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1、没 计 机 械 制 造 工 艺 学课程设计说明书设计题目 设计“带式输送机传动装置”班 级:机制131学 生:徐仕阳 指导老师:梁春光 绵阳职业技术学院年 月一、传动方案的拟定根据带式输送机传动装置如图所示:(1)工作条件:使用年限 10 年,两班制工作,连续单向运转,载荷较平稳,允许输送带速度误差为 ;+0.5%(2)原始数据:输送带工作拉力 F/kN 4.8输送带工作速度 V/(m/s) 1.7滚筒直径 D/mm 450滚筒效率 0.96二、电动机的选择 1、电动机类型选择:Y 系列三相异步电动机2、电动机功率选择:(1)传动装置的总功率:=1000=48001.710000.96=8.5
2、(2)查机械设计基础课程设计表 2-1“机械传动和摩擦副的效率略值” ,取带传动效率 ,轴承效率 ,带 =0.96 轴 承 =0.99直齿圆柱齿轮传动效率 ,联轴器效率齿轮 =0.97,得电动机所需工作效率为:联轴 器 =0.99= 带 2轴 承 齿轮 联 = 8.50.960.9920.970.999.41根据 选取电动机的额定功率0=( 11.2) =9.4111.29由机械设计基础课程设计附表 9-1 可选定额定功率为0=11(3)确定电动机转速:由 ,得输送带滚筒的转速为:=601000=601000 =1.7601000450/=72.15/各传动的传动比范围由机械设计基础课程设计表
3、 2-2 可知,分别为 , ,总传动比范围为带 =24 齿 =36,那么电动 机的转速范围总 =( 24) ( 36) =624为:0=总 =72.15(624)/=432.91731.6/符合这一要求的电动机同步转速有750r/min,1000r/min,1500r/min 等多种。从成本及结构尺寸考虑,选用 n=1500r/min 的电动机进行计算。(4)确定电动机型号根据以上选用的电动机类型所,需功率及同步转速,选定电动机型号为 Y160M-4其主要性能:额定功率:11Kw 额定转矩:2.2 满载转速 :1460r/min 质量:123Kg三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比:
4、 总 =146072.1520.242、分配各级传动比:为使带传动的尺寸不至过大,满足齿轮传动比大于带传动的传动比,可取带传动的的传动比 ,则齿轮的传动比带 =3齿轮 =总带 =20.243 =6.75四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速(r/min)(r/min)0=电 机 =1460(r/min )1=0带 =14603=486.67(r/min)2=1齿轮 =486.676.75=72.10(r/min)=2=72.10 2、计算各轴功率(Kw)0=工作 =9.411=0带 =9.410.96=9.032=1轴 承 齿轮 =9.030.990.97=8.67=2轴 承 联 =8.6
5、70.990.99=8.503、计算各轴扭矩(N/m)(N/m)0=955000=61.55(N/m)1=955011=177.20(N/m)2=955022=1148.38(N/m)=9550=1125.87五、传动零件的设计计算一、减速器的外传动只有带传动,故只需对带传动进行设计,带传动的设计计算(1)确定设计功率由表,查机械设计基础表 5.17 得工作系数 ,=1.1则=0=1.19.41=10.35(2)选择带型根据 r/min, Kw,由机械设计基础0=1460 =10.35图 5.11 可选择 A 带 V 型。 (3)确定带轮基准直径由机械设计基础表 5.3 和图 5.11,采用最
6、小带轮基准直径,可选小带轮直径 140mm。则大带轮直径为1=2=带 1=3140=420(4)验算带的速度带 =10601000=1401460601000/=10.70/在 范围内,带速合适。525/(5)确定中心距和 V 带长度根据 0.7( 2 ,初步确定中1+2) 84.97 1 1=m =5*135mm=675mm 2 26)锥齿距为 =347mm=122+1=1002 6.752+17)齿宽为 b= R=0.3 347=104.1取 b=105mm(4)校核齿根弯曲疲劳强度齿根弯曲疲劳强度条件为= 0.85(10.5)1)K、b、m 和 同前2)圆周力为 =211(10.5)=
7、211483850(10.50.3)=54043)齿形系数 和应力修正系数 9cos1=2+1= 6.756.752+1=0.98cos2= 12+1= 16.752+1=0.146即当量齿数为1= 1cos1= 200.989=20.221= 2cos2=1350.146=924.65由图 8-8 查得 , ;1=2.662=2.20由图 8-9 查得 1=1.62, 2=1.903)许用弯曲应力=由图 8-4 查得弯曲疲劳极限应力为1=220,2=160由图 8-11 查得寿命系数 ,由表 8-20 查得安全1=2=1系数 ,故=1.251=11 =12201.25=1762=22 =11
