机械设计基础课程设计带式输送机传动装置.doc
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1、课程设计说明书设计名称: 机械设计基础 题 目: 带式输送机传动装置 一、设计题目带式输送机传动装置二、主要内容运输带工作拉力F=_2400_N运输带工作速度V=_1.5_m/s卷筒直径D=_400_mm工作条件 :1. 工作情况:两班制,连续单向运转,载荷较平稳,运输带速度允许误差为+5%;2. 使用折旧期:五年;3. 动力来源:电力,三相交流,电压380/220V;4. 滚筒效率:0.96(包括滚筒与轴承的效率损失)。表1-2 原始数据参数题号12345运输带工作拉力F/(KN)3.23.43.52.82.6运输带工作速度V/(m/s)1.51.61.81.51.4卷筒直径D/(mm)40
2、0400400450450参数题号678910运输带工作拉力F/(N)2.42.22.132.8运输带工作速度V/(m/s)1.51.41.51.61.6卷筒直径D/(mm)400400500450500三、具体要求本课程设计要求在规定的时间内完成以下的任务:(1)绘制减速器装配图1张(A2图纸,手工绘图);(2)零件工作图2张(齿轮、轴、箱体等任选2个,A3图纸,手工或Auto CAD绘图);(3)设计计算说明书1份,约3000字左右。四、进度安排次序设计内容时间分配(天)1指导老师介绍课程设计注意事项11周2拟定设计方案11-12周3传动件和轴的设计计算12-14周4画装配图14-15周5
3、画零件图15-16周6编写设计说明书17-18周五、成绩评定 指导教师 签名 日期 年 月 日 系主任 审核 日期 年 月 日目 录一、设计任务分析1.1本课程设计的目的1.2本课程设计的内容、任务及要求 1.2.1课程设计的内容 1.2.2课程设计的任务 1.2.3课程设计的要求1.3课程设计的步骤 1.3.1设计准备工作 1.3.2总体设计 1.3.3传动件的设计计算 1.3.4装配草图的绘制 1.3.5装配图的绘制 1.3.6零件工作图的绘制 1.3.7编写设计说明书二、带式输送机传动装置总体方案的设计21选择电动机 2.1.1选择电动机类型 2.1.2选择电动机功率 2.1.3确定电动
4、机转速22计算总传动比和分配传动比 2.2.1计算总传动比 2.2.2分配传动装置的各级传动比 23 计算传动装置的运动和动力参数 2.3.1各轴转速 2.3.2各轴的输入功率 2.3.3各轴的输入转矩24齿轮的设计三、轴的设计3. 1高速轴的设计 3.1.1确定轴的最小直径 3.1.2选择轴承3.1.3 轴的结构设计3.1.4轴的结构简图3. 2低速轴的设计3.1.1确定轴的最小直径 3.1.2选择轴承3.1.3 轴的结构设计3.1.4轴的结构简图四、轴上其他零件的设计五、输出轴的强度校核六、箱体的设计七、总结八、参考文献一 设计任务的分析1.1本课程设计的目的(1)通过课程设计使学生运用机
5、械设计基础课程及有关先修课程的知识,起到巩固、深化、融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的作用,树立正确的设计思想。(2)通过课程设计的实践,培养学生分析和解决工程实际问题的能力,使学生掌握机械零件、机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤。(3)提高学生机械设计的基本能力,如计算能力、绘图能力以及计算及辅助设计(CAD)能力等,使学生具有查阅设计资料(标准手册、图册等)的能力,掌握经验估算机械设计的基本技能,学会编写一般的设计计算说明书。1.2 本课程设计的内容、任务及要求1.2.1课程设计的内容1.拟定和分析传动装置的设计方案;2.选择电动机,计算传动装置的运动和动力参数;3.进行传动件的
6、设计计算及结构设计,校核轴的强度;4.绘制减速器装配图;5.绘制零件工作图;6.编写设计计算说明书。1.2.2课程设计的任务本课程设计要求在规定的时间内完成以下的任务:(1)绘制减速器装配图1张(A2图纸,手工绘图);(2)零件工作图2张(齿轮、轴、箱体等任选2个,A3图纸,手工或Auto CAD绘图);(3)设计计算说明书1份,约3000字左右。1.2.3 课程设计的要求1.3 课程设计的步骤1.3.1设计准备工作(1)熟悉任务书,明确设计的内容和要求;(2)熟悉设计指导书、有关资料、图纸等;(3)观看录像、实物、模型或进行减速器装拆实验等,了解减速器的结构特点与制造过程。1.3.2 总体设
7、计(1)确定传动方案;(2)选着电动机;(3)计算传动比;(4)计算各轴的转速、功率和转矩。1.3.3传动件的设计计算(1)计算齿轮传动的主要参数和几何尺寸;(2)计算各传动件上的作用力。1.3.4装配图草图的绘制(1)确定减速器的结构方案;(2)绘制装配图草图,进行轴、轴上零件和轴承组合的结构设计;(3)校核滚动轴承的寿命;(4)绘制减速器的箱体结构。1.3.5装配图的绘制(1)画低线图,画剖面线;(2)选择结构,标注尺寸;(3)编写零件序列,列出明细栏;(4)加深线条,整理画面;(5)书写技术条件、减速器的特性。1.3.6 零件工作图的绘制(1)绘制齿轮类零件的工作图;(2)绘制轴类零件的
8、工作图;(3)绘制其他零件的工作图。1.3.7 编写设计说明书(1)编写设计计算说明书,内容包括计算,并附有必要的简图;(2)写出设计总计,一方面总结设计课题的完成情况,另一方面总结个人所设计的收获,体会以及不足之处。二、带式输送机传动装置总体方案设计的设计21电机的选择2.1.1选择电动机的类型 按工作要求选用Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机,电压380V。2.1.2选择电动机的容量电动机所需工作功率为Pd=Pw/ nw=601000V/D=(6010001.5)/(400)=71.66r/min 其中闭式齿轮传动效率1=0.97;V带传动效率2=0.96;滚动轴承效率(2对)3=0.
