《机械设计课程设计设计热处理车间零件情况传输设备该设备传动系有电机减速器主传送带》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械设计课程设计设计热处理车间零件情况传输设备该设备传动系有电机减速器主传送带(46页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、前 言 本书是根据学校课程安排,在学习了机械设计基础这门课的基础上,为了完成作业编写而成。书内主要设计的是两级圆柱齿轮减速器,适用于机械加工过程中使用,可供机械加工人员参考。减速器设计书系列是由2007级交通运输专业全体学生在老师的指导下编写,本书是此系列之一,可对比其他减速器设计书一起使用。本书是按设计的进程,编写了电机的选择,带传动的设计,齿轮的设计,轴的设计,箱体的设计和减速器附件的设计等。对各部分的尺寸和结构选择均有详细的说明并加有设计图。同时,为使机械设计基础课程能够与现代计算机技术结合起来,本书的编写设计过程应用了机械CAD、画图工具等软件技术。本书参考的资料有:机械设计基础(高等
2、教育出版社)第六版,机械设计课程设计(东北大学出版社),机械设计师手册(机械工程出版)等。承蒙韩旭东老师审阅书稿,提出了许多宝贵建议,在此谨致谢意。谨请读者对书中不妥之处提出宝贵意见。编者2008年1月5号目 录第一项、电机的选择 4第二项、传动装置的运动和动力参数计算 5第三项、V带的设计并选择8第四项、直齿轮设计和强度校核 12第五项、高速轴的结构设计和强度计算 20第六项、中间轴设计计算和强度计算 24第七项、低速轴的结构设计和强度计算 29第八项、减速器附件 33第九项、后记44设计任务书低 速 级:直齿轮 高 速 级:直齿轮 设计条件:设计热处理车间零件情况传输设备,该设备传动系有电
3、机,减速器,主传送带。两班工作制,工作期限八年。 设计参数:题号项目 1 2 3 4 5 6鼓轮直径(mm) 300 330 350 350 380 300传送带运转速度m/s 0.63 0.75 0.25 0.8 0.8 0.7传送带从动轴所要扭矩(Nm) 700 670 650 950 1050 900 本组选用第一组数据。 传动装置简图:项目计算过程备注第一项电机的选择确定电动机的转速(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,封闭式结构,电压380V,Y系列。(2)确定选择电动机功率:卷筒所需有效功率:P=FV/1000=2TV/1000D=KW=3.639KW传动装
4、置的总功率:=皮带传动效率:=0.95齿轮啮合效率:=0.97(齿轮精度为八级)滚动轴承效率:=0.99 (球轴承)联轴器效率: =0.99(齿式联轴器)滚筒效率: =0.96则传动总功率:=0.950.970.990.990.96=0.825所需电机功率:P=KW=2.18KW机械设计课程设计 P109 表4.29项目计算过程备注第二项传动装置的运动和动力参数计算选Y系列三相异步电动机Y112M-6型,额定功率P=2.2KW。(3) 确定电动机的转速: 滚筒轴转速 n=40.1r/min电动机数据及总传动比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
5、量/kg总传动比1Y112M-62.2100094023.44由表4.12-2查得电动机中心高H=112mm,外伸轴段DE=28mm60mm.(4)分配传动比根据表4.2-9得 i=24依次取i=2.5,3,3.5列表如下:i2.533.5i7.819.3766.7i13.253.563i22.402.632.23其中:减速器的传动比为i=机械设计课程设计P193表4.12-1据机械设计课程设计P109表4.2-9项目计算过程备注两级齿轮减速器高速级的传动比 i1= 低速级的传动比:i2=(5)传动装置的运动和动力参数计算 0 轴:0轴即电动机轴P0=Pr=2.18kw n0=940r/min
6、T0=9.55=9.55N=22.15N I轴:I轴即减速器高速轴 P1=p001=p0带=2.180.95=2.071kw n1=313.33r/min T=9.55=9.55 N=63.12N轴:轴即减速器中间轴 p=p=p=2.071=1.989 kw n= r/min =96.41 r/min项目计算过程备注T=9.55=9.55N=197.02N轴:轴即减速器低速轴: p=p=p=1.989 kw =1.91 kw n= r/min = 40.17r/min;T=9.55=9.55 N=454.087 N轴:轴即传滚筒轴:p=p=p=1.91 kw =1.87 kw n=n=40.1
7、7r/min ; T=9.55=9.55 N=444.57 N将上述结果汇总列于下表:轴序号功率P/Kw转速n/(rmin)转矩T/(Nm)传动形式传动比效率02.1894022.15带传动30.952.071313.3363.121.98996.41197.02齿轮传动3.250.961.9140.17454.08齿轮传动2.40.961.8740.17444.57联轴器1.00.98项目计算过程备注第三项V带的设计并选择已知条件:Y112M-6 型电动机 满载n=940 r/min i=3,从动轴 r/min 1计算功率 P K=1.2 P=KP=1.22.2 kW =2.64kW2选取V
8、带型号 根据P=2.64KW和小带轮转速n1=940r/min,由图8-10可知,工作点处于A、Z 型相邻区间之间,A型和Z型分别计算d类型123456A7590100106125140505663717580由机械设计基础138页可取=0.010.0选取=0.01; d=106mm则大轮的基准直径: d=(1-)d=(1-0.01)=313.取d=315mm。查表83 工况系数(高等教育出版社机械设计基础第六版 P136P133表82a项目计算过程备注从动轮实际转速 n= n (1-)d/ d=315.5 r/min转速误差=0.056%5%合适验算带速 V= = =5.2175m/s120
9、满足8 单根V带 n=940 r/min d=106mm利用插值法 P=1.04kw9 单根V带 B型V带 小带轮 n=940 r/min i=3 查得 10 V带根数 K K=0.83 Z= 取Z=3根 采用V带A-94011 作用在轴上的张紧力 查得 q=0.10kg/m P133表8-2 aP134表8-2b表8-5 , 8-2bP144表8-8项目计算过程备注F=155.2N取带的基准长度L=1400mm满足选带要求由V带设计可知,选取的是3根A型带再根据经验公式推出结构尺寸hSSSBdd106412186502040结构图形如下图所示 高等教育出版社机械设计基础第六版P142项目计算
10、过程备注第四项直齿轮设计和强度校核齿轮齿面接触强度计算:(1)确定作用在小齿轮上的转矩T,根据前面的计算可知T63.12 N.mm(2)选择齿轮材料,确定许用接触应力 ,根据工作要求,采用齿面硬度350HBS 小齿轮选用45钢,调质,硬度为260HBS.大齿轮选用45钢质.硬度为220HBS可确定许用接触应力 小齿轮=380+0.7HBS=380+0.7260=562MPa大齿轮=380+0.7HBS=380+0.7220=534MPa(3)选用齿宽系数 =0.4(4)确定载荷系数K, 因齿轮相对轴承不对称布置,故取K=1.6(5)计算中心距a(6)选择齿数并确定模数.取Z=26.则, Z=3.2526=84.5取84由机械设计基础(高等教育出版)P195表9-5项目计算过程备注取标准模数m=2.5(7)齿轮几何尺寸计算小齿轮分度圆直径及齿顶圆直径:d=mZ=65mm da=d+2m=70mm大齿轮分度圆直径及齿顶圆直径:d=mZ=210m da=d+2m=215m 中心距:大齿轮宽度小齿轮宽度 因小齿轮齿面硬度高,为补偿装配