机械设计基础课程设计说明书
《机械设计基础》课程设计说明书样例
目录设计任务书 (1)传动方案的拟定及说明 (4)电动机的选择 (4)计算传动装置的运动和动力参数 (5)传动件的设计计算 (5)轴的设计计算 (8)滚动轴承的选择及计算 (14)键联接的选择及校核计算 (16)连轴器的选择 (16)减速器附件的选择 (17)润滑与密封 (18)设计小结 (18)参考资料目录 (18)机械设计课程设计任务书题目:设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器一.总体布置简图1—电动机;2—联轴器;3—齿轮减速器;4—带式运输机;5—鼓轮;6—联轴器二.工作情况:载荷平稳、单向旋转三.原始数据鼓轮的扭矩T(N·m):850鼓轮的直径D(mm):350运输带速度V(m/s):0.7带速允许偏差(%):5使用年限(年):5工作制度(班/日):2四.设计内容1.电动机的选择与运动参数计算;2.斜齿轮传动设计计算3.轴的设计4.滚动轴承的选择5.键和连轴器的选择与校核;6.装配图、零件图的绘制7.设计计算说明书的编写五.设计任务1.减速器总装配图一张2.齿轮、轴零件图各一张3.设计说明书一份六.设计进度1、第一阶段:总体计算和传动件参数计算2、第二阶段:轴与轴系零件的设计3、第三阶段:轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制4、第四阶段:装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写传动方案的拟定及说明由题目所知传动机构类型为:同轴式二级圆柱齿轮减速器。
故只要对本传动机构进行分析论证。
本传动机构的特点是:减速器横向尺寸较小,两大齿轮浸油深度可以大致相同。
结构较复杂,轴向尺寸大,中间轴较长、刚度差,中间轴承润滑较困难。
电动机的选择1.电动机类型和结构的选择因为本传动的工作状况是:载荷平稳、单向旋转。
所以选用常用的封闭式Y (IP44)系列的电动机。
2.电动机容量的选择1) 工作机所需功率P wP w =3.4kW2) 电动机的输出功率 Pd =Pw/η η=轴承’联齿轴承联ηηηηη23=0.904Pd =3.76kW3.电动机转速的选择nd =(i1’·i2’…in ’)nw初选为同步转速为1000r/min 的电动机4.电动机型号的确定由表20-1查出电动机型号为Y132M1-6,其额定功率为4kW ,满载转速960r/min 。
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机械设计基础课程设计计算说明书第一部分设计任务书机械设计课程设计任务书设计题目:输送传动装置的设计传动简图:原始数据:参数输出轴功率P/kW 输出轴转速n (r/min)数据 5.5 70工作条件:轻微振动载荷;单向传动;室内工作。
使用期限:长期使用。
生产批量:成批。
工作机速度(或转速)允许误差:±5%。
设计工作量:1.减速器装配图1张(A0或A1);2.零件工作图:低速轴、大齿轮,共2张。
η2=0.98 η3=0.98 η4=0.95 ηv=0.96 ηa=0.849第二部分选择电动机2.1电动机类型的选择按照工作要求和工况条件,选用三相笼型异步电动机,电压为380V,Y型。
2.2确定传动装置的效率查表得:滚动轴承的效率:η2=0.98闭式圆柱齿轮的效率:η3=0.98开式圆柱齿轮的效率:η4=0.95V带的效率:ηv=0.96总效率ηa=ηv·η23·η3·η4=0.8492.3选择电动机容量工作机所需功率为电动机所需额定功率:输出轴转速:查课程设计手册表选取推荐的合理传动比范围,V带传动比范围为:2~4,一级圆柱齿轮传动比范围为:3~6,开式圆柱齿轮传动比范围为:4~6,因此合理的总传动比范围为:24~144。
电动机转速的可以选择的范围为n d=i a×n w=(24~144)×70=1680~10080r/min。
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、价格、重量、和减速器、开式齿轮传动传动比等因素,选定电机型号为:Y132S2-2的三相异步电动机,额定功率P en =7.5kW ,满载转速为n m =2915r/min ,同步转速为n t =3000r/min 。
方案电机型号额定功率(kW)同步转速(r/min) 满载转速(r/min) 1 YE3-Y160L-8 7.5 750 720 2 Y160M-6 7.5 1000 970 3 Y132M-4 7.5 1500 1440 4Y132S2-27.530002900图3-1电机尺寸2.4确定传动装置的总传动比和分配传动比中心高外形尺寸 地脚安装尺寸地脚螺栓孔直径 轴伸尺寸 键部位尺寸 H L ×HDA ×BK D ×E F ×G 132475×315 216×1401238×8010×33i a =41.643 i v =3 i c =4i 1=3.47(1)总传动比的计算由选定的电动机满载转速n m和工作机主动轴转速n w,可以计算出传动装置总传动比为:(2)分配传动装置传动比取普通V带的传动比:i v=3取开式圆柱齿轮传动比:i c=4减速器传动比为2.5动力学参数计算1.电机轴的参数2.高速轴的参数3.低速轴的参数4.工作机轴的参数各轴转速、功率和转矩列于下表轴名称转速n/(r/min)功率P/kW转矩T/(N•m)电机轴2915 6.6821.88高速轴971.67 6.3562.41低速轴280.02 6.1208.04工作机轴70.01 5.74782.99第三部分V带传动的设计1.求计算功率P c由表9-7,查得工作情况系数KA=1.1可得2.选择带型根据P ca=7.35kW,和小带轮转速n1=2915,由图9-8,选用A型。
机械设计基础课程设计说明书 最新版
机械设计基础课程设计课程名称机械设计基础题目名称一级直齿圆柱齿轮减速器专业班级********学生姓名***学号*******指导教师何老师张老师二○一四年一月三日目录课程设计任务书 (3)一、传动方案拟定 (6)二、电动机的选择 (7)三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比 (8)四、计算传动装置各轴的运动和动力参数 (8)五、V带的设计 (10)六、齿轮传动的设计 (11)七、传动轴的设计 (14)八、滚动轴承的设计 (22)九、联轴器的设计 (23)十、键联接的选择及校核计算 (23)十一、润滑和密封的设计 (24)十二、箱体的设计 (24)设计小结 (26)参考文献 (27)《机械设计基础》课程设计任务书一、设计题目:带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器试按下列的运动简图、工作条件和原始数据,设计一带式输送机的传动装置。
1、运动简图1、电动机;2、三角带动;3、减速器;4、联轴器;5、传动滚筒;6、运输平皮带2、工作条件输送机连续工作,单向运转,载荷变化不大,空载起动,二班制,使用期限10年(每年工作日300天),两班制工作,输送带速度容许误差为±5%。
3、原始数据二、课程设计的目的本课程设计运用所学的《制图》、《机械制造基础》、《机械设计基础》的知识进行一次较全面的设计能力的训练,其基本目的是:1、培养学生利用所学知识,解决工程实际问题的能力。
2、培养学生掌握一般机械传动装置、机械零件的设计方法及设计步骤。
3、达到对学生进行基本技能的训练,例如:计算、绘图、熟悉和运用设计资料(手册、标准、图册和规范等)的能力。
