某车间零件传送设备的传动装置设计
(现场管理)某车间零件传送设备的传动装置设计
(现场管理)某车间零件传送设备的传动装置设计2.4算传动装置的运动和动力参数62.4.1 各轴转速计算72.4.2 各轴输入功率计算72.4.3 各轴扭矩计算7第3章传动零件的设计计算73.1 减速箱外传动零件——带传动设计73.1.1 V带传动设计计算73.2 减速器内传动零件——高速级齿轮设计93.2.1选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数93.2.2 按齿面接触强度设计103.2.3 按齿根弯曲强度计算113.2.4、高速级齿轮几何尺寸计算123.3 减速器内传动零件——低速级齿轮设计133.3.1选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数133.3.2按齿面接触强度设计133.3.3按齿根弯曲强度计算153.3.4、低速级齿轮几何尺寸计算163.4 轴的设计——输入轴的设计163.4.1确定轴的材料及初步确定轴的最小直径163.4.2初步设计输入轴的结构173.4.3按弯曲合成应力校核轴的强度183.5轴的设计——输出轴的设计203.5.1初步确定轴的最小直径203.5.2初步设计输出轴的结构213.6轴的设计——中速轴的设计25第4章部件的选择与设计254.1轴承的选择254.1.1输入轴轴承254.1.2输出轴轴承264.1.3中间轴轴承264.2输入轴输出轴键连接的选择及强度计算264.3轴承端盖的设计与选择284.3.1类型284.4 滚动轴承的润滑和密封294.5联轴器的选择294.5.1、联轴器类型的选择294.5.2、联轴器的型号选择294.6其它结构设计294.6.1通气器的设计294.6.2吊环螺钉、吊耳及吊钩304.6.3启盖螺钉304.6.4定位销304.6.5油标304.6.6放油孔及螺塞314.7箱体31第5章结论31第1章概述1.1课程设计的目的课程设计目的在于培养机械设计能力。
课程设计是完成机械设计专业全部课程学习的最后一次较为全面的、重要的、必不可少的实践性教学环节,其目的为:1.通过课程设计培养综合运用所学全部专业及专业基础课程的理论知识,解决工程实际问题的能力,并通过实际设计训练,使理论知识得以巩固和提高。
带式输送机传动装置课程设计方案(2)
1.传动装置的总体方案设计1.1 传动装置的运动简图及方案分析1.1.1运动简图表1—1 原始数据1.1.2方案分析该工作机有轻微振动,由于V带有缓冲吸振能力,采用V带传动能减小振动带来的影响,并且该工作机属于小功率、载荷变化不大,可以采用V带这种简单的结构,并且价格便宜,标准化程度高,大幅降低了成本。
减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速,这是两级减速器中应用最广泛的一种。
齿轮相对于轴承不对称,要求轴具有较大的刚度。
高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边,以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。
原动机部为Y系列三相交流异步电动机。
总体来讲,该传动方案满足工作机的性能要求,适应工作条件、工作可靠,此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。
1.2电动机的选择1.2.1电动机的类型和结构形式电动机选择Y 系列三相交流异步电动机,电动机的结构形式为封闭式。
1.2.2确定电动机的转速由于电动机同步转速愈高,价格愈贵,所以选取的电动机同步转速不会太低。
在一般 械中,用的最多的是同步转速为1500或1000min /r 的电动机。
这里1500min /r 的电动机。
1.2.3确定电动机的功率和型号 1.计算工作机所需输入功率1000P Fvw =由原始数据表中的数据得kW kW w 525.5100085.0105.6P 3=⨯⨯=2.计算电动机所需的功率)(P d kWη/P d w P =式中,η为传动装置的总效率n ηηηη⋅⋅⋅=21式子中n ηηη,,21分别为传动装置中每对运动副或传动副的效率。
带传动效率95.01=η 一对轴承效率99.02=η 齿轮传动效率98.03=η 联轴器传动效率99.04=η 滚筒的效率96.05=η总效率84.096.099.098.099.095.023=⨯⨯⨯⨯=ηkW kW P w 58.684.0525.5/P d ===η 取kW 5.7P d = 查[2]表9—39得 选择Y132M —4型电动机电动机技术数据如下:额定功率kW)(:kW 5.7 满载转速r/min)(:r/min 1440 额定转矩)/m N (:m N /2.2 最大转矩)/m N (:m N /2.2运输带转速min /4.4635.014.385.06060r D v n =⨯⨯==π 1.3计算总传动比和分配各级传动比1.3.1确定总传动比w m n n i /=电动机满载速率m n ,工作机所需转速w n 总传动比i 为各级传动比的连乘积,即n i i i i ⋅⋅⋅=211.3.2分配各级传动比 总传动比314.461440/===w m n n i 初选带轮的传动比5.21=i ,减速器传动比4.125.231==i 取高速级齿轮传动比2i 为低速级齿轮传动比3i 的1.3倍,所以求的高速级传动比2i =4,低速级齿轮传动比3i =3.11.4计算传动装置的运动参数和动力参数1.4.1计算各轴的转速传动装置从电动机到工作机有三个轴,依次为I,II,III 轴。