8、601.25=128= 0.85(10.5)= 1.454040.851055(10.50.3)2.661.62=85.9431.24+31.24*(0.030.05)mm=32.1732.802mm(4) 、结构设计1) 、轴承部件的结构设计 为方便轴承部件的装拆,减速器的机体采用剖分式结构,该减速器发热小,轴不长,故 轴承采用两端固定方式。按轴上零件的安装顺序,从最细处开始设计2) 、联轴器与轴段 1轴段 上安装联轴器,此段设计应与联轴器的选择设计同步进行。 1为补偿联轴器所联接两轴的安装误差,隔离振动,选用弹性柱销联轴器。查表 8-37,取载荷系数 KA=1.5,计算转矩为Tc=KAT1
9、=1.5*114838Nmm=172257Nmm由表 8-38 查得 GB/T5014-2003 中的 LX1 型联轴器符合要求:公称转矩为 250Nmm,许用转速 8500r/min,轴孔范围为 2436mm。考虑到 d132.17mm,取联轴器孔直径为 32mm,轴孔长度 L 联=52mm,Y 型轴孔,A 型键,联轴器从动端代号为 LX1 22*52GB/T50142003,相应的轴段 的直径 d1=22mm。其长度略小 1于孔宽度,取 L1=50mm3) 、轴承与轴段 和 的设计 2 4在确定轴段 的轴径时,应考虑联轴器的轴向固定及密封圈的尺寸。 2若联轴器采用轴肩定位,轴肩高度 h=(
10、0.070.1)d1=(0.070.1)*30mm=2.13mm。轴段 的轴径 2d2=d1+2*(2.13)mm=34.138mm,其值最终由密封圈确定。该处轴的圆周速度均小于 3m/s,可选用毡圈油封,查表 8-27 初选毡圈35JB/ZQ46061997,则 d2=35mm,轴承段直径为 40mm,经过计算,这样选取的轴径过大,且轴承寿命过长,故此处改用轴套定位,轴套内径为 28mm,外径既要满足密封要求,又要满足轴承的定位标准,考虑该轴为悬臂梁,且有轴向力的作用,选用圆锥滚子轴承,初选轴承 30207,由表 9-9 得轴承内径 d=35mm,外径 D=72mm,宽度B=17mm,T=1
11、8.25mm,内圈定位直径 da=42mm,外径定位 Da=65mm,轴上力作用点与外圈大端面的距离 a3=15.3mm,故 d2=35mm,联轴器定位轴套顶到轴承内圈端面,则该处轴段长度应略短于轴承内圈宽度,取 L2=16mm。该减速器锥齿轮的圆周速度大于 2m/s,故轴承采用油润滑,由齿轮将油甩到导油沟内流入轴承座中。通常一根轴上的两个轴承取相同的型号,则 d4=35mm,其右侧为齿轮 1 的定位轴套,为保证套筒能够顶到轴承内圈右端面,该处轴段长度应比轴承内圈宽度略短,故取 L4=16mm4) 、轴段 的设计 3该轴段为轴承提供定位作用,故取该段直径为轴承定位轴肩直径,即 d3=42mm,
12、该处长度与轴的悬臂梁长度有关,故先确定其悬臂梁长度5) 、齿轮与轴段 的设计 5轴段 上安装齿轮,小锥齿轮所处的轴段采用悬臂结构,d 5应小于 5d4,可初定 d5=32mm小锥齿轮齿宽中点分度圆与大端处径向端面的距离 M 由齿轮的结构确定,由于齿轮直径比较小,采用实心式,由图上量得M=32.9mm,锥齿轮大端侧径向端面与轴承套杯端面距离取为,轴承外圈宽边侧距内壁距离,即轴承套杯凸肩厚m10C=8mm,齿轮大端侧径向端面与轮毂右端面的距离按齿轮结构需要取为 56mm,齿轮左侧用轴套定位,右侧采用轴端挡圈固定,为使挡圈能够压紧齿轮端面,取轴与齿轮配合段比齿轮毂孔略短,差值为0.75mm,则L5=
13、56+ 1+C+T-L4-0.75=(56+10+8+18.25-16-0.75)mm=75.5mm6) 、轴段 与轴段 的长度 1 3轴段 的长度除与轴上的零件有关外,还与轴承端盖等零件有关。 1由表 4-1 可知,下箱座壁厚 =0.025a+3mm=0.025*184+3mm=7.6mm,取壁厚 m10,R+a=70.374+184=254.374mm27.05+27.05*(0.030.05)mm=27.8628.40mm4.结构设计轴的结构构想如图 11-6 所示(1) 轴承部件的结构设计 为方便轴承部件的装拆,减速器的机体采用剖分式结构,该减速器发热小,轴不长,故 轴承采用两端固定方式。按轴上零件的安装顺序,从最细处开始设计(2) 轴段 及轴段 的设计 该轴段上安装轴承,此段设计应与 1 5轴承的选择设计同步进行。考虑到齿轮上作用较大的轴向力和圆周力,选用圆锥滚子轴承。轴段 及轴段 上安装轴承,其直径应既 1 5便于轴承安装,又符合轴承内径系列。根据 dmin=27.05mm,暂取轴承 30206,由表 9-9 得轴承内径 d=30mm,外径 D=62mm,宽度B=16mm,内圈定位直径 da=36mm,外径定位 Da=53mm,轴上力作用点与外圈