三、要求要求每位学生在设计过程中,充分发挥自己的独立工作能力及创造能力,对每个问题都应进行分析、比较,并提出自己的见解,反对盲从,杜绝抄袭。
在设计过程中必须做到:(1)随时复习教科书、听课笔记及习题;(2)做好准备工作,充分发挥自己的主观能动性和创造性,及时查阅相关资料;(3)认真计算和制图,保证计算正确和图纸质量;(4)按预定计划循序完成任务。
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《机械设计基础》课程设计船舶与海洋工程2013级1班第3组组长:xxx组员:xxx xxx xxx二〇一五年六月二十七日《机械设计基础》课程设计说明书设计题目:单级蜗轮蜗杆减速器学院:航运与船舶工程学院专业班级:船舶与海洋工程专业一班学生:xxx指导老师:xxx设计时间:2015-6-27交通大学航运与船舶工程学院2013级船舶与海洋工程《机械设计基础》课程设计任务书1. 设计任务设计某船舶锚传动系统中的蜗杆减速器及相关传动。
2. 传动系统参考方案(见下图)锚链输送机由电动机驱动。
电动机1通过联轴器2将动力传入单级蜗杆减速器3,再通过联轴器4,将动力传至输送锚机滚筒5,带动锚链6工作。
锚链输送机传动系统简图1——电动机;2——联轴器;3——单级蜗杆减速器;4——联轴器;5——锚机滚筒;6——锚链3. 原始数据设锚链最大有效拉力为F(N)=3000 N,锚链工作速度为v=0.6 m/s,锚链滚筒直径为d=280 mm。
4. 工作条件锚传动减速器在常温下连续工作、单向运动;空载起动,工作时有中等冲击;锚链工作速度v的允许误差为5%;单班制(每班工作8h),要求减速器设计寿命8年,大修期为3年,小批量生产;三相交流电源的电压为380/220V。
5. 每个学生拟完成以下容(1)减速器装配图1(A1号或A0号图纸)。
(2)零件工作图2~3(如齿轮、轴或蜗杆等)。
(3)设计计算说明书1份(约6000~8000字)。
目录1、运动学和动力学的计算 (1)2、传动件的设计计算 (5)3、蜗杆副上作用力的计算 (8)4、减速器箱体的主要结构尺寸 (9)5、蜗杆轴的设计计算 (11)6 、键连接的设计 (15)7、轴及键连接校核计算 (15)8、滚动轴承的寿命校核 (18)9、低速轴的设计与计算 (19)10、键连接的设计 (22)11、润滑油的选择 (23)12、附件设计 (23)13、减速器附件的选择 (24)参考文献: (26)1、运动学和动力学的计算Y132S-6 3 1000 960 23.44Y100L2-4 3 1500 1430 34.92Y132M-8 3 750 710 17.39综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量以及涡轮传动的传动比,选择Y132S-6型电动机较为合适,即电动机的额定功率edp=4kW,满载转速m n=960r/min 总传动比适中,传动装置较紧凑。
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机械设计基础课程设计说明书学院:学号:姓名:指导教师:时间:目录一、机械设计课程设计任务书 (1)二、传动方案的拟定 (2)三、电动机的选择、传动系统的运动和动力参数 (2)1.电动机的选择2.传动比分配3.各级传动的动力参数计算4.将运动和动力参数计算结果整理并列表四、传动零件的设计、计算 (3)1.V带传动的设计2.减速器齿轮(闭式、斜齿)设计五、轴的设计与校核 (8)1.轴的初步设计2.I轴的强度校核3.II轴的强度校核六、键联接的选择与校核 (12)1.I轴外伸端处键联接2.II轴外伸端处键联接3.II轴与大齿轮配合处键联接七、滚动轴承的选择与校核 (13)1.I轴滚动轴承的校核2.II轴滚动轴承的校核八、联轴器的选择与校核 (15)九、润滑和密封形式的选择,润滑油及润滑脂牌号的选择 (15)十、其他技术说明 (16)1.箱体结构相关尺寸2.减速器技术要求十一、参考文献 (16)一、机械设计课程设计任务书一、设计题目:九、带式运输机传动装置设计Ⅰ传动装置简图如右图所示(电动机的位置自行确定)1.带式运输机数据:运输带工作拉力F= 1400N运输带工作速度v= 1.65 m/s运输带滚筒直径D= 300 mm滚筒轮中心高度H= 300 /mm(附:运输带绕过滚筒的损失通过效率计算,取效率η=0.97)2.工作条件:用于锅炉房运煤,三班制工作,每班工作四小时,空载启动,单向、连续运转,载荷平稳。
3.使用期限:工作期限为十年,每年工作300天;检修期间隔为三年。
4.生产批量及加工条件:小批量生产,无铸造设备。
二、设计任务1.选择电动机型号2.确定带传动的主要参数及尺寸3.设计减速器4.选择联轴器三、具体作业1.减速器装配图一张;2.零件工作图二张(大齿轮,输出轴);3.设计说明书一份。
1-电动机;2-V带传动;4-联轴器5-带式运输机3-斜齿圆柱齿轮减速器二、 传动方案的拟定根据任务书确定传动方案为:闭式齿轮,一级斜齿轮传动三、 电动机的选择、传动系统的运动和动力参数计算项目 计算内容 计算结果1. 电动机的选择 工作机所需功率W PkW vF W 31.2100065.114001000P =⨯=⋅=kW W 31.2P =传动效率a η87.097.099.097.099.099.099.096.0卷联齿承承承带a =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅⋅⋅⋅=ηηηηηηηη87.0a =η实际需要功率dPkW P P a W d 65.287.031.2===η kW P d 983.1=工作机转速w nmin/04.10530065.1100060100060r Dvn w =⨯⨯⨯=⨯=ππmin /04.105r n w =电动机转速由于带传动的传动比4~2=带i ,减速器6~3=减i ,所以电动机的转速范围为630.24~2521.01r/min 。
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〈〈机械设计基础课程设计>〉说明书机械制造及自动化专业Jixie zhizao ji zidonghua zhuanye机械设计基础课程设计任务书 2Jixie sheji jichu kecheng sheji renwu shu 2姓名: x x x学号:班级: 09级机电1班指导教师: x x x完成日期: 2010/12/12机械制造及自动化专业机械设计基础课程设计任务书2学生姓名:班级:学号:一、设计题目:设计一用于带式运输机上的单级圆锥齿轮减速器给定数据及要求已知条件:运输带工作拉力F=4kN;运输带工作速度v=1。
2m/s(允许运输带速度误差为±5%);滚筒直径D=400mm;两班制,连续单向运转,载荷较平稳。
环境最高温度350C;小批量生产。
二、应完成的工作1.减速器装配图1张;2.零件工作图1张(从动轴);3.设计说明书1份。
系主任:科室负责人:指导教师:前言这次设计是由封闭在刚性壳内所有内容的齿轮传动是一独立完整的机构。
通过这一次设计可以初步掌握一般简单机械的一套完整设计及方法,构成减速器的通用零部件.这次设计主要介绍了减速器的类型作用及构成等,全方位的运用所学过的知识。
如:机械制图,金属材料工艺学公差等已学过的理论知识.在实际生产中得以分析和解决。
减速器的一般类型有:圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、齿轮-蜗杆减速器,轴装式减速器、组装式减速器、联体式减速器。