带式输送机传动装置设计(还不错)
所以 KW .ηV F Ραd 06.38330100075.034001000=⨯⨯=**=KW V F w Ρ55.2100075.0..341000=⨯=*= 3、确定电动机的转速: 卷筒轴的工作转速为 min 77.4730075.0100060100060r ππ*D V *n =⨯⨯⨯==按指导书表一,查二级圆柱齿轮减速器的传动比 40~8=i ,故电动机转速的可选范围min 8.191016.38277.474082r )~()*~(*n i n ’d ===,符合这一范围的同步转速有750、1000、1500r/min. 根据容量和转速,由指导书P145 取电动机型号:Y132M1-6 三、确定传动装置的总传动比和分配传动比 电动机型号为Y132M1-6 min 960r n m =1、总传动比 10.2077.47960===n n i m a 2、分配传动装置传动比 由公式21*i i i a = 21i )4.1~3.1(i = 求得31.51=i 、79.32=i四、计算传动装置的运动和动力参数1、计算各轴转速 轴1 min 9601r n = 轴2 min 79.180min 31.5960112r r i n n ===轴3 min 77.47min 79.379.180223r r i n n ===2、计算各轴输入功率轴1 KW KW P P d 03.399.006.3*11=⨯==η轴2 KW KW P P 88.297.098.003.3**3212=⨯⨯==ηη 轴3 KW KW P P 74.297.098.088.2**3223=⨯⨯==ηη 卷筒轴 KW KW P P 66.299.098.074.2**1234=⨯⨯==ηη 3、计算各轴输入转矩[]321112⎪⎪⎭⎫⎝⎛±≥H EH d t t Z Z u u T K d σεφα (1)确定公式内的各计算数值 1)试选载荷系数 6.1=t K2)计算小齿轮传递的转矩 mm N T ∙⨯=⨯⨯=3311054.291098.014.30 3)由表10-7选取齿宽系数 1=d φ4)由表10-6查得材料的弹性影响系数 218.189MPa Z E =5)由图10-21d 按齿面硬度查得:小齿轮的接触疲劳强度极限MPa H 6001lim =σ; 大齿轮的接触疲劳强度极限MPa H 5502lim =σ; 6)由式10-13计算应力循环次数h jL n N h 911107648.2)1030082(19606060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯== h i N N 8911210982.431.5107648.2⨯=÷⨯==7)由图10-19查得接触疲劳寿命系数 93.01=HN K 98.02=HN K 8)计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数S=1,得: [][][]SK KH HN H HN H H H 222lim 21lim 121σσσσσ+=+==MPaMPa 5.5481255098.060093.0=⨯⨯+⨯9)由图10-30选取区域系数43.2=H Z10)由图10-26查得765.01=αε 885.02=αε 则: 65.121=+=αααεεε (2)计算1)试算小齿轮分度圆直径t d 1,代入数值:[]321112⎪⎪⎭⎫⎝⎛±≥H EH d t t Z Z u u T K d σεφα =m m m m 5.385.5488.18943.231.5131.565.111014.306.12323=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯1)计算载荷系数 2325.14.108.11=⨯⨯⨯==βαF F V A K K K K K 2)根据纵向重合度 83.1=βε,从图10-28查得螺旋角影响系数 88.0=βY 3)计算当量齿数 20.2514cos 23cos 3311===βZ Z v 67.13314cos 122cos 3322===βZ Z v 4)查取齿形系数由表10-5查得 616.21=αF Y 153.22=αF Y5)查取应力较正系数由表10-5查得 591.11=αS Y 817.12=αS Y 6)由图10-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 MPa FE 5001=ε 大齿轮的弯曲疲劳强度极限 MPa FE 3802=ε7)由图10-18取弯曲疲劳寿命系数 86.01=FN K 91.02=FN K 8)计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由式(10-12)得 []MPa MPa S K FE FN F 14.3074.150086.0111=⨯==σσ []MPa MPa S K FE FN F 2474.138091.0222=⨯==σσ 9)计算大、小齿轮的[]F SaFa Y Y σ并加以比较[]01355.014.307591.1616.2111=⨯=F Sa Fa Y Y σ[]01584.0247817.1153.2222=⨯=F Sa Fa Y Y σ大齿轮的数值大。
