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1、精选优质文档-倾情为你奉上一、课程设计任务书课程设计题目1:设计带式运输机传动装置1、运动简图：（见机械设计参考题目9.1 p71）2、 原始数据： 数据编号7运输带工作拉力F/N 1400运输带工作速度v/（m/s）1.55卷筒直径D/mm 250 工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载运动，使用期8年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差5%。二、电动机的选择：1、选择电动机的类型：按工作要求和条件，选用Y系列全封闭笼型三相异步电动机。传动装置的总效率；根据机械设计课程设计手册表1-7查得：为V带的效率=0.96,为深沟球轴承效率=0.992=0.98为闭式齿轮传动效率=0.98，为
2、联轴器的效率=0.98,卷筒效率=0.96(包括其支承轴承效率的损失)。2、选择电动机的功率工作机所需的功率为： Pw=Fv/1000w动机的输出功率为:h Pd=Pw/1000w由电动机至工作机之间的总效率 =1345式中1、2、3、4、5分别是带传动、齿轮传动的轴承两对、齿轮传动、联轴器、及滚筒的轴承效率。查表得 1=0.96、2=0.99、3=0.98、4=0.98、5=0.98、w=0.96则 w=0.96*0.992*0.98*0.98*0.98*0.96=0.85所以 Pd=1400*1.55/1000*0.85 kw=2.55 kw3、确定电动机转速：卷筒轴工作转速为：nw=60
3、*1000v/D = 60*1000*1.55/*250 r/min =118.41 r/min根据机械设计课程设计指导书表，可选择V带传动的传动比，一级圆柱直齿轮减速器传动比，则总传动比合理范围为，电动机转速的可选范围为n（624）118.41(710-2368) r/min 。根据机械设计课程设计手册表12-1，可供选择电机有：序号电动机型号同步转速/(r/min)额定功率/kW满载转/(r/min)堵转转矩最大转矩质量/kg额定转矩额定转矩1Y100L-23000328702.22.3332Y100L2-41500314302.22.3383Y132S-6100039602.02.063
4、4Y132M-875037102.02.079综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和减速器的传动比，可以选择的电机型号为Y100L2-4，其主要性能如上表。4、确定传动装置的总传动比和分配传动比：（1）减速器总传动比由选定的电动机满载转速和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为 =nm/nw1430/118.41=12（2）分配传动装置传动比 式中分别为带传动和减速器的传动比。为使V带传动外廓尺寸不致过大，取3则减速器传动比为12/345、计算传动装置的运动和动力参数：（1）各轴转速轴：1430/3477轴：477/4119.17r/min 卷筒轴：=117.17r/min（2）各轴输入功
5、率轴：2.550.962.448kW轴：22.4480.990.982.375kW卷筒轴：=24=2.3750.980.982.281kW (3) 各轴输入转矩 = Nm 电动机轴的输出转矩=9550 =95502.55/1430=17.03Nm 各轴输入转矩轴： =19.6330.96=49.01Nm轴：=49.0140.990.98= 190.33Nm 卷筒轴：=190.330.990.98=182.80 Nm 3、 运动和动力参数计算结果整理表：轴名输入功率 P/KW输入转距T/N*M转速nr/min转动比i电机轴2.5517.031430轴2.44849.014773轴2.375190
6、.33119.174卷筒轴2.281182.80119.17三、带轮设计1、确定计算功率：根据机械设计基础表查得工作情况系数=1.3，故 Pc=Pm=1.3*3=3.9 kw 根据功率3.9 kw，1430r/min，由机械设计基础图选取V带型号为A型。2、确定带轮基准直径D1和D2：根据机械设计基础表选取=150 mm，D2 =150*3=450 mmv=D1nm/60*1000=11.231在5-25m/s的范围内，带速合适。3、确定带长和中心距： 由0.7（+）2（+）初步确定=600mm根据机械设计基础得到Ld=2a0+/2 (D1+D2)+(D2-D1)2/4a0=2180 mm由机