在这次设计中进一步培养了工程设计的独立能力,树立正确的设计思想,掌握常用的机械零件,机械传动装置和简单机械设计的方法和步骤,要求综合的考虑使用经济工艺性等方面的要求。
确定合理的设计方案。
目录♣一、电动机的设计 (6)1. 选择电动机 (6)2。
选择电动机容量 (6)3.计算总传动比并分配各级传动比 (7)4。
计算传动装置的运动和动力参数 (7)5。
电动机草图 (8)♣二、带传动的设计 (9)1. 确定计算功率 (9)2.确定V带型号 (9)3。
机械设计基础的课程设计书
机械设计基础的课程设计书一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握机械设计的基本原理,包括力学、材料力学、机构学等基础理论知识。
2. 学习并了解常见的机械传动系统、机械连接方式以及机械零件的设计方法和应用。
3. 掌握机械设计的基本流程和步骤,能够运用相关知识对简单机械系统进行设计和分析。
技能目标:1. 能够运用机械设计软件(如AutoCAD、SolidWorks等)进行机械零件的绘制和建模。
2. 培养学生的创新能力和问题解决能力,能够针对实际问题提出合理的机械设计方案。
3. 学会使用机械设计手册和相关资料,具备查阅和运用工程技术标准的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计的兴趣和热情,激发学生的创新意识和探索精神。
2. 培养学生的团队合作意识和沟通能力,使他们在团队项目中能够有效协作,共同解决问题。
3. 增强学生的工程意识和社会责任感,使他们意识到机械设计在工程领域和社会发展中的重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程为机械设计基础,针对的是高中年级学生,他们在物理和数学方面有一定的基础,具备初步的分析和解决问题的能力。
课程性质为理论实践相结合,注重培养学生的实际操作能力和工程设计思维。
教学要求注重启发式教学,引导学生主动探索,将理论知识与实际应用相结合。
二、教学内容1. 引言:介绍机械设计的概念、意义及其在工程领域中的应用。
- 教材章节:第一章 机械设计概述2. 机械设计基础知识:- 力学基础:力学基本概念、力学原理在机械设计中的应用。
- 材料力学:材料的力学性能、应力与应变、机械零件的强度计算。
- 机构学:机构的分类、运动副、机构运动简图。
- 教材章节:第二章 力学基础、第三章 材料力学、第四章 机构学3. 常见机械传动系统:- 传动方式:齿轮传动、带传动、链传动等。
- 传动系统设计:传动系统选型、传动比计算、传动零件设计。
- 教材章节:第五章 传动系统设计4. 机械连接方式:- 螺纹连接:螺纹基本概念、螺纹连接的选用与设计。
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计算计算内容计算结果项目(一)、设计任务书(一)设计题目设计带式运输机的传动装置,其工作条件是:1.鼓轮直径D=420mm2.传送带运行速度v=0.9m/s3.鼓轮上的圆周力F=3.3KN4.工作年限10年每天8小时5.小批生产参考方案:电动机→V带传动→二级圆柱齿轮减速器→工作机(鼓轮带动运输带)图(1)传动方案示意图1——电动机 2——V带传动 3——展开式双级齿轮减速器4——链传动 5—连轴器 6——滚筒传送带(二)设计任务:设计一带式运输机的传动装置,按照给定的传动方案:1.选择适当的原动机2.设计计算传动零件(带、齿轮及选择联轴器)3.设计计算部分支承零件和连接件4.完成减速器设计装配图一张,零件图一张(四)传动轴的设计轴的大致布局(1)高速轴的设计k为齿轮与内壁的距离k=10mm c为保证滚动轴承放入想以内c=5mm 初取轴承宽度n1=20mm n2=24mm n3=24mma. 确定各轴段长度L1=20mmL2=15mmL3=45mmL4=126mmL5=20mmL6=36mmL7=48mm(带)则轴承跨距为L= L1+ L2+L3+L4+L5=20+15+45+126+20采用齿轮轴结构轴的材料采用45号钢调质处理轴的受力分析如图轴的受力分析简图,弯矩扭矩图轴的受力计算水平面受力计算垂直面的受力计算L AB=L=236mmL AC=n12+c+k+22.5=10+5+10+22.5L BC=L AB−L AC=236−47.5L BD=L6+L7=36+48a 计算齿轮的啮合力F t0=2000T0d∅=2000×30.7732F t1=2000T1d1=2000×47.5142.151F r1=F t1tanαcos18。
22ˊ52〞=2254.28tan20cos18。
22ˊ52〞F a1=F t1tanβ=2254.28×tan18。
22ˊ52〞b 求水平面内的支承反力,做水平面内的弯矩图R AX=F t1L BCL AB=2254.28188.5236R BX=F t1−R AX=2254.28−1800.56M CX=R AX L AC=1800.56×47.5c求轴在垂直面内的支反力,做垂直面的弯矩图R AY=F r1L BC−L BD F t0+F a1d12L AD=864.60×188.5−1923.13×84+749.07×42.1512236R BY=F r1−R AY+F t0=864.60−72.97+1923.13M CY+=R AY L AC−F a1d12=72.97×47.5-749.07×42.1512L AC=47.5mmL BC=188.5mmL BD=84mmF t0=1923.13NF t1=864.60NF r1=2254.28NF a1=749.07NR AX=1800.56NR BX=453.72NM CX=85526.6N·mmR AY=72.97NR BY=2714.76NM CY+=-12320.95N·mmM CY−=R BY L BC +F a1d 12+F t0L CD=2714.76×188.5+749.07×42.1512+1923.13×272.5M B =F a1d 12−F t0L BD =749.07×42.1512−1923.13×84 d 求支承反力,做轴的合成弯矩,转矩R A =√R AX 2+R AY 22=√1800.562+72.9722 R B =√R BX 2+R BY 22=√453.722+2714.7622M C+=√M CX 2+M CY+22=√85526.62+(−12320.95)22 M C−=√M CX 2+M CY−22=√85526.62+1051572.2122 M B =-145755.90 N ·mm T=894410 N ·mm 轴的初步计算 轴的材料为45号调质钢σb =650MPa,[σ−1]=58.7Mpa α=0.6 危险截面C 带入数据计算 d ≥√10√M 2+∂T 22[σ]3=√10√1055044.512+(0.6×894410)2258.73 根据经验公式 d e =(0.8~1.2)d m =(0.8~1.2)×32参考带轮标准轴孔直径,取减速器高速端的轴端直径d e =32mmb.确定各轴段直径d1=45mmd2=52mm (根据滚动轴承)d3=60mm(根据危险截面的最小直径)d4=52mmmmd5=45mmd6=38mmd7=32mm (3) 中间轴尺寸中速轴简图轴各段的大致长度轴的受力分析,弯矩,扭矩轴在各平面受力计算b.确定各轴段长度L1=39mmL2=45mmL3=10mmL4=111mmL5=39mm支承跨距为轴的受力分析如图LAB=L= L=2(c+k)+45+10+101+n2=2(5+10)+45+101+24LAC=c+k+45+242=5+10+45+242LBC= LAB- LAC=200-49.5LBD= c+k+101+242=5+10+101+242计算齿轮啮合力F t2=2000T2d2=2000×165.96151.423F r2=F t2tanαcosβ=2192.01tan20cos18。