热处理车间零件清洗用传送设备的传动装置
D=300㎜
F=2400N
V=1.0m/s
L=11年
nw=67.326 r/min
pw=1.748Kw
计算内容
计算结果
滚动轴承的效率η3=0.99
滚筒效率η4=0.96
齿轮啮合效率η5=0.97
总效率η=η1×η2×η34×η4×η5²=
0.95×0.99×0.994×0.96×0.97²=0.816
=12598.437[3.7810-4- -9.6
重取dd1=125mm,
dd2=(n1/n2)dd1=(940/376)125=312.5mm
取标准值dd2=315mm
实际传动比i=dd1/ dd2=315/125=2.52
n2= n1/i=940/2.52=373.016
(误差为8%允许)
所选V带带速v=πdd1n1/(601000)=3.14
计算内容
计算结果
一.设计任务书
热处理车间零件清洗用传送设备的传动装置
(一)方案设计要求:
具有过载保护性能(有带传动)
含有二级展开式圆柱齿轮减速器
传送带鼓轮方向与减速器输出轴方向平行
(二)工作机原始数据:
传送带鼓轮直径278mm,
传送带带速0.98m/s,
传送带主动轴所需扭距T为248N.m
使用年限9年,2班制
减速器低速级传动比i2= i减/ i1=2.034
2.运动和动力参数计算:
0轴(电动机轴):
η=0.816
Pr=2.142kw
选用三相异步电动机Y112M-6
p=2.2 kw
n=940r/min
中心高H=1112mm,外伸轴段D×E=28×60
带式输送机传动装置设计
带式输送机传动装置设计1. 引言带式输送机是工业生产中常用的物料输送设备之一。
传动装置是带式输送机的重要组成部分,其设计直接影响到输送机的性能和运行效果。
本文将对带式输送机传动装置的设计进行介绍,包括传动比的确定、传动元件的选择以及传动装置的布置等内容。
2. 传动比的确定传动装置的传动比是指输送机输出轴的转速与输入轴的转速之比。
通过合理地选取传动比可以实现输送机所需的速度和扭矩要求。
传动比的确定需要考虑输送机的工作条件和要求,以及电机的特性。
传动比的计算公式为:传动比 = (输出轴转速) / (输入轴转速)根据输送机的输送能力要求,可以确定输送机的出料速度。
根据电机的额定转速和工作转矩,可以确定输送机的输入轴转速。
通过这两个参数,可以计算得到传动比,并选择合适的齿轮传动或皮带传动来实现所需的传动比。
3. 传动元件的选择选择合适的传动元件对于传动装置的性能和寿命都具有重要影响。
常见的传动元件有齿轮、链条和皮带等。
根据实际情况,选择合适的传动元件可以提高传动效率、减小噪音和振动,并延长传动装置的使用寿命。
3.1 齿轮传动齿轮传动是一种常用的传动方式,其优点是传动效率高、传动比稳定。
在选择齿轮传动时,需要考虑齿轮的模数、齿数、材料等因素,以确保传动装置的可靠性和经济性。
3.2 皮带传动皮带传动在带式输送机中广泛应用,其优点是传动平稳、噪音小、维护方便。
在选择皮带传动时,需要考虑皮带的材料、带轮的尺寸和形状、张紧装置等因素。
3.3 链条传动链条传动适用于输送机的较大功率传动,具有传动效率高、输送能力大的特点。
在选择链条传动时,需要考虑链条的规格、链轮的尺寸、润滑方式等因素。
4. 传动装置的布置传动装置的合理布置可以提高传动效率、减小空间占用,并便于维护和检修。
通常,带式输送机的传动装置分为内置式和外置式两种布置方式。
4.1 内置式布置内置式传动装置将传动元件集中在输送机的机壳内,具有结构紧凑、占地面积小的优点。
带式输送机传动装置设计
带式输送机传动装置设计
设计带式输送机传动装置时,需要考虑以下几个要素:
1. 传动方式:常用的传动方式有皮带传动、链条传动和齿
轮传动等。
选择合适的传动方式要考虑输送机的运行条件、负荷情况和传动效率等。
2. 传动比:传动比是指输入轴和输出轴的转速比。
根据输
送机的要求和设计参数,确定合适的传动比,以满足输送
机的速度和功率需求。
3. 功率计算:根据输送机的负荷和工作条件,计算所需的
传动功率。
考虑到传动装置的效率损失,应适当增加传动
功率。
4. 选用传动件:根据设计参数和工作要求,选用合适的传
动件,包括齿轮、皮带、链条以及轴承等。
根据实际情况,考虑材料的强度和耐磨性等因素。
5. 结构设计:根据输送机的布置和安装空间,设计传动装
置的整体结构,并确定传动装置与其他部件的连接方式和
安装方式。
设计带式输送机传动装置需要综合考虑不同因素的影响,
确保传动装置能够稳定可靠地工作,并满足输送机的运行
要求。
此外,设计过程中应充分考虑安全性和维修性,以
确保设备的使用寿命和可维护性。
热处理车间清洗零件输送设备的传动装置机械设计课程设计