7、械设计基础表选用基准长度Ld=2240 mm计算实际中心距： a=a0+(Ld-Ld)/2=630 mm amin=a-0.015Ld=596.4 mm amax=a+0.03Ld =697.2 mm4、验算小带轮包角： = 1800 -(D2-D1)/A*57.5=152.6212005、确定V带根数Z： i=3，根据机械设计基础表12-3，表12-4，表12-5，表12-2查得单根普通V带的基本额定功率 P0=1.9 P0=0.17 K=0.92 KL=1.06根数 Z=Pd/(P0+P0)KKL=1.532取根数为2根。6、求作用在带轮轴上的压力：由机械设计基础表12-1查得 q=0.1
8、0kg/m单根V带张紧力小带轮轴上压力为小轮直径（mm）大轮直径（mm）中心距a（mm）基准长度（mm）带速（m/s）带的根数z150450630224011.232四、传动零件齿轮的设计计算1、材料的选择假设工作寿命为8年，每年工作250天，每天工作8小时，带式输送机工作经常满载，空载启动，工作有轻震，不反转。根据机械设计基础表初选小齿轮材料为40Cr经调质处理其硬度为240-285 HBS， 取260 HBS大齿轮材料为ZG340-640经正火处理其硬度为180-220HBS 取210 HBS齿轮等级精度为9级。确定许用应力H1=380+HBS=640MPa H2=380+HBS=600M
9、PaF1=155+0.3HBS=233MPaF2=155+0.3HBS=221MPa2、 按齿面接触强度设计：（1）齿数 通常 z1=2040 取z1=30 Z2=z1=30*4=120（2） 小齿传递转矩 T1=9.55*106P1/n1=9.55*106 2.448/477=49011（N.M） (3) 齿宽系数 取d=1（4） 确定载荷系数 k取1.3-1.6中的 1.4（5） 计算分度圆的直径 d13（670/H）2kT1/d i+1/i47.5 mm（6） 确定齿轮模数 m=d1/z1=47.5/30=1.58 mm取 2mm3、验算轮齿弯曲应力 由机械设计基础图，齿形系数YF1=2
10、.52,YF2=2.20，得 F1=2KT1 YF1/(bm2z1)=21.25.431042.57/(77432)=48MPaF1 F2=F1 YF2/YF1=33.982.16/2.57=41.93MPaF2故弯曲强度足够。4、齿轮的圆周速度为： v=d1n1/(601000)= mz1n1/(601000)=3.14230476.67/(601000)=1.186m/s 对照机械设计基础表10-2可知选用9级精度等级。5.齿轮的基本参数:名称符号公式齿1齿2齿数30120分度圆直径60240分度圆齿距PP= m 6.286.28齿顶高=* m22齿根高2.52.5齿顶圆直径68324齿根
11、圆直径55235中心距192齿宽6560五、传动轴的设计1、 选择轴的材料：减速器功率不大，有无特殊要求，故选用常用的45钢，经调质处理，其机械性能由机械设计基础表查得2、输出轴（II轴）上的功率P2，转速n2，转矩T2：已知P2=2.375KW , n2=119.17r/min于是T2=190.33Nm3、按转矩估算轴的最小直径： 按机械设计基础式（13-2）初步估算轴的最小直径A=103-126。Dmin=A3p2/n2（28.016-34.272）mm输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径,为了使所选的轴与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器的型号。由于减速器载荷平稳，速度不高，无特
12、殊要求，考虑装拆方便及经济问题，选用LT6联轴器;计算转矩，查机械设计基础表16-2,考虑到转矩变化很小，故取，则：=285.495公称转矩250NM孔径32 mm故上轴直径D1-2=32mm4、 轴的结构设计：（1） 拟定II轴上零件的装配方案选用机械设计基础图11-9中的装配方案（2） 确定II轴的各段直径和长度 1段:与联轴器配合，已知联轴器为LT6,故d1=32mm。为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上取=82mm。2段:取轴肩高2mm，做定位用故 d2=37。该段长度还可以根据结构和安装的要求最后在确定。为了拆卸方便，轴从轴承盖端面伸出15-20mm,由机械设计课程设计