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目录1 传动方案分析 (1)2 电动机的选择计算 (1)3 传动装置的运动及动力参数的选择和计算 (2)4 齿轮传动的设计计算 (3)5 轴的设计计算与联轴器的选择 (6)6 键连接的选择及计算 (12)7 滚动轴承的校核(低速轴轴承) (13)8 润滑和密封方式的选择,润滑油和牌号的确定 (14)9 箱体及附件的结构设计和计算 (14)10 设计小结 (16)11 参考资料 (16)1 传动方案分析传动方案如下图,已由老师给定,其特点为:减速器的尺寸紧凑,闭式齿轮传动可保证良好的润滑和工作要求。
2 电动机的选择计算2.1电动机的选择2.1.1电动机类型的选择根据动力源和工作要求,选Y 系列三相异步电动机。
2.1.2电动机功率e P 的选择工作机所需有效功率 KW FV P W 25.1110005.245001000=⨯==。
由传动示意图可知:电动机所需有效功率η/W P dP =式中,η为传动装置的总效率 滚筒齿轮轴承联ηηηηη⨯⨯⨯=32 9.90=联η 9.90=轴承η 7.90=齿轮η 6.90=滚筒η 89.096.097.099.099.03232=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=滚筒齿轮轴承联ηηηηη电动机所需有效功率 KW P P wd 70.1289.025.11===η。
1. 电动机 2. 联轴器3. 斜齿圆柱齿轮减速器 4. 卷筒 5. 运输带查表选取电动机的额定功率e P 为 KW 15。
2.1.3电动机转速的选择工作机所需转速 min/08.1902501000605.2100060r DV n w =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=ππ。
查表2-3知总传动比 i =3~5。
则电动机的满载转速min /45.909~67.5455~389.181r i n n w m )()(=⨯=⨯=。
查表选取满载转速为 min /730r n m =同步转速为min /750r 的Y200L-8型电动机,则传动装置的总传动比820.308.191730===wm n n i ,且查得电动机的数据及总传动比如下:电动机的型号 额定功率kW 同步转速 r/min 满载转速 r/min 总传动比 周轴伸尺寸 Y200L-8157507303.82048mm ×110mm3 传动装置的运动及动力参数的选择和计算3.1 传动比的分配由传动示意图可知:只存在减速器的单级传动比,即闭式圆柱齿轮的传动比,其值820.3=i 3.2 传动装置的运动和动力参数计算3.2.1各轴的转速计算由传动示意图可知, 轴Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ的转速:min/08.191min /08.191820.3730min /730r n n r i n n r n n m =======I I I I I I I I I3.2.2各轴的输入功率计算因为所设计的传动装置用于专用机器,故按电动机的所需功率d P 计算。
机械设计基础课程设计说明书
一、 选择电动机(1) 选择电动机类型要求:每天工作小时数24(小时),传动年限10年,选用三相笼形异步电动机,封闭式结构,电压380V ,Y 型。
(2) 选择电动机容量工作机所需工作功率 100025.1FvP w = kW电动机所需工作功率 awd P P η=kW因此 ad FvP η100025.1=kW由电动机至运输带的传动总效率为 543321ηηηηηη⋅⋅⋅⋅=a式中:54321ηηηηη、、、、分别为带传动、轴承、闭式齿轮传动、开式齿轮传动、和卷筒的传动效率。
取95.01=η,99.02=η(滚子轴承),97.03=η,95.04=η,96.05=η 则 96.095.097.099.095.03⨯⨯⨯⨯=a η=0.82 所以 kW Fv P a d 62.382.0100095.0250025.1100025.1=⨯⨯⨯==η(3) 确定电动机转速卷筒轴工作转速为 =⨯⨯⨯=⨯=45095.0100060100060ππD v n 40.34 r/min按表1推荐的传动比合理范围,取V 带传动的传动比4~21='i ,一级减速器传动比6~32='i ,一级开式圆柱齿轮传动比7~31='i ,则总传动比合理范围为168~18='a i ,故电动机转速的可选范围为n i n a d ⋅'='=(18~168)×40.34=726~6777 r/min 经查可选电动机型号为Y132S —4,其性能如下表:二、 确定传动装置的总传动比和分配传动比由选定的电动机满载转速m n 和工作机主动轴的转速n,可得传动装置总传动比为 70.3534.401440===n n i m a 总传动比为各级传动比...321i i i 、、的乘积,即 210i i i i a ⋅⋅=其中,V 带的传动比为0i ,减速器传动比为1i ,外齿轮传动比为2i ;初选5.20=i 、41=i 则57.345.270.35102=⨯=⋅=i i i i a 三、 计算传动装置的运动和动力参数(1) 各轴转速Ⅰ轴 m i n /5765.214400m r i n n ===Ⅰ Ⅱ轴 min /1444576r i n n ===⒈ⅠⅡ 卷筒轴 min /34.4057.31442r i n n ===ⅡⅢ (2) 各轴输入功率Ⅰ轴 kW P P P d d 44.395.062.3101=⨯=⋅=⋅=ηηⅠ Ⅱ轴 kW P P P 30.397.099.044.33212=⨯⨯=⋅⋅=⋅=ηηηⅠⅠⅡ 卷筒轴 kW P P P 10.395.099.030.34223=⨯⨯=⋅⋅=⋅=ηηηⅡⅡⅢ (3) 各轴输入转矩 电动机输出转矩 m N n P T m d d ⋅=⨯==01.24144062.395509550 各轴输入转矩Ⅰ轴 m N i T i T T d d ⋅=⨯⨯=⋅⋅=⋅⋅=02.5795.05.201.2410010ηηⅠⅡ 轴 m 03.21997.099.00.402.57321121⋅=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=⋅⋅=N i T i T T ηηηⅠⅠⅡ卷筒轴m N i T T T ⋅=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=⋅⋅=49.77295.099.075.303.219i 422232ηηηⅡⅡⅢ四、 V 带传动设计(1)选择普通V 带带型由每天工作工作小时数为24小时,传动机工作年限为10年,电动机的额定功率为5.5kW ,查表得:工作情况实数A K =1.2,则计算功率为 kW P K P A c 34.462.32.1=⨯=⋅=且小带轮转速为1440r/min,查课本图13-15,可选用A 型V 带。
机械设计基础课程设计 计算说明书
机械设计基础课程设计计算说明书全文共3篇示例,供读者参考机械设计基础课程设计计算说明书1经过两周的奋战我们的课程设计终于完成,在这次课程设计中我学到得不仅是专业的知识,还有的是如何进行团队的合作,因为任何一个作品都不可能由单独某一个人来完成,它必然是团队成员的细致分工完成某一小部分,然后在将所有的部分紧密的结合起来,并认真调试它们之间的运动关系之后形成一个完美的作品。