一、设计题目热处理车间清洗零件输送设备的传动装置二、运动简图1—电动机2—V带传动3—减速器4—联轴器5—滚筒6—输送带图1热处理车间清洗零件输送设备的传动装置运动简图三、工作条件该装置单向传送,载荷平稳,空载起动,两班制工作,使用年限5年(每年按300天计算),输送带速度允许误差为±5%。
四、原始数据滚筒直径D=360 mm,输送带的速度V=0.85 m/s,滚筒轴转矩T=900 N·m目录一、概述运动简图及原始数据二、电动机的选择三、主要参数的计算四、V带传动的设计计算(一)V带的传动设计(二)V带的结构设计五、减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算(一) 高速级齿轮的设计(二)低速级齿轮的设计六、机座结构尺寸的计算七、轴的设计计算(一)高速轴(二)中间轴(三)低速轴八、键、联轴器等的选择与校核九、滚动轴承及密封的选择与校核十、润滑材料及齿轮轴承的润滑方法(一)齿轮润滑(二)轴承润滑十、齿轮轴承的配合的选择十一、设计总结十二、参考文献二、电动机的选择1.计算工作机阻力F ,由给定原始数据的229005360T F KN D ⨯===2.计算工作机所需功率P W ,其中V=0.85m/s 初选ηw =150000.85 4.2510001000FV P KW ⨯===3.求总效率,查手册取V 带的传动效率η带=0.96,取两对齿轮的传动效率η齿 =0.97,取滚动轴承的传动效率为η滚=0.98,取弹性联轴器的效率η联=0.99.取卷筒的效率为η卷=0.96 故可得到η总=η带。
η齿。
η齿。
η滚3 ·η联·η卷=0.96⨯0.96⨯0.993⨯0.972⨯0.99=0.83 则 P d =P W /η=4.25/0.83=5.12kw故选取电动机的型号:Y132s-4(同步转速1500r/min,4极) 其相关参数如下:三、主要参数的计算1.确定总传动比和分配各级传动比(1) 计算滚筒转速n w601000601000/min 45.12/min 3.14360w v v n r r D π⨯⨯⨯====⨯(2)计算总的传动比,分配各级传动比I 总=n m /n w =1440/45.12=31.91由指导书有,初次分传动比:i 0=2.5,i 1=4.23,i 2=3.02 2.计算传动装置的运动和动力参数 (1)计算各轴的转速n 1=n m /i 0=1440/2.5(r/min)=576r/min n 2=n 1/i 1=576/4.23(r/min)=136.17r/min n 3=n 2/i 2=136/302(r/min)=45.1r/min(2)计算各轴的功率。
机械设计课程设计带式输送机传动装置设计
机械设计课程设计带式输送机传动装置设计是一个相对复杂的项目,需要综合考虑多个因素,包括输送带的张力、速度、功率等。
以下是一个简单的带式输送机传动装置设计流程:
确定设计要求:明确输送机的用途、输送带的长度、宽度、速度、张力等参数,以及传动装置的功率、转速等要求。
选择合适的电机:根据设计要求,选择合适的电机类型和功率,确保电机能够满足传动装置的需求。
设计传动装置:根据电机的转速和传动比,设计合适的传动装置,包括减速器、联轴器等。
确定传动装置的尺寸和材料:根据设计要求和电机的参数,确定传动装置的尺寸和材料,并进行强度和刚度的校核。
绘制图纸:根据设计结果,绘制详细的传动装置图纸,包括装配图、零件图等。
编写设计说明书:编写完整的设计说明书,包括设计目的、方案选择、计算过程、图纸说明等内容。
审核与修改:将设计结果和图纸提交给指导老师或相关专家进行审核,并根据反馈进行必要的修改和完善。
在设计过程中,需要注意以下几点:
保证传动装置的可靠性和稳定性,避免输送带在运行过程中出现打滑、抖动等现象。
优化传动装置的结构和尺寸,降低制造成本和维护成本。
考虑传动装置的散热性能和润滑性能,确保其长期稳定运行。
在设计中贯彻节能环保的理念,尽可能采用高效、低能耗的元件和材料。
带式输送机传动装置课程设计
= =253.3MPa
计算大,小齿轮的 ,并加以比较:
=0.01327
=0.0155
大齿轮的数值大,选用大齿轮 =0.0155
设计计算:
对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 大于由齿面接触强度计算的法面模数,取标准模数 =2mm,既满足弯曲强度,但为了满足接触疲劳强度需要按接触疲劳强度计算得分度圆直径 =53.87mm来计算齿数:
= =6.29 m/s <25m/s带的速度合适
4.确定窄V带的基准长度和传动中心距
根据0.7( + )< <2( + ),初步确定中心距 =500 mm
根据[2]式(8-20)计算带的基准长度
2 + ( + )+
=2 500+ (250+80)+
=1532.55mm
由[2]表8-2选带的基准长度 =1600 mm
= =3.856
取 =4根。
7.计算预紧力
查[课]表8-4得 =0.065 Kg/m,故
=550.3N
8.计算作用在轴上的压轴力
=
=4346.38 N
9.带轮结构设计略。
五、齿轮传动的设计
㈠高速级齿轮传动的设计
选择齿轮精度为7级,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,两者材料硬度差为40HBS.
