:(4)齿根弯曲疲劳强度验算齿形系数由图2-20,查得应力修正系数由图2-21查得螺旋角系数由图2-22查取重合度系数齿向载荷分布系数由图2-9查取许用弯曲应力校核试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限由表2-17查最小安全系数由图2-18确定尺寸系数由图2-32确定弯曲寿命系数另外取合格静强度校核因传动无严重过载,故不作静强度校核(5)小结:齿轮主要
10、传动尺寸列表压力角模数25mm螺旋角分度圆直径齿顶高2.5mm齿根高3.125mm齿顶间隙0625mm齿根圆直径中 心 距160mm齿 宽齿顶圆直径5.2 开式齿轮传动设计考虑到主动轮的转速不是很高(约为240r/min),传动尺寸无严格的限制,批量较小,故小齿轮和大齿轮都用45号钢,调质处理,硬度HB=229286,平均取240HB,精度等级选为8级。由于开式齿轮的主要失效形式为弯曲疲劳折断和磨粒磨损,开式齿轮的设计按弯曲疲劳强度进行计算,并将得出的模数增大10%20%来考虑磨损影响,由于磨损速度大大超过齿面疲劳裂纹扩展,故无需进行接触疲劳强度计算。为使支承结构简单,开式齿轮选用直齿圆柱齿,
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