这次课程设计,由于理论知识的不足,再加上平时没有什么设计经验,一开始的时候有些手忙脚乱,不知从何入手。
在设计过程中,我通过查阅大量有关资料,与同学交流经验和自学,并向老师请教等方式,使自己学到不少知识,也经历不少艰辛,但收获同样巨大。
在整个设计中我懂得许多东西,树立对自己工作能力的信心,相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。
而且大大提高动手的.能力,使我充分体会到在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦虽然这个设计做的可能不太好,但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富,使我终身受益。
在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步,同学之间互相帮助,有什么不懂的大家在一起商量,听听不同的看法对我们更好的理解知识,所以在这里非常感谢帮助我的同学。
在这种相互协调合作的过程中,口角的斗争在所难免,关键是我们如何的处理遇到的分歧,而不是一味的计较和埋怨。
这不仅仅是在类似于这样的协调当中,生活中的很多事情都需要我们有这样的处理能力,面对分歧大家要消除误解,相互理解,增进解,达到谅解。
也许很多问题没有想象中的那么复杂,关键还是看我们的心态,那种处理和解决分歧的心态,因为我们的出发点都是一致的。
经过这次课程设计我们学到很多课本上没有的东西,它对我们今后的生活和工作都有很大的帮助,所以,这次的课程设计不仅仅有汗水和艰辛,更的是苦后的甘甜。
机械设计基础课程设计计算说明书2紧张而辛苦的两周课程设计结束了。
当我快要完成设计的时候感觉全身心舒畅,眼前豁然开朗。
机械设计基础 课程设计 说明书
目录一.分析讨论机构运动简图 (2)二.选择电动机 (3)三.传动比分配 (4)四.运动参数的设计 (4)五.传动零件的设计与计算 (5)1选择蜗杆传动类型 (5)2齿轮材料热处理及精度 (5)3蜗轮蜗杆传动 (6)4齿轮传动 (8)六.轴及联轴器的设计计算 (10)七.键的选择 (16)八.密封与润滑 (17)九.配合 (17)十.参考文献 (17)一.分析讨论机构运动简图慢动卷扬机用于慢速提升重物,在建筑工地和工厂有普遍应用。
图示为1011型、1012型慢动卷扬机机构运动简图。
其运动传递关系是:电动机1通过联轴器2(带有制动器),普通蜗杆(圆柱)减速机4,以及开式齿轮传动5驱动卷筒6,绕在卷筒上的钢丝绳再通过滑轮和吊钩即可提升或牵引重物。
电磁制动器3注:最大牵引力中已考虑过载二.选择电动机 1选着电动机类型按工作要求和工作条件选用Y 系类全封闭自扇冷式三相笼型异步电动机。
2电动机容量选择卷筒所需功率为:p w =pv=46000⨯9.9/60=7.59kw传动装置总效率:543321ηηηηηη==0.661η=0.99 联轴器效率 2η=0.99 轴承效率 3η=0.75 蜗杆效率 4η=0.97 齿轮效率 5η=0.95 卷筒效率电动机所需功率为: p=p w /η=11.5kw3选择电动机转速 卷筒转速为:n w =6.35电动机转速可选范围为:n=w n i i 21=(8~80)⨯5.235⨯6.35=265.94~2659.4 1i :蜗轮蜗杆传动比2i :开式齿轮传动比因为载荷平稳,电动机额定功率e p 略大于p 即可,由Y 系类电动机技术参数选择:额定动率为15kw 的Y160L-4型电动机Y160L-4型电动机主要参数三.传动比分配1.总传动比:=∑i 1460/6.35=229.92.分配传动比: ∑i =1i 2i 且 2i =5.235所以1i =43.9四.运动参数的设计 1.各轴转速Ⅰ轴(蜗杆轴) 1460=I n Ⅱ轴(涡轮轴) ==I in n 133.26Ⅲ轴(卷筒轴) 35.6==I n n w 2.各轴输入功率Ⅰ轴 P I =e p 1η2η=15×0.99×0.99=14.70kW Ⅱ轴 P I I =P I 2η3η=14.70×0.75×0.99=10.91kW Ⅲ轴 P I I I =P I I 2η4η=10.48kW 3.各轴输入转矩电动机轴输出转矩 14601595501055.95e ⨯=⨯=e e n P T =98.12 N ·MⅠ轴 T I ==⨯I n19550P 96.15 N ·MⅡ轴 T I I ==⨯n29550P 3132.61 N ·MⅢ轴 T I I I ==⨯I I I n39550P 15761.26 N ·M蜗杆-圆柱齿轮传动装置的运动和动力参数五.传动零件的设计与计算1.选择蜗杆传动类型根据GB/T10085—1988推荐,采用渐开线蜗杆(ZI )2.齿轮材料,热处理及精度蜗杆:45钢淬火,螺旋齿面要求淬火,淬火后硬度为45—55HRC 蜗轮:10-1锡青铜,金属型制造3.蜗轮蜗杆传动按齿面疲劳接触强度计算322)][(H E Z Z KT a σρ≥(1) 确定作用在蜗轮上的转矩T 2取z 1=1, η=0.75,则T I I==⨯n29550P 3132.61 N ·M (2)确定载荷系数K a取K a =1.2(3)确定接触系数 ρZ设d1/a=0.4 则ρZ =2.8(4)确定材料综合弹性系数钢与铸锡青铜:Z E =150(5)确定许用接触应力[H σ]根据10-1锡青铜,金属型制造 ,蜗杆螺旋齿面硬度>45HRC ,查得蜗轮的基本许用应力[H σ]=220Mpa(6)计算中心距323)2208.2150(1061.31322.1⨯⨯⨯⨯≥a =239.27 mm d 1=0.68a 875.0=82.04 mm z 2=iz 1=44m=2a-d1/z2=9.03取m=10mm d1=90mm z1=1 q=9.00由于a要取标准系列250 所以取z2=41a=0.5m(q+z2)=250传动比1i=41 误差为(44-41)/44=6.8% 故允许(7)蜗杆与蜗轮①蜗杆:分度圆直径 d1=90mm齿顶高 ha=m=10mm齿根高 hf=1.2m=12mm齿顶圆直径 da1=m(q+2)=110mm齿根圆直径 df1=m(q-2.4)=66mm轴向齿距 pa1=πm=31.4mm径向间隙 c=0.2m=2.0mm导程角 y=5.72轴向齿厚 Sx1=15.7mm螺旋部分长度 b1≥(11+0.06Z2)m=134.6mm 取140mm 中心距a=0.5(d1+d2)=250mm②蜗轮d2=410mmha=10mmhf=12mm喉圆直径 da2=430mm df2=386mm 端面齿距 pa2=31.4mm蜗轮宽度 B ≤0.75da1=82.5 取80mm(8)校核弯曲强度ZCuSn10P1 金属型 单侧工作[F σ]=70 MPa双侧工作[F σ]=40 MPa43.2995.0104109031326102.153.1⨯⨯⨯⨯⨯⨯=F σ=38.07MPaF σ<双侧工作[F σ]<单侧工作[F σ]所以弯曲强度满足要求 4.