计算当量齿数: =24.82
=86.87
由[课]表10-5查取齿形系数 =2.63, =2.206
查取应力校正系数 =1.588, =1.777
再由表查得小齿轮弯曲疲劳强度极限: =500MPa,大齿轮弯曲疲劳强度极限 =380MPa
毕业论文--带式输送机传动装置设计
结构如下:2.2电动机的选择输送带工作拉力F/KN=7 输送带工作速度v (m/s )=6.5 滚筒直径D (mm )=350 2.1.1电动机类型选用Y 系列三相异步电动机 2.2.2确定电动机功率传动装置中各部分的效率,查机械课程设计手册表1-7由电动机至工作机之间的总效率:6543421ηηηηηηη=a其中1η 2η 3η 4η 5η 6η分别为联轴器,轴承,蜗杆,齿轮,链和卷筒的传动效率。
3.1.3.2 功率蜗杆的功率:p=4*0.99=3.96kW蜗轮的功率:p=3.96*0. 8*0.99=3.1kW3.1.3.2转矩mNnpTmmd.5.26144049550*9550===mNiTTd.3.2699.0*1*5.260111==**=ηmNiTT.86.68298.0*99.0*8.26*3.261212==**=ηmNiTT.6.65597.0*99.0*1*86.68223323==**=η将所计算的结果列表:参数传动比i 26.8效率0.99 0.79 0.904.传动零件的设计计算4.1蜗杆蜗轮设计计算计算项目计算内容计算结果5.轴的设计计算及校核5.1输出轴的设计计算项目计算内容计算结果5.1.1轴的材料的选择,确定许用应力5.1.2按扭转强度,初步估计轴的最小直径5.1.3轴承和键5.1.4轴的结构设计5.1.4.1、径向尺寸的确定5.1.4.2、轴向尺寸的确定考虑到减速器为普通中用途中小功率减速传动装置,轴主要传递蜗轮的转矩。
d≥mmnpA55.2767.63799.211033=⨯=轴伸安装联轴器,考虑补偿轴的可能位移,选用无弹性元件的联轴器,由转速和转矩得Tc=KT=1.5×9.550×610×2.799/63.67=315N•m查表GB 4323-84 HL3选无弹性扰性联轴器,标准孔径d=38mm,即轴伸直径为38mm 。
采用角接触球轴承,并采用凸缘式轴承盖,实现轴承系两端单向固定,轴伸处用C型普通平键联接,实现周向固定。
设计带式输送机中的传动装置课程设计
机械设计课程设计计算说明书设计题目:设计带式输送机中的传动装置专业年级:学号:学生姓名:指导教师:机械工程系完成时间2018 年 1 月 5 日机械设计课程设计任务书学生姓名:学号:专业:机械电子工程任务起止时间:2017年12 月1,8 日至2018年 1 月 5 日设计题目:设计带式输送机中的传动装置一、传动方案如图1所示:图1 带式输送机减速装置方案二、原始数据滚筒直径d /mm 800传送带运行速度v /(m/s) 1.6运输带上牵引力F /N 2100每日工作时数T /h24传动工作年限 5 单向连续平稳转动,常温空载启动。
三、设计任务:1.减速器装配图1张(A0图纸)2.低速轴零件图1张(A3图纸)3.低速轴齿轮零件图1张(A3图纸)4.设计说明书1份在三周内完成并通过答辩参考资料:《机械设计》《机械设计基础》《课程设计指导书》《机械设计手册》《工程力学》《机械制图》指导教师签字:年月日1轴目录一、电机的选择 (1)二、传动装置的运动和动力参数计算 (1)三、V带传动设计 (3)四、设计减速器内传动零件(直齿圆柱齿轮) (4)五、轴的结构设计计算 (15)六、轴的强度校核 (21)七、校核轴承寿命 (28)八、键连接的选择和计算 (29)九、箱体的设计 (30)十、心得体会 (31)一、电机的选择1.1 选择电机的类型和结构形式:依工作条件的要求,选择三相异步电机: 封闭式结构 U=380 V Y 型1.2 电机容量的选择工作机所需的功率P W =Fv /1000= 3.36 kW V 带效率η1: 0.96滚动轴承效率(一对)η2: 0.99 闭式齿轮传动效率(一对)η3: 0.97 联轴器效率η4: 0.99工作机(滚筒)效率η5(ηw ): 0.96 传输总效率η= 0.825则,电动机所需的输出功率P d =P W /η= 4.07 kW1.3 电机转速确定卷筒轴的工作转速W 601000πvn D⨯== 38.22 r/min V 带传动比的合理范围为2~4,两级圆柱齿轮减速器传动比的合理范围为8~40,则总传动比的合理范围为'i =16~160,故电动机转速的可选范围为:d W 'n i n =⋅= 611.52 ~ 6115.2 r/min在此范围的电机的同步转速有: 750 r/min 、1000 r/min 、1500 r/min 依课程设计指导书表18-1:Y 系列三相异步电机技术参数(JB/T9616-1999)选择电动机型 号: Y132M2-6 额定功率P ed : 5.5 kW 同步转速n : 1000 r/min 满载转速n m : 960 r/min二、传动装置的运动和动力参数计算总传动比:mWn i n == 25.1182.1 分配传动比及计算各轴转速取V 带传动的传动比i 0= 2 则减速器传动比i =i /i 0= 12.56取两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比1i == 4.19 则低速级传动比21i i == 2.9982.2 传动装置的运动和动力参数计算0轴(电动机轴)0d P P == 4.07 kW0m n n == 960 r/min009550P T n == 40.49 N ⋅m 1轴(高速轴) 101P P η=⋅= 3.9072 kW10n n i == 480 r/min 1119550P T n == 77.792 N ⋅m 2轴(中间轴) 2123P P ηη=⋅⋅= 3.752 kW121n n i == 116.5 r/min 2229550P T n == 307.4 N ⋅m 3轴(低速轴) 3223P P ηη=⋅⋅= 3.603 kW232n n i == 38.211 r/min 3339550P T n == 900.49 N ⋅m 4轴(滚筒轴) 4324P P ηη=⋅⋅= 3.531 kW43W n n n === 38.22 r/min4449550P T n == 837.5 N ⋅m 以上功率和转矩为各轴的输入值,1~3轴的输出功率或输出转矩为各自输入值与轴承效率的乘积。
