玻璃瓶印花机构及传动装置课程设计
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玻璃瓶印花机构及传动装置课程设计
天津理工大学机械工程学院《机械设计》课程设计
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
设计者:杨春祥
学号: 20120103
专业班级:机械工程及其自动化3班
指导教师:柴晓艳
完成日期: 2015年6月27日
天津理工大学机械工程学院
目录
一课程设计的任务 (3)
二电动机的选择 (5)
三传动装置的总传动比和分配各级传动比 (6)
四传动装置的运动和动力参数的计算 (6)
五传动零件的设计计算 (7)
六轴的设计、校核 (21)
七滚动轴承的选择和计算 (28)
八键连接的选择和计算 (30)
九联轴器的选择 (31)
十润滑和密封的选择 (31)
十一设计总结 (32)
十二参考资料 (35)
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。
设计题目:玻璃瓶印花机构及传动装置
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机座号极数 A B C D E F G H K AB AC AD HD BB L
80 2,4 125
100 50 19
+0.009
-0.004
40 6 15.5 80
10
165 165 150 170
130
285
90S
2,4,6 140 56 24 50 8 20 90 180 175 155 190 310
90L 125 155 335
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
总效率η=η
带·η3
轴承
·η2
齿轮
·η
联轴器
查表可得:
η
带 =0.96,η
轴承
=0.99,
η
齿轮=0.96,η
联轴器
=0.99,
则
η= 0.96×0.993×0.962×0.99=0.8499
电动机所需的功率:
P d= P w/η= 1.3/0.8499=1.53 KW 3.确定电动机转速
工作机转速n w
n w= 60 r/min
确定电动机转速可选范围:
V带传动常用传动比范围为: i
带
=2~4,
双级圆柱齿轮传动比范围为i
减
=14~18,
则电动机转速可选范围为:
n’d=n w i总=(2~4)( 14~18)n w
=(28~72)× 60 = 1600 ~ 4320 r/min
其中: i
总= i
带
× i
减
=(2~4) ×(14~18) =28~72
i
减
——减速器传动比
符合这一转速范围的同步转速有 1000、1500 、3000 r/min,根据容量和转速,由有关手册查出适用的电动机型号。
4.确定电动机型号
根据所需效率、转速,由《机械设计手册》或指导书
选定电动机: Y90L-2型号
数据如下: 额定功率P: 2.2 kw
满载转速:n m = 2840 r/min
同步转速: 3000 r/min
电动机轴径: 24 mm
电动机长度:50 mm
电动机长度;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= i
带
× i
减
= n m/ n w =2840/ 60=47.33
n w=60 r/min
2.分配各级传动比
为使V带传动外部尺寸不要太大,可初步取i
带
=2.8左右
则:i
减=i
总
/i
带
=47.33/2.8=16.9
减速器传动比分配原则:各级传动尺寸协调,承载能力接近,两个大齿轮直径接近以便润滑(浸油深度)。
i
减=i
高
*i
低
i
高
——高速级传动比