齿轮传动(1)按图示传动方案,选用直齿圆柱齿轮传动,选用8级精度 (2)小齿轮用40MnB 调质,齿面硬度241~286HBS, 1lim H σ=730MPa,1FE σ=600MPa大齿轮用ZG35SiMn 调质,齿面硬度241~269 HBS ,2lim H σ=620MPa, 2FE σ=510MPa取SH=1.1 SF=1.25(3)选择小齿轮齿数Z3=32 大齿轮齿数Z4=32⨯5.235=167.52 取Z4=168[1σ]=1lim H σ/SH =664 MPa [2σ]=564 MPa[1F σ]=1FE σ/SF=480 MPa [2F σ]=408 MPa (4)按齿面接触强度计算8级精度,取载荷系数K=1.0,齿宽系数d φ=0.8 ZH=2.5 ZE=188小齿轮上转矩T I I ==⨯n29550P 3132.61 N ·M =31323610Nmm[]3231·2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+≥H HE d Z Z u u KT d σφ =325645.20.188235.51235.5·8.0313261012⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯⨯ d 3 ≥186.41mm 模数==zd m 333 5.83mm齿宽3b =d φ⨯3d =149.128mm 取3b =155mm 4b =160mm 按标准系列取模数3m =6mm 实际d 3=3m 3z =32⨯6=192mm4d =3m 4z =1008mm中心距a ()=+=2d 43d 600mm(5)验算齿轮弯曲强度齿形系数 3Fa Y =2.56 3Sa Y =1.63 4Fa Y =2.15 4Sa Y =1.93F σ=2K 2T 3Fa Y 3Sa Y /3233z m b =146.1MPa ≤[1F σ]=480 MPa4F σ=133.07 MPa ≤[2F σ]=408 MPa六.轴及联轴器的设计计算 轴Ⅰ(1)功率P I =14.70kW 转数 1460=I n由前面求得 d1=90mm d2=410mm 压力角a 取标准值a=20° F 1t =F 2a =2 T1/d1=2136.67 N F 1a =F 2t =2 T2/d2=15281.02 N F 1r =F 2r =Ftan a=5561.84 N(2)计算联轴器转矩 取K=1.9 C T =K e T =98.12⨯1.9=186.428 N 选择LTZ2型带制动轮弹性套柱销联轴器(3)轴的强度计算36][22.01055.9d τ⨯≥≥3n p C 3np 45号钢 取C=115314607.14115d ≥=24.83mm 由联轴器确定的 d=40>>24.83所以 min d =40mm (4)轴的长度设计及轴承选①求轴承的受力:垂直面:F 1V ⨯430-F r ⨯215+F a ⨯45=0F 1V =1182 NF 2V =5561.84-1182=4380 N水平面:F 1b =F 2b =F t /2=1068 N合成:F1=2121b v F F +=1593 NF2=2222b v F F +=4508 N ②轴承选择按要求:两班制 八年 [Lh]=365⨯8⨯2⨯8=46720 h 选择轴承32315型 d=75 D=160 T=58 ③轴承验算F 1S =F1/2Y=1593/(2⨯1.7)=468.5 N F 2S =1325.9 N F 1S + F 1a > F 2SF 2A = F 1S + F 1a =15749.5 N F 1A = F 1S =468.5 NF 1A /F1=0.29<e P 1r =F1=1593 NF 2A /F2=3.5>e P 2r =0.4F2+1.7F 2A =28577 NLh=31036)2857710348(14606010⨯⨯=47428 > [Lh] 故 所选轴承合适轴Ⅱ:(1)轴上: P I I =10.91kW ==I in n 133.26轴Ⅱ用45钢 取C=115(2)强度计算d ≥C 3np=79 mm 由于轴上装有键槽 故d 加大百分之五 d=83 由后面计算 取d=100(3)轴的长度设计及轴承选①求轴承受力蜗轮: F 2a =F 1t = 2 T1/d1=2136.67 N F 2t =F 1a =2 T2/d2=15281.02 N F 2r =F 1r = Ftan a=5561.84 N小齿轮:F 3t =2T2/d3=32631 N F 3r = F 3t tan20=11876 N小齿轮与蜗轮圆周力方向相反 F 合t =17350 N为使两轴承载荷均匀,使蜗杆轴向力背离小齿轮方向 垂直面:Fm1⨯220-F 3r ⨯330-F 2r ⨯110+F 2a ⨯205=0 Fm1=18604 N Fm2=1167 N水平面: F 1b =F 2b =F t /2=8675 N合成: F1=2121m b F F +=20527 N F2=8753 NF 1S + F 2a > F 2SF 2A = F 1S + F 2a =19585 N F 1A = F 1S =17448 NF 1A /F1=0.85 > e P1=0.4F1+1.7F 1A = 37872 NF 2A /F2=2.2 > e P2=0.4F2+1.7F 2A =36795 N P1 > P2 ②轴承选择C=P11036])[10n60(Lh =459 KN查表 选择 32318型轴承 d=85 D=180 T=63.5 轴Ⅲ:(1)轴上: P I I I =10.48 kW 35.6==I n n w用45钢 取 C=115d ≥C 3np=136 mm 由于轴上有键槽 故加大轴径 取d=145 mm(2) 选择轴承:选用314625 SKF 型轴承 d=145 D=210 T=155(3)轴承验算:大齿轮: Ft4=2 T3/d4=31272 N Fr4=Fr4⨯tan20=11382 N P 载=46000 NF 合r =46000-11382=3461 N (上下布置)P=P1=P2=2r 2)2()24(合F Ft +=23325 NC=P 1036])[10n60(Lh =283 KN < [C]故 所选轴承符合要求七.键的选择由于在设计中已经留出足够的设计键槽强度,故不再校核八.密封与润滑1.齿轮的润滑采用浸油润滑,由于高速级蜗杆浸油深度30~50mm ,取深 h=32 mm 。
机械设计基础课程设计设计说明书正文
第一章机械设计基础课程设计任务书机械设计基础课程设计任务书姓名杨晓晨专业采矿工程班级08-6班学号01080190设计题目设计带式输送机的传动装置运动简图原始数据工作条件输送机连续工作,单向提升,载荷平稳,两班制工作,使用期限10年,输送带速度允许误差为_5%设计工作量设计说明书1份减速器装配图1张减速器零件图1张指导老师程刚开始日期2011年1月9日完成日期2011年1月14日第二章机械传动装置的总体设计传动装置的总体设计,主要是分析和拟定传动方案,选择电动机型号,计算总传动比和分配各级传动比,计算传动装置的运动和动力参数,为设计传动件和装配草图提供依据。
第一节分析和拟定传动方案本设计中,采用《机械设计基础课程设计任务书》中运动简图所示的传动方案。
第二节选择电动机电动机是最常用的原动机,具有结构简单、工作可靠、控制简单和维护容易等优点。
电动机的选择主要包括选择其类型和结构型式、容量(功率)和转速、确定具体型号。
1、选择电动机类型按工作要求和条件选取丫或YB系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。
2、选择电动机容量工作机所需的功率F w V w 7 X103乂1.05P w KW = 7.82 KW1000 n w 1000 0.94其中带式输送机的效率w二0.94 (查《机械设计基础课程设计》表10-1 )。
