机械设计基础课程设计ZDL-414338.pdf
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1、 机械设计基础课程设计说明书 题目:设计胶带输送机的机械传动装置 班 级:新能源 1101 班 姓 名:黄艺凯 学 号:指导教师:李宝民 成 绩:日 期:2014 年 1 月 14 日 目录 1.设计任务书.3 设计题目.3 工作条件.3 技术数据.3 2.传动装置总体设计.3 电动机的选择.3 分配传动比.5 传动装置的运动和动力参数计算.5 3.传动零件的设计计算.7 减速器以外的传动零件设计计算.7 减速器以内的传动零件设计计算.9 4.轴的设计计算.13 初步确定轴的直径和长度.13 轴的强度校核.186 5.滚动轴承的选择及其寿命验算.20 低速轴轴承.21 6.键联接的选择和验算.
2、20 减速器大齿轮与低速轴的键联接.20 小链轮与减速器低速轴轴伸的联接.20 联轴器与减速器高速轴轴伸的联接.21 7.减速器的润滑及密封形式选择.23 参考文献.24 1.设计任务书 设计题目 设计用于胶带运输机的机械传动装置。工作条件 工作年限 工作班制 工作环境 载荷性质 生产批量 8 2 清洁 平稳 小批 技术数据 2.传动装置总体设计 电动机的选择 2.1.1 选择电动机系列 按工作要求及工作条件选用三相异步电动机,封闭自扇冷 式结构,电压 380V,Y 系列。2.1.2 选择电动机功率 1)传动滚筒所需有效功率:kWFvPw7.210005.118001000 kWPw4.2 题
3、号 滚筒圆周力 F(N)带速 v(m/s)滚筒直径 D(mm)滚筒长度 L(mm)ZDL-4 1800 300 500 2)传动装置总效率:按表 2-11-1(P107)确定各部分效率如下:弹性联轴器的效率 99.01 一对深沟球轴承的效率 99.03 闭式齿轮传动的效率 97.02(暂定精度为 8 级)开式滚子链传动的效率 91.04 一对滚子轴承的效率 97.05 运输滚筒的效率 96.06 传动装置总效率 7976.096.097.091.097.099.099.026542231 7976.0 3)所需的电动机功率:kWPPwr39.37976.07.2 kWPr39.3 查表 2-1
4、9-1(P189),可选 Y 系列三相异步电动机 Y112M-4 型,或选 Y 系列三相异步电动机 Y132M1-6 型,额定功率均为 kWP0.40,均满足rPP 0 2.1.3 确定电动机转速 1)传动滚筒轴工作转速:min9.10130.06.16060wr/Dvn min/9.101rnw 现以同步转速为 1500r/min 及 1000r/min 两种方案进行比 较,查表 2-19-1(P189)得电动机数据,计算总传动比列于下表:方案号 电动机 型号 额定功率 kW 同步转速 r/min 满载转速 r/min 电动机 质量 kg 总传动比 1 Y112M-4 1500 1440 4
5、7 2 Y132M1-6 1000 960 73 比较两方案可见,方案 1 选用的电动机虽然质量和价格较 低,但总传动比较大。为使传动装置结构紧凑,决定选用方案 2。电动机型号为 Y132M1-6,同步转速为 1000r/min。由表 2-19-1(P189)和表 2-19-2(P190)查得主要性能技术数据和安装尺寸:额定功率 P0/kW 满载转速 n0/(r/min)960 堵载转矩/额定转矩 电动机外伸轴直径 D/mm 38 电动机外伸轴长度 E/mm 80 电动机中心高 H/mm 132 分配传动比 总传动比:05.105.959600wnni 据表 2-11-1(P107)取链传动比
6、:5.223i 则齿轮传动的传动比:02.45.205.102312iii 传动装置的运动和动力参数计算 2.3.1 各轴功率、转速和转矩的计算 0 轴:即电动机的主动轴:kWPPr39.30 min/9600rn mNnPT72.3396039.395509550000 1 轴:即减速器高速轴,与电动机轴采用联轴器链接,传 动比101i,查表 2-11-1(P107)弹性联轴器的传动效率99.01,则:kWPP36.399.039.30101 min/9600101rinn mNnPT43.3396036.395509550111 2 轴:即减速器低速轴,动力从1 轴到 2 轴经历了 1 轴
7、上的 一对滚动轴承和一对齿轮啮合,故发生两次功率损耗,计算效 率时都要计入,查表2-11-1(P107)一对滚动轴承的传动效率利 率99.03,闭式齿轮传动的效率为97.02(暂定齿轮精度 为 8 级),则:9603.097.099.012 kWPP3.239603.036.31212 min/81.38202.49601212rinn mNnPT17.291238.813.2395509550222 3 轴:即传动滚筒轴,动力从2 轴到此轴经历了 2 轴上的一 对滚动轴承和开式滚子链传动,故发生两次功率损耗,计算效 率时都要计入,查表 2-11-1(P107)一对滚动轴承的传动效率为 99.