13、确定轴承盖的总宽度取45mm，故取L2=60mm.3段：根据轴肩高度h=(0.070.1)d,又3段与轴承配合，可以初选深沟球轴承其代号为 6210，尺寸dDT=50mm90mm20mm,故得d3=50mm。3段与轴承，套筒配合,考虑制造安装误差，取L3=43mm.4段：根据轴肩高度h=(0.070.1)d取d4=60mm, 4段与大齿轮配合，故大齿轮内径为60mm, 又大齿轮轮毂宽度为60mm,故取L4=55mm。5段：根据轴肩高度h=(0.070.1)d，取d5=72mm,L5=1.4h=9mm。7段：和3段都要与轴承配合，轴承型号为6210，可以得到L7=20mm。d7=d3=50mm。
14、 至此,已初步确定了轴的各端直径和长度。（3） 确定轴上圆角和倒角尺寸根据机械设计课程设计手册表1-27取轴端倒角为245。六、键的设计和计算1、选择键联接的类型和尺寸：在7-4轴的结构设计中，已经选择了所用到的键，现列表如下：序号bhL工作长度l1（联轴器） 12 850 382（齿轮） 18 1140 222、校核键联接的强度： 根据机械设计基础表9-11，由轴和齿轮材料，选取许用挤压应力=125MPa。键1（联轴器）: =89.29MPa键2（齿轮）: = 51.41MPa键3（带轮）: =107.68MPa故满足挤压强度条件，所以所有键均符合设计要求，可用。七、轴承的选择及寿命计算：考
15、虑轴受力较小且主要是径向力，故选用深沟球轴承，在7-4已经选择了深沟球轴承为6210，基本尺寸为dDT=50mm90mm20mm。主要是承受径向力，由机械设计基础表14-6得到X=1,Y=0.对于I轴圆周力Ft=2000/d=200056.53/64=1766.56N, 径向力Fr=Ft tan=1766.56tan20O=642.98N, P=Fr=642.98N, X=1,Y=0由机械设计基础表14-8得温度系数=1.0，球轴承=3。由机械设计课程设计手册表6-1查得=35.0KN。 5.64106 h从减速器的使用寿命期限考虑，轴承使用期限为8年（年工作日为250天）。预期寿命=8250
16、8=32000h=1.6h,故所选轴承可满足寿命要求。 八、箱体结构的设计：减速器机体结构尺寸如下：名称符号计算公式结果箱座壁厚8箱盖壁厚8箱盖凸缘厚度12箱座凸缘厚度12箱座底凸缘厚度20地脚螺钉直径M20地脚螺钉数目查机械课程设计指导书4轴承旁联接螺栓直径M16机盖与机座联接螺栓直径=（0.50.6）M12轴承端盖螺钉直径=（0.40.5）10视孔盖螺钉直径=（0.30.4）8定位销直径=（0.70.8）8，至外机壁距离查机械课程设计指导书表4262218，至凸缘边缘距离查机械课程设计指导书表42416外机壁至轴承座端面距离=+（812）50大齿轮顶圆与内机壁距离1.215齿轮端面与内机壁
17、距离15机盖，机座肋厚7 7轴承端盖外径+（55.5）112（1轴）140（2轴）轴承旁联结螺栓距离100（1轴）100（2轴）九、润滑密封设计对于一级圆柱齿轮减速器，因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度0.8m/sv12m/s，采用浸油润滑，箱体内选用SH0357-92中的50号润滑，装至规定高度.油的深度为 H + h ： H=40mm , h=10mm所以H + h =40+10=50mm其中油的粘度大，化学合成油，润滑效果好。密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封，联接凸缘应有足够的宽度，联接表面应精创，其表面粗度应为 ,密封的表面要经过刮研。而且，凸缘联接螺柱之间的距离不宜太大并均匀布置，保证部分面处的密封性。十、联轴器设计1.类型选择：由于减速器载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑装拆方便及经济问题，为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器2.载荷计算：计算转矩，查机械设计基础表16-2,考虑到转矩变化很小，故取，则：3.选取联轴器：按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查机械设计课程设计手册表8-5，选取LT7型弹性套柱销联轴器，其公称转矩为500Nm，半联轴器的孔径，半联轴器长度L=112mm，半联轴器与轴配合的孔长度mm。专心-专注-专业