9、99;联轴器效率4=0.99;滚筒效率5=0.96代入得传动装装置总效率:=123345=0.859工作机所需功率为: Pw=FV/1000=24001.51000=3.6Kw则所需功电动机率: Pd=Pw/=3.60.859=4.19Kw因载荷平稳,电动机额定功率Ped略大于Pd即可由机械设计基础实训指导附录5查得Y系列电动机数据,选电动机的额定功率为4.19KW。2.1.3确定电动机转速卷筒轴工作转速:由nw=71.66r/min,V带传动的传动比i1=24;闭式齿轮单极传动比常用范围为i2=26,则一级圆柱齿轮减速器传动比选择范围为:I总=i1i2=424 故电动机的转速可选范围为 nd
10、=nwI总=71.66(424)=286.64r/min1719.84r/min 符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min。可供选择的电动机如下表所示: 方案电动机型号额定功率Kw同步转速/满载转速nm(r/min)1Y160M285.5750/7202Y132M26 5.5 1000/9603Y132S一4 5.5 1500/1440则可选用Y132M26电动机,满载转速为960r/min,额定功率为5.5Kw2.2计算传动比和分配传动比总传动比Iz=96071.66=13.40V带的传动比为 i1=3.35减速器的传动比为 i2=Iz/i1=13.403.35=42.3
11、计算传动装置的运动和动力参数0轴(电动机轴)P0=Pd=4.19Kwn0=nd=960r/minT0=9550P0/n0=95504.19960=41.68N.m1轴(高速轴即输入轴)P1=P02=4.190.96=4.02Kwn1=n0/i1=9603.35=286.57r/minT1=9550P1/n1=95504.02286.57=133.97 N.m2轴(低速轴即输出轴)P2=P113=4.020.970.99=3.86Kwn2=n1/i2=286.574=71.64 r/minT2=9550P2/n2=95503.8671.64=514.56 N.m根据以上数据列成表为:轴名功率P/
12、Kw转距T/N.m转速n/(r/min)传动比电动机轴4.1941.6896041轴4.02133.97286.573.352轴3.86514.5671.641已知电动机额定功率P=7.5Kw,转速1440r/min,各轴的转速如表:转动轴电机轴(0轴)输入轴(1轴)输出轴(2轴)转速n4.02286.5771.64齿数比43.35电动机驱动,工作寿命年限为5年,两班制工作,连续单向运转,载荷较平稳。2.4齿轮的设计2.4.1、选择齿轮的精度等级、材料 输送机为一般工作机器,转动速度不高,为普通减速器,故选用9精度(GB10095-88),要求齿面经粗糙度Ra3.26.3m。选择小齿轮材料为4
13、5钢(调质),其硬度为250HBS,大齿轮为45钢(正火),其硬度选为200HBS。2.4.2、按齿面解除疲劳强度设计、转矩T1T1=9.55106P1/n1=9.551064.02286.57=133.97103N.mm、载荷系数K及材料的弹性系数ZE 查表7-10取K=1.1,查表7-11取KE=189.8 MPa1/ 2 、齿数Z1和齿宽系数d取小齿轮的齿数Z1=25,则大齿轮的齿数Z2=Z1i=254=100,取对称布置、软齿面,查表7-14取d=1、许用接触应力【H】由图7-25查得Hlim1=560MPa, Hlim2=530MPa N1=60njLh=60286.571(5525
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