机械厂装配车间输送带传动装置设计
课程名称: 机械设计题目名称: 机械厂装配车间输送带传动装置设计学院: 徐海学院专业班级: 机自10-5班学号: 22101393姓名: 陆明皓目录机械设计任务书机械课程设计任务书 (1)机械课程设计第一阶段1.1、确定传动方案 (2)1.2、电动机选择 (3)1.3、传动件地设计 (5)机械课程设计第二阶段2.1装配草图设计第一阶段说明 (17)2.2轴地设计及校核 (17)2.3滚动轴承地选择 (21)2.4键和联轴器地选择 (22)机械课程设计第三阶段3.1、减速器箱体及附件地设计 (23)3.2、润滑方式、润滑剂及密封装置地选择 (24)机械课程设计小结4.1、机械课程设计小结 (25)附1:参考文献机械课程设计任务书一、课程设计地内容题目D10.机械厂装配车间输送带传动装置设计设计一带式运输机传动装置(见 图1).图2为参考传动方案.二、课程设计地要求与数据 1、设计条件:1)机器功用 由输送带传送机器地零部件;2)工作情况 单向运输、轻度振动、环境温度不超过35℃; 3)运动要求 输送带运动速度误差不超过5%; 4)使用寿命 10年,每年350天,每天16小时; 5)检修周期 一年小修;两年大修; 6)生产批量 单件小批量生产; 7)生产厂型 中型机械厂 2、设计任务1)设计内容 1、电动机选型;2、带传动设计;3、减速器设计;4、联轴器选型设计;5、其他.2)设计工作量 1、传动系统安装图1张;2、减速器装配图1张;3、零件图2张;4、设计计算说明书一份. 3、原始数据主动滚筒扭矩(N·m ) :1400 主动滚筒速度(m/s ) :0.8 主动滚筒直径(mm ) :380动力及传动装置F 图1 带式运输机传动装置图2 参考传动方案345ηηη=0.82把上述值代入后得:82.22.40=7.20KW)22 mm︒=12.88105.66)tan )tan --mm K)tan ])}-+ 22K=1.25AK=1.2V首先,确定各轴段直径A段: d=60mm, 与轴承(深沟球轴承6212)配合1.71αε=0.688ε=Y1112.31σ=F2110.64σ=F,11304⋅N,mmN=mm-11822⋅⋅125132,=134918NN⋅Mmmmm370MPa。
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目录1 概述 (2)1.1 课程设计的目的 (2)1.2 设计的内容和任务 (3)1.2.1设计的内容 (3)1.2.2 设计的任务 (3)1.3 设计的步骤 (3)2 传动装置的总体设计 (3)2.1 拟定传动方案 (3)2.2选择原动机——电动机 (4)2.2.1选择类型和结构型式 (4)2.2.2确定电动机的功率 (4)2.2.3确定电动机的转速 (5)2.3传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配 (6)2.3.1计算总传动比 (6)2.3.2合理分配各级传动比 (6)2.4算传动装置的运动和动力参数 (6)2.4.1 各轴的转速计算 (6)2.4.2各轴输入功率计算 (6)2.4.3各轴输入扭矩计算 (6)3 传动零件的设计计算 (7)3.1 减速箱外传动零件——带传动设计 (7)3.1.1 V带传动设计计算 (7)3.2减速器内传动零件——高速级齿轮设计 (1)3.2.1选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (1)3.2.2 按齿面接触强度设计 (1)3.2.3 按齿根弯曲强度计算 (3)3.2.4、高速级齿轮几何尺寸计算 (4)3.3 减速器内传动零件——低速级齿轮设计 (4)3.3.1选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (4)3.3.2按齿面接触强度设计 (5)3.3.3按齿根弯曲强度计算 (6)3.3.4、低速级齿轮几何尺寸计算 (7)3.4 轴的设计——输入轴的设计 (8)3.4.1确定轴的材料及初步确定轴的最小直径 (8)3.4.2初步设计输入轴的结构 (8)3.4.3按弯曲合成应力校核轴的强度 (9)3.5轴的设计——输出轴的设计 (12)3.5.1初步确定轴的最小直径 (12)3.5.2初步设计输出轴的结构 (12)3.6轴的设计——中速轴的设计 (16)4 部件的选择与设计 (16)4.1轴承的选择 (16)4.1.1输入轴轴承 (16)4.1.2输出轴轴承 (17)4.1.3中间轴轴承 (17)4.2输入轴输出轴键连接的选择及强度计算 (17)4.3轴承端盖的设计与选择 (19)4.3.1类型 (19)4.4 滚动轴承的润滑和密封 (20)4.5联轴器的选择 (20)4.5.1、联轴器类型的选择 (20)4.5.2、联轴器的型号选择 (20)4.6其它结构设计 (20)4.6.1通气器的设计 (20)4.6.2吊环螺钉、吊耳及吊钩 (21)4.6.3启盖螺钉 (21)4.6.4定位销 (21)4.6.5油标 (21)4.6.6放油孔及螺塞 (22)4.7箱体 (22)5 结论 (23)1 概述1.1 课程设计的目的课程设计目的在于培养机械设计能力。