电动机的输出功率P wP 0n其中n为电动机至滚筒主动轴传动装置的总效率,包括V带传动、一对齿轮传动、两对滚动轴承及联轴器等的效率,n值计算如下:'I :】b * g *「* c由《机械设计基础课程设计》表10-1查得V带传动效率 b =0.96,—对齿轮传动的效率g =0.97,—对滚动球轴承传动效率,0.995,联轴器效率,因此c =0.98= 0.96 0.97 0.995 0.98 = 0.908所以P w 7.82P。
KW =8.65KWn 0.908根据P0选取电动机的额定功率P m使P m二1〜1.3 P^ 8.65 ~ 11.25 KW,并由《机械设计基础课程设计》表10-110查得电动机的额定功率为P m =11 KW。
机械设计基础课程设计说明书范例
目录一、设计任务书 (2)二、拟定传动方案 (2)三、选择电动机 (3)四、计算传动装置的总传动比及其分配各级传动比 (4)六、V带传动设计 (5)七、齿轮传动设计 (8)八、高速轴轴承的设计 (9)九、高速轴直径和长度设计 (11)十、高速轴的校核 (12)十一、低速轴承的设计 (14)十二、低速轴直径和长度设计 (15)十三、低速轴的校核 (16)十四、键的设计 (18)十五、箱体的结构设计 (19)十六、减速器附件的设计 (21)十七、润滑与密封 (23)十八、课程设计总结 (24)十九、参考文献 (24)一、设计任务书运输带速度允许误差为±5%。
二、拟定传动方案为了估计传动装置的总传动比范围,以便合理的选择合适的传动机构和拟定传动方案。
可先由已知条件计算起驱动卷筒的转速n w ,即601000601000 1.50119.4/min 240w v n r D ππ⨯⨯⨯==≈⨯一般常选用转速为1000r/min 或1500r/min 的电动机作为原动机,因此传动装置总在传动比约为8.1或12,根据总传动比数值,可初步拟定出以二级传动为主的多种传动方案。
如图2-1[2]所示的四种方案可作为其中的一部分,这些方案的主要优缺点:方案b 不宜在长时间连续工作,且成本高;方案d 制造成本较高。
根据该带式传送机的工作条件,可在a 和c 两个方案中选择。
现选用结构较简单、制造成本较低的方案a 。
据此拟定传动方案如图:传动装置拟定方案三、选择电动机1、电动机的类型和结构形式按工作要求和工作条件,选用一般用途的Y (IP44)系列三相异步电动机,它为卧式封闭结构。
2、电动机容量(1)工作机所需功率w p1250 1.501.8810001000w FV p KW ⨯===(2)电动机输出功率d pηwd p p =传动装置的总效率 543221ηηηηηη⋅⋅⋅⋅=式中,21ηη、…为从电动机至卷筒之间的各传动机构和轴承的效率。
机械设计基础课程设计ZDD10-C说明书
机械设计基础课程设计说明书题目:胶带输送机传动装置的设计班级:姓名:学号:指导教师:成绩:2013年1月11日目录目录 1 1、设计任务 31.1设计题目31.2工作条件31.3技术数据32、电动机的选择计算 32.1选择电动机系列32.2滚筒转动所需要的有效功率32.3选择电动机43、传动装置的运动及动力参数计算 53.1传动比的分配53.2各轴功率、转速和转矩的计算54、传动零件的设计计算 74.1选择V带的型号74.2验算带速74.3确定大带轮的标准直径74.4确定中心距A 和带长L D 74.5验算小轮包角Α184.6计算带的根数84.7计算作用在轴上的载荷F R 和初拉力F084.8V带传动的参数95、减速器内传动零件的设计计算 95.1选择材料95.2按齿面接触强度确定中心距105.3验算齿面接触疲劳强度115.4验算齿根弯曲疲劳强度125.5齿轮主要几何参数136、轴的设计计算 146.1高速轴的设计计算146.2低速轴的设计计算及联轴器的选择147、低速轴的强度校核 168、滚动轴承的选择及其寿命验算 198.1确定轴承的承载能力198.2计算径向支反力198.3求轴承轴向载荷198.4寿命校核 (19)9、键联接的选择和验算 (20)9.1齿轮处 (20)9.2外伸处 (20)10、减速器的润滑及密封形式选择 (21)11、指导参考书 (21)1、设计任务书1.1设计题目:胶带输送机传动装置的设计 1.2工作条件(C)1.3技术数据(ZDD-10)2、电动机的选择计算 2.1选择电动机系列根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动 机,封闭式结构,电压380伏,Y 系列电动机。
2.2滚筒转动所需要的有效功率1500 1.62.4()10001000w F v p kW ⨯====2.4()w p kW根据表2-11-1确定各部分的效率:V 带传动效率 η1 =0.95 一对滚动球轴承效率 η2 =0.99 闭式8级精度齿轮的传动效率 η3 =0.97 弹性联轴器效率 η4 =0.99 滑动轴承传动效率 η5 =0.97传动滚筒效率 η6=0.96 则总的传动总效率η = η1·η22·η3·η4·η5·η6= 0.95×0.992×0.97×0.99×0.97×0.96 η= 0.8326 = 0.8326 滚筒的转速6060 1.6122.23(/m in )0.25w vn r D ππ⨯===⨯=122.23(/min )w n r所需的电动机的功率2.4 2.883()0.8326wr p p kW η=== 2.883()r p kW =2.3选择电动机查表2-18-1可知可选Y100L2-4或Y132S-6,比 较传动比及电动机其他数据,01143011.70122.23w n i n === 111.70i =029607.85122.23wn i n === 27.85i =比较两种方案,方案1的传动比比较大,为使 传动装置结构紧凑,选择方案2,决定选电动机Y132S-6型 ,同步转速1000(r/min )。
机械设计基础课程设计说明书
1 1 cos 1 1.59 z 1 z2
计算轴向重合度
b1 sin 1 1.38 mn1
计算重合度 a 1.38 1.59 2.97 根据《机械设计基础》图 8-25 八级精度,淬火钢得载荷分配系数 K 1.26 计算定载荷系数 K1 K A KV K K 1.38 K 满足要求。
N2 60 n2 Lh 60 86.04 112000 0.6195 108
根据《机械设计基础》图 8-34 查得寿命系数 YN 1 0.93 , YN 2 0.96 确定许用弯曲疲劳应力 F 1
F lim1YST
S F min
YN 1
传动系统各传动比分别为
i01 3 , i12 5.579 , i23 4.297 , i34 1
页 3
五、 传动系统的运动和动力参数计算
传动系统各轴的转速、功率和转矩计算如下: 0 轴(电动机轴) :
n0 nm 1440r / min
P0 Pr 3.38kW
T0 9550 P0 3.38 9550 22.42 N m n0 1440
二、 传动系统方案的拟定
带式输送机传动系统方案如下图
1. 电动机;2. V 带传动;3. 两级圆柱齿轮减速器;4. 联轴器;5.滚筒;6. 输送带 带式输送机由电动机驱动。 电动机 1 通过 V 带传动 2 将动力传入两级圆柱齿轮减速 器 3,再通过联轴器 4,将动力传至输送机滚筒 5,带动输送带 6 工作。
4 轴(输送机滚筒轴)
n4 n3 20.05 20.05r / min i34 1
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机械设计课程设计计算说明书
1、设计任务书 (3)
2、传动方案拟定 (4)
3、电动机的选择 (4)
4、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比 (5)
5、传动装置的运动和动力设计 (7)
6、齿轮传动的设计 (8)
7、传动轴的设计 (12)
