玻璃瓶印花机构及传动装置

机械设计课程设计

设计计算说明书

设计题目：玻璃瓶印花机构及传动装置

——机械设计部分

设计者：

学号：

专业班级：机械工程及自动化 5 班指导教师：柴晓艳

完成日期： 2013年 6 月 10 日

天津理工大学机械工程学院

目录

一课程设计的任务 (01)

二电动机的选择 (03)

三传动装置的总传动比和分配各级传动比 (05)

四传动装置的运动和动力参数的计算 (06)

五传动零件的设计计算 (08)

六轴的设计、校核 (22)

七滚动轴承的选择和计算 (26)

八键连接的选择和计算 (26)

九联轴器的选择 (27)

十润滑和密封的选择 (29)

十一设计总结 (30)

十二参考资料 (31)

一、课程设计的任务

1．设计目的

课程设计是机械设计课程重要的教学环节，是培养学生机械设计能力的技术基础课。课程设计的主要目的是：

(1)通过课程设计使学生综合运用机械设计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)提高学生的有关设计能力，如计算能力、绘图能力以及计算机辅助设计(CAD)能力等，使学生熟悉设计资料(手册、图册等)的使用，掌握经验估算等机械设计的基本技能。

2．设计题目：

执行机构方案设计、传动装置总体设计及机构运动简图已经在机械原理课程设计中完成（详见机械原理课程设计资料，在此略），现将对传动装置进行具体设计。

说明：（1）工作条件：2班制，工作环境良好，有轻微振动；

（2）使用期限十年，大修期三年；

（3）生产批量：小批量生产（<20台）；

（4）带传动比i≤4；

（5）采用Y型电动机驱动。

(6) 分配轴：与减速器输出轴相连接（各执行机构的输入轴）。

2、设计任务

1）总体设计计算

(1)选择电动型号

计算所需电机功率，确定电机转速，选定电机型号；

(2)计算传动装置的运动、动力参数；

a.确定总传动比i，分配各级传动比；

b.计算各轴转速n、转矩T；

c.传动零件设计计算；

d.校核中间轴的强度、轴承寿命、键强度；

2）绘制减速器装配图（草图和正式图各一张)；

3）绘制零件工作图：减速器中大齿轮和中间轴零件工作图；

（注：当中间轴为齿轮轴时，可仅绘一张中间轴零件工作图即可）； 4）编写设计计算说明书。

3、传动装置部分简图

二、电动机的选择

1．电动机类型的选择

按已知工作要求和条件选用Y系列一般用途的全封闭自扇冷式笼型三相异步电动。

2．确定电动机输出功率P d

电动机所需的输出功率P d=P w/η

其中：Pw----工作机分配轴的输入功率

η---由电动机至分配轴的传动总效率已知分配轴：

转速：n W=60 （r/min）

功率：P=1.2（kw）

a．分配轴功率：P=1.2 KW

注：分配轴——与减速器输出轴相连接（各执行机构的输入轴）。

b．所需电动机的功率：P d= P /ηa

ηa----由电动机至分配轴的传动总效率

ηa =η带×η轴承3×η齿轮2×η联

查表可得：

对于V带传动: η带=0.96

对于8级精度的一般齿轮传动：η齿轮=0.97

对于一对滚动轴承：η轴承=0.99

对于弹性联轴器：η联轴器=0.99

则

ηa =η带×η轴承3×η齿轮2×η联

=0.96×0.993×0.972×0.99

= 0.868

∴P d= P /ηa=1.2/0.868=1.382 kw

3．确定电动机转速

查各种传动的合理传动比范围值得：

V带传动常用传动比范围为i带=2.5～3.5，单级圆柱齿轮传动比范围为i 齿=3～5，则电动机转速可选范围为

nd=i带×i齿2×n W

=(2.5～3.5)( 3～5)2×n W

=（22.5～87.5 ）×n W

=(22.5～87.5)×60

=1350～5250 r/min

4.确定电动机型号

符合这一转速范围的同步转速有1500 r/min和3000 r/min，根据容量和转速，由有关手册查出四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案。

对于电动机来说，在额定功率相同的情况下，额定转速越高的电动机尺寸越

小，重量和价格也低，即高速电动机反而经济。若原动机的转速选得过高，势必增加传动系统的传动比，从而导致传动系统的结构复杂。由表中四种方案，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、结构和带传动及减速器的传动比，认为方案2的传动比较合适，所以选定电动机的型号为Y90L-2。

Y90L-2电动机数据如下:

额定功率：2.2 Kw

满载转速：n满=2840 r/min

同步转速：3000 r/min

三、传动装置的总传动比和分配各级传动比

1．传动装置的总传动比

i总= n满/ n W =2840/60= 47.3

2．分配各级传动比

根据《机械设计课程设计》表2.2选取，对于三角v带传动,为避免大带轮直径过大,取i12=2.8；

则减速器的总传动比为i减=i总/2.8=47.3/2.8=16.8929

对于两级圆柱斜齿轮减速器,按两个大齿轮具有相近的浸油深度分配传动比,取i g=1.3i d

= i g×i d = 1.3i2d =16.8929

i

减

i2d =16.8929/1.3=12.9945

i d =3.6048

i g=1.3i d=1.3×3.6048=4.6862

注：i g -高速级齿轮传动比；

i d–低速级齿轮传动比；

四、传动装置的运动和动力参数的计算