课程设计是完成机械设计专业全部课程学习的最后一次较为全面的、重要的、必不可少的实践性教学环节,其目的为:1. 通过课程设计培养综合运用所学全部专业及专业基础课程的理论知识,解决工程实际问题的能力,并通过实际设计训练,使理论知识得以巩固和提高。
2. 通过课程设计的实践,掌握一般机械设计的基本方法和程序,培养独立设计能力。
3. 进行机械设计工作基本技能的训练,包括训练、计算、绘图能力、计算机辅助设计能力,熟悉和运用设计资料(手册、图册、标准、规范等)。
1.2 设计的内容和任务1.2.1设计的内容本设计的题目为二级直齿圆柱齿轮减速器,设计的主要内容包括以下几方面:(1)拟定、分析传动装置的运动和动力参数;(2)选择电动机,计算传动装置的运动和动力参数;(3)进行传动件的设计计算,校核轴、轴承、联轴器、键等;(4)绘制减速器装配图及典型零件图;(5)编写设计计算说明书。
1.2.2 设计的任务(1)减速器装配图1张(0号图纸)(2)输入轴零件图1张(3)齿轮零件图1张(4)设计说明书1份1.3 设计的步骤遵循机械设计过程的一般规律,大体上按以下步骤进行:1. 设计准备认真研究设计任务书,明确设计要求和条件,认真阅读减速器参考图,拆装减速器,熟悉设计对象。
2. 传动装置的总体设计根据设计要求拟定传动总体布置方案,选择原动机,计算传动装置的运动和动力参数。
3. 传动件设计计算设计装配图前,先计算各级传动件的参数确定其尺寸,并选好联轴器的类型和规格。
一般先计算外传动件、后计算内传动件。
4. 装配图绘制计算和选择支承零件,绘制装配草图,完成装配工作图。
5. 零件工作图绘制零件工作图应包括制造和检验零件所需的全部内容。
6. 编写设计说明书设计说明书包括所有的计算并附简图,并写出设计总结。
2 传动装置的总体设计传动装置的总体设计,主要包括拟定传动方案、选择原动机、确定总传动比和分配各级传动比以及计算传动装置的运动和动力参数。
2.1 拟定传动方案带传动传动平稳、吸振且能起过载保护作用,故在高速级布置一级带传动。
在带传动与运输带之间布置一台二级圆柱齿轮减速器,轴端连接选择弹性柱销联轴器。
图2-2 传动布置方案简图1-减速器 2-联轴器 3―滚筒 4-运输带 5-电动机 6-带传动2.2选择原动机——电动机电动机为标准化、系列化产品,设计中应根据工作机的工作情况和运动、动力参数,根据选择的传动方案,合理选择电动机的类型、结构型式、容量和转速,提出具体的电动机型号。
2.2.1选择类型和结构型式电动机有交、电动机直流之分,一般工厂都采用三相交流电,因而选用交流电动机。
交流电动机分异步、同步电动机,异步电动机又分为笼型和绕线型两种,其中以普通笼型异步电动机应用最多,目前应用较300广的Y 系列自扇冷式笼型三相异步电动机, 电压为380V ,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、农机、风机、轻工机械等。
2.2.2确定电动机的功率电动机功率选择直接影响到电动机工作性能和经济性能的好坏:若所选电动机的功率小于工作要求,则不能保证工作机正常工作;若功率过大,则电动机不能满载运行,功率因素和效率较低,从而增加电能消耗,造成浪费。
1. 带式输送机所需的功率w P由[1]中公式(2-3)得:kW kW FV P w 0375.41000/95.042501000/=⨯==2. 计算电动机的输出功率d P根据文献[1](《机械设计课程设计》杨光等编 高等教育出版社出版)表4-4确定部分效率如下:弹性联轴器:99.01=η(两个)滚动轴承(每对):99.02=η(五对)圆柱齿轮传动:98.03=η(精度7级)传动滚筒效率:96.04=ηV 带传动效率:95.05=η传动系数总效率:825.095.096.098.099.099.0255423521=⨯⨯⨯⨯=η•η•η•η•η=η。
带 电动机的输出功率:kW 9.4kW 825.00375.4P P w d ==η=2.2.3确定电动机的转速根据动力源和工作条件,电动机的类型选用Y 系列三相异步电动机。
电动机的转速选择常用的两种同步转速:min /r 1500和min /1000r ,以便选择。
1. 计算滚筒的转速w n 由公式)D (V 100060n w π⨯=计算输送带滚筒的转速:m in r 7.56m in r )320(95.0100060)D (V 100060n w =⨯π⨯⨯=π⨯= 2. 确定电动机的转速d n由参考文献[2](《机械设计》)中表18—1可知两级圆柱齿轮减速器推荐传动比范围为60~8=i ,由参考文献[1] V 带传动比范围为4~2=i ,所以总传动比合理范围为240~16=总i ,故电动机转速的可选范围是:m in /r 13608~2.907m in /r 7.56)240~16(n d =⨯=符合这一范围的同步转速有1000r/min 、1500r/min 、3000r/min表8-53中,方案1转速高,电动机价格低,总传动比虽然大些,但完全可以通过带传动和两级齿轮传动实现,所以选择方案1。