8、滚动轴承的设计 (20)
9、键连接的设计 (21)
10、联轴器的设计 (23)
11、箱体的设计 (24)
12、润滑和密封的设计 (26)
13、设计小结 (28)
14、参考资料目录 (29)
设计题目:闭式直齿圆柱齿轮减速器
一、设计课题:
设计一用于带式运输上的单级直齿圆柱齿轮减速器。
运输机连续
工作(每日24小时),传动不逆转,载荷平稳,启动载荷为名义载荷的1.25倍。
使用期限5年,运输带允许速度误差为5%。
设计要求:
1.设计减速器各部件。
2.绘制减速器部件装配图一张(1号图纸)。
3.编写设计计算说明书一分。
一、传动方案拟定:
方案拟定:
采用V带传动与齿轮传动的组合,即可满足传动比要求,同时由于带传动具有良好的缓冲,吸振性能,适应大起动转矩工况要求,结构简单,成本低,使用维护方便。
1.电动机
2.V带传动
3.圆柱齿轮减速器
4.连轴器
5.滚筒
6.运输带
二、电动机选择:
1、电动机类型和结构的选择:选择Y系列三相异步电动机,此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机,其结构简单,工作可靠,价格低廉,维护方便,适用于不易燃,不易爆,无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。
2、电动机容量选择:
电动机所需工作功率为:
式(1):Pd=PW/ηa (kw)
由式(2):PW=FV/1000 (KW)
因此 Pd=FV/1000ηa (KW)
由电动机至运输带的传动总效率为:
η总=η1×η22×η3×η4×η5×η6
式中:η1、η2、η3、η4、η5、η6分别为带传动、齿轮轴承、齿轮传动、联轴器、联轴器轴承和卷筒的传动效率。
取η1=0.96,η2=0.98,η3=0.97,η4=0.97,η5=0.98,η6=0.96 则:η总=0.96×0.982×0.97×0.97×0.98×0.96
=0.816
所以:电机所需的工作功率:
Pd = FV/1000η总
=(2200×1.8)/(1000×0.816)
=4.85 (kw)
3、确定电动机转速
卷筒工作转速为:
n卷筒=60×1000·V/(π·D)
=(60×1000×1.8)/(450·π)
=76.4 r/min
根据手册P6表2.2推荐的传动比合理范围,取V带传动比
I1’=2~4,取圆柱齿轮传动比范围I’=3~5。
则总传动比理论范围为:Ia’=6~20。
故电动机转速的可选范为
N’d =I’a×n卷筒
=(16~20)×76.4
=458.4~1528 r/min
则符合这一范围的同步转速有:750、1000和1500r/min
根据容量和转速,由相关手册查出三种适用的电动机型号:(如下表)
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器传动比,可见第2方案比较适合。
此选定电动机型号为Y132M2-6,其主要性能:
电动机主要外形和安装尺寸:
三、各轴运动参数和动力参数的计算
五、齿轮传动设计
设计一单级直齿圆柱齿轮减速器中齿轮传动,已知:传递功率
P0=4.85KW电动机驱动,小齿轮转速n1=320r/min,大齿轮转速n2=76. 4r/min,传递比i=4.188,单向运转,载荷变化不大,使用期限五年,两周工作。
大齿轮轮廓外形如下图所示:
1)画出轴的受力图(图b)
2)作水平面内的弯矩图(图c支点反力为)Ⅰ—Ⅰ截面处的弯矩为M HI=2003.3×97/2=97160N·mm Ⅱ—Ⅱ截面处的弯矩为M HII=2003.3×23=46076N·mm 3)作垂直面内的弯矩图(图d)支点反力为
F VB=F VA=Fr2/2=1458.29/2=729.145
Ⅰ—Ⅰ截面处的弯矩为
M rI左=F VA·L/2=729.145×97/2=35363.5N·mm Ⅱ—Ⅱ截面处的弯矩为
M rII =F VB·23=729.145×23=16770.3N·mm
4)合成弯矩图(图e)
M I=(35363.52+971602)1/2=103396 N·mm
M II=(16770.32+460762)1/2=49033 N·mm
5)求转矩图(图f)T=9.55×106×P/n=9.55×106×
4.207/76.19=527324 N·mm
求当量弯矩
6)因减速器单向运转,故可认为转矩为脉动循环变化,修正系数α为0.6
Ⅰ—Ⅰ截面: M eI=( 609252+(0.6×5273242)1/2=322200 N·mm
Ⅱ—Ⅱ截面:M eII=( 490332+(0.6×5273242)1/2=320181 N·mm
8)确定危险截面及校核强度
由图可以看出,截面Ⅰ—Ⅰ可能是危险截面。
但轴径d3>d2,故也应对截面Ⅱ—Ⅱ进行校核。
Ⅰ—Ⅰ截面:ζeI=Me I/W=322200/(0.1×603)=14.9Mpa
Ⅱ—Ⅱ截面:ζeII=Me II/W=320181/(0.1×553)=19.2Mpa
查表得[ζ-1b]=60Mpa,满足ζe≤[ζ-1b]的条件,故设计的轴有足够强度,并有一定余量。
其受力图如下
七.滚动轴承设计
根据条件,轴承预计寿命
L h5×365×24=43800小时
1.输入轴的轴承设计计算
(1)初步计算当量动载荷P
因该轴承在此工作条件下只受到Fr径向力作用,所以P=Fr=1600N
P=f p F r=1.1×1600=1760
(2)求轴承应有的径向基本额定载荷值
16612N
43800
10
320
60
1
1760
10
·
60
·'
1
6
1
6
=
⨯
⨯
⨯
=
=ε
ε)
(
)
(
h
t
L
n
f
P
C
(3)选择轴承型号
查课本P 154页,选择6208 轴承 Cr=29.5KN 由课本式11-3有
43800
2452601760
295001320
6010
)(
6010
3
6
6
>=⨯⨯⨯=
=
)(
ε
P
f C f n
L d t h
∴预期寿命足够 ∴此轴承合格 其草图如下:
2.输出轴的轴承设计计算 (1)初步计算当量动载荷P
因该轴承在此工作条件下只受到Fr 径向力作用,所以P=Fr=1458.29N
(2)求轴承应有的径向基本额定载荷值
9376.7N
43800107660129.14581.110·60··'1
616=⨯⨯⨯⨯==ε
ε)()(h t d L n f P f C (3)选择轴承型号
查课本P 154页,选择6011轴承 Cr=30.2KN 由课本式11-3有
43800
146334329
.14581.130200176
6010
)(
6010
3
6
6
>=⨯⨯⨯⨯=
=
)(
ε
P
f C f n
L d t h
∴预期寿命足够 ∴此轴承合格
八、键的设计
九、联轴器的选择
十、减速器箱体设计
十一、减速器的润滑、密封
十二、设计小结
(1) 通过这次机械设计课程的设计,综合运用了机械设计课程和其他有关先修课程的理论,结合生产实际知识,培养分析和解决一般工程实际问题的能力,并使所学知识得到进一步巩固、深化和扩展。
(2) 学习机械设计的一般方法,掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计原理和过程。
(3) 进行机械设计基本技能的训练,如计算、绘图、熟悉和运用设计资料(手册、图册、标准和规范等)以及使用经验数据,进行经验估算和数据处理等。
最明显的变化是我的CAD绘图水平技术有了突飞猛进的进步。
在这过程中不断地遇到各种问题,通过自己的努力和请教同学这些问题都一一解决。
到图纸被打印出来时那份久违的喜悦与成就感重新来临。
十二、参考资料。