8、02,开式滚子链传动的效率为91.04,则:9009.091.099.023 kWPP91.29009.03.232323 min/95.522.5238.812323rinn mNnPT290.9495.522.9195509550333 2.3.2 各轴运动及动力参数列表 轴序号 功率 P kW 转速 n r/min 转矩 T 传动 形式 传动比 i 效率 0 960 联轴器 1 1 960 齿轮传动 2 链传动 3 3.传动零件的设计计算 减速器以外的传动零件设计计算 3.1.1 设计链传动 1)确定链轮齿数:由传动比取小链轮齿数245.22292291iz,因链轮齿数最好为奇数,251
9、z;大链轮齿数60245.212izz,取,632z。63,2521zz 实际传动比:52.2256312zzi 52.2链i 2)确定链条节距:查表 10-16(教材 P166)得,工况系数AK 小链轮齿数系数:34.1192519z08.108.11zK 取单排链,由表 10-17(教材 P166)取pK=由式pzAKKPKP 0,得 kWP2.410.134.123.30.10 kWP41.20 因为78.2542nr/min,查图 10-23(教材 P164),得选链号 No10A,节距mmp875.15。mmp875.15 3)计算链长:初选:mmpa635875.1540400 链
10、长:节125)22563(635875.1522563402)2(2222120120zzapzzpaLp 取节126pL 节126pL 所以,链的中心距mma6350 4)验算链速:m/s580.1100060875.1581.2382510006021pnzv smv/15,适合。5)选择润滑方式:按smv/580.1,链号 10A,查图 10-26(教材 P167)选用滴 油润滑。6)作用在轴上的力:有效圆周力:NvPFe3.2044580.123.310001000 NFe3.2044 作用在轴上的力:NFFeQ2.24533.20442.12.1 NFQ2.2453 7)链轮尺寸及结
11、构:分度圆直径 mmzpd662.12625180sin875.15180sin0101 mmd662.1261 mmzpd482.31863180sin875.15180sin0202 mmd482.3182 减速器以内的传动零件设计计算 3.2.1 设计齿轮传动 1)材料的选择:小齿轮选用 40Cr,调质处理,齿面硬度 241286HBS,大齿轮选用 45 钢,正火处理,齿面硬度 162217HBS。计算应力循环次数:9111021.2)283008(19606060hjLnN 89121050.502.41021.2iNN 查图 11-14(教材 P187),(允许一定点蚀)取 0.11
12、NZ,06.12NZ 由图 11-15(教材 P187),得 0.121XXZZ 取0.1minHS,由图 11-13(b)(教材 P186),得 MPaH6701lim,MPaH5102lim 许用接触应力:MPaZZSXNHHH0.6700.10.10.167011min1lim1 MPaZZSXNHHH6.5400.106.10.151022min2lim2 因 12HH,故取 MPaHH6.5402 MPaH6.540 2)按齿面接触强度确定中心距:小轮转矩mmNT334301,初取1.12ttZK 取4.0a,由表 11-5(教材 P181)得:MPaZE8.189 由图 11-7(
13、教材 P181)得:43.2HZ 因为是减速传动,02.4iu,由式(11-17)(教材 P182)计算中心距:mmZZZuKTuaHEHat73.1016.5408.18943.202.44.02334301.1)102.4(2)1(32321 查表 2-11-2(P108),在 R40 系列中取中心距a=125mm.估算模数:mmam5.2735.011502.0007.002.0007.0 取标准模数mmmn2(43p)mmmn2 确定齿数:小齿轮齿数:91.22)102.4(21152)1(ma21uz 大齿轮齿数:10.9291.2202.412 uzz 取231z,922z。922
14、321zz,实际传动比:4239212zzi实 4齿i 传动比误差:%05.0%10002.4|402.4|%100理实理iiii,%5i,在允许范围内。齿轮分度圆直径:mmzmdn4623211 mmzmdn18492222 圆周速度:smsmndv/2/31.21069604610604311 所以采用 油润滑。smv/31.2 由表 11-6(教材 P185),取齿轮精度为 8 级。3)验算齿面接触疲劳强度:计算载荷系数:按电机驱动,载荷平稳,由表 11-3(教材 P176),取:00.1AK 计算smvz/.530100/2331.2100/1,由图 11-2(b)(教 材 P177)
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- 机械设计 基础 课程设计 ZDL 414338
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