其主要参数如下:表2-1电动机相关参数2.3传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配2.3.1计算总传动比由电动机的满载转速m in /r 1440n m =和工作机主动轴的转速m in /7.56r n w = 可得总传动比 4.257.561440n /n i w m ===2.3.2合理分配各级传动比取带传动传动比31= i ,则两级减速器传动比47.834.25i i i 1j ===减 则双级直齿圆柱齿轮减速器高速级传动比为 32.3i 3.1i j 2==, 低速级传动比为 55.232.347.8i i i 2j 3===2.4算传动装置的运动和动力参数2.4.1 各轴的转速计算min /r 480i /n n 1m ==I 带min /r 58.144i /n n 2==I I I ⅢⅢⅡⅡⅡ⒉m in /r 7.56i /n n n 3IV ===I I I I I2.4.2各轴输入功率计算KW 66.4W K 95.09.4P P 5d I =⨯=η⋅=带KW 52.4KW 98.099.066.4P P 32I II =⨯⨯=η⋅η⋅=KW 39.4KW 98.099.052.4P P 32II III =⨯⨯=η⋅η⋅=KW 3.4KW 99.099.039.4P P 21III IV =⨯⨯=η⋅η⋅=渴2.4.3各轴输入扭矩计算m N 71.92n P 9550T I I I •==m N 56.298n P 9550T II II II •==m N 41.739n P 9550T III III III •==m N 25.724n P 9550T IV IV IV •==各项指标误差均介于+5%~-5%之间。
各轴运动和动力参数见表4:表2-4各轴运动和动力参数3 传动零件的设计计算3.1 减速箱外传动零件——带传动设计3.1.1 V 带传动设计计算1、确定计算功率由[2]中表8-7查得工作情况系数1.1K A =由[2]中公式8-21: kW 39.59.41.1P K P d A ca =⨯==。
2、选择V 带的带型根据kW 39.5P ca =及m in /r 1440n m =,由[2]中图8-11选用A 型3、确定带轮的基准直径d d 并验算带速v①初选小带轮的基准直径1d d由[2]中表8-6和表8-8,取小带轮的基准直径m m 90d 1d =②验算带速v 按[2]中公式8-13验算带的速度s /m 78.6100060n d v 1d =⨯π= 因为s /m 25v s /m 5<<,故带速合适。
③计算大带轮的基准直径。
根据[2]中公式8-15a 计算大带轮的基准直径 m m 270903id d 1d 2d =⨯==由[2]中表8-8取mm 280d 2d =4、确定V 带的中心距0a 和基准长度d L①根据[2]中公式8-20,()()2d 1d 02d 1d d d 2a d d 7.0+≤≤+,初定中心距mm 500a 0=②由[2]中公式8-22计算所需的基准长度()()021d 2d 2d 1d 00d a 4d d d d 2a 2L -++π+=()()mm 159950049028028090250022=⨯-++⨯π+⨯=3.2 减速器内传动零件——高速级齿轮设计3.2.1选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数按照已经选定的传动方案,高速级齿轮选择如下:1. 齿轮类型 选用直齿圆柱齿轮传动2. 齿轮精度等级 带式输送机为一般机器速度不高,按照[2]中表10-8,选择7级精度(GB10095-88)3. 材料 由[2]中表10-1选择:两者材料硬度差为40HBS小齿轮 40Cr 调质 硬度280HBS大齿轮 45钢 调质 硬度240HBS4. 试选择小齿轮齿数 251=z 大齿轮齿数 832532.3Z i z 122=⨯=•=3.2.2 按齿面接触强度设计1. 确定公式内各计算数值①试选载荷系数3.1=t k②小齿轮转矩③由文献[2]中表10-6查得材料弹性影响系数21E MPa 8.189z = ④齿宽系数:由文献[2]中表10—7知齿宽系数1d =φ⑤由文献[2]中图10-21d 按齿面硬度查得齿轮接触疲劳强度极限: MPa 6001lim H =σMPa 5501lim H =σmm N 10271.948066.41055.9n P 1055.9T 46I I 61•⨯=⨯⨯=⨯⨯= ⑥计算应力循环次数 ()9h 1110106.1830082148060L j n 60N ⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=8911210331.332.310106.1u /N N ⨯=⨯==⑦由文献[2]中图10-19取接触疲劳寿命系数90.0K 1HN = 95.0K 2HN = ⑧计算接触疲劳许应力 取失效概率为1% 安全系数S=1 由文献[2]中式10-12[]MPa 54060090.0SK 1lim 1HN 1H =⨯=σ⋅=σ []MPa 5.52255095.0SK 2lim 2HN 2H =⨯=σ⋅=σ ⒉计算 由式32H E 11d 1t 1][Z u 1u KT 32.2d ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛󕱕φ•≥ ①试算小齿轮分度圆直径t d 1 []322H E 11d 1t t 1Z u 1u T K 32.2d ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛󕱕φ•≥3245.5228.18932.3132.3110271.93.132.2⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯⨯⨯⨯= mm 694.63=②计算圆周速度v s /m 6.1100060480694.63100060n d v 1t 1=⨯⨯⨯π=⨯⋅⋅π= ③计算齿宽b m m 694.63694.631d b t 1d =⨯=⋅φ= ④计算齿宽与齿高比hb 模数 548.225694.63Z d m 1t 1t === 齿高 733.5548.225.2m 25.2h t =⨯== 11.11733.5694.63h b == ⑤ 计算载荷系数据s m v /6.1= 7级精度。