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1、机械设计基础课程设计说明书题目: 设计胶带输送机的传动装置。 班 级:冶金0905班姓 名:张树才学 号:20091428指导教师:闫玉涛成 绩: 2011年 7月16日 / 一、设计任务书(1) 设计题目 :设计胶带输送机的传动装置(2) 工作条件工作年限工作班制工作环境载荷性质生产批量82清洁平稳小批(3) 技术数据题号滚筒圆周力F(N)带速 v(m/s)滚筒直径 D(mm)滚筒长度 L(mm)ZDD-511002.2320500二、电动机的选择计算(1)选择电动机系列 根据工作要求及工作条件应,选用三相异步电动机,封闭式结构,电压380伏,Y系列电动机。(2)滚筒转动所需要的有效功率 根
2、据表2-11-1,确定各部分的效率:V带传动效率 1 =0.95一对滚动球轴承效率 2 =0.99闭式齿轮的传动效率 3 =0.97弹性联轴器效率 4 =0.99滑动轴承传动效率 5 =0.97 传动滚筒效率 6=0.96则总的传动总效率 = 122 3456 = 0.950.990.990.970.990.970.96 = 0.8326 (3)电机的转速 所需的电动机的功率 现以同步转速为Y100L2-4型(1500r/min)及Y132S-6型(1000r/min)两种方案比较,传动比,;由表2-18-1查得电动机数据,方案号电动机型号额定功率(kW)同步转速(r/min)满载转速(r/m
3、in)总传动比1Y100L2-43.01500143010.892Y132S-63.010009607.31比较两种方案,为使传动装置结构紧凑,决定选用方案2 即选电动机Y132S6型 ,同步转速1000r/min 。同时,由表2-18-2查得其主要性能数据列于下表:电动机额定功率/kW3.0电动机满载转速/(r/min)960电动机轴伸直径D/mm38电动机轴伸长度E/mm80电动机中心高H/mm132堵转转矩/额定转矩2.0三、传动装置的运动及动力参数计算 (1)分配传动比总传动比;由表2-11-1得,V带传动的传动比i01= 2.5,则齿轮传动的传动比为:i12=i/i01=7.31/2
4、.5=2.92 ,此分配的传动比只是初步的,实际传动比的准确值要在传动零件的参数和尺寸确定后才能确定。并且允许有(3-5%)的误差。 (2) 各轴功率、转速和转矩的计算0轴:(电动机轴) P0=pr=2.91kw,n0=960r/min T0=9550p0/ n0=95502.91/960=28.95Nm 1轴:(减速器高速轴) P1=p001= p01=2.910.95=2.76kw n1=n0/i01=960/2.5=384r/min T1=9550P1/n1=95502.76/384=68.64 Nm 2轴:(减速器低速轴)12=0.990.97=0.96 P2= P112=2.760.
5、96=2.65kw n2=n1/i12=384/2.92=131.51r/min T2=9550P2/n2=95502.65/131.51=192.44Nm 3.轴:(即传动滚筒轴)23=0.990.99=0.98 n3=n2/i23=131.51/1=131.51r/min P3= P223=2.650.98=2.60kwT3=9550P3/n3=95502.60/131.51=188.81Nm (3)各轴运动及动力参数轴序号功率P(kw)转速n(r/min)转矩(N.m)传动形式传动比效率02.9196028.95带传动2.50.9512.7638468.64齿轮传动2.920.9722.
6、65131.51192.44弹性联轴器10.9932.60131.51188.81四、传动零件的设计计算电动机型号为Y132S-6,额定功率=3.0kw,转速为n1=960r/min,减速器高速轴转速n2=384r/min,班制是2年,载荷平稳。(1)减速器以外的传动零件的设计计算1.选择V带的型号 由书中表10-3查得工况系数KA=1.2;Pc=KA.P0 =1.23.0=3.6kw查表10-4和课本图10-7,可得选用A型号带,dd1min =75mm;由表10-5,取标准直径,即dd1=100mm;2.验算带速V=3.14dd1n1 /(601000)=5.024m/s;满足5m/s =
7、 V1200 符合要求;6.计算带的根数 z= Pc /( P0 +P0 )KKL 由图10-7查得, P0 =1.0kw, P0 =0.13kw 查表10-6可得,K=0.93,查表10-2,KL = 0.93,代入得,z =3.6/(0.13+1.0)0.930.93 =3.68; 取z =4根。7.计算作用在轴上的载荷FR和初拉力F0 F0为单根带的初拉力, F0= 500Pc(2.5/ K-1 ) /(vz) +qv2 =153.73N(查表可得,q =0.10kg/m)FR =2 F0zsin(1/2) = 2153.734sin(154.940/2) =1200.55N(2)减速器
8、箱内的圆柱齿轮传动的设计计算(1)选择材料由表11-1,大小齿轮材料选择如下:小齿轮 40Cr钢 调质处理 齿面硬度250-280HBS,大齿轮 ZG310-570钢 正火处理 齿面硬度 162-185HBS 。(2)计算应力循环次数N 查图11-14得ZN1=1.0 ,ZN2=1.08(允许有一定点蚀)。由图11-15得ZX1=ZX2=1.0,取SHmin=1.0 , 由图11-13(b),得Hlim1=690Mpa,Hlim2=440 Mpa。(3)计算许用接触应力 因,故取(4)按齿面接触强度确定中心距小轮转矩 T1=9550P1/n1=95502.76/384=68640Nmm初取,取
9、,由表11-5得;由图11-7可得,=2.5,减速传动,; 由式(11-17)计算中心距a取中心距a=140mm。 估算模数mn=(0.0070.02)a=0.8752.5mm,取标准模数mn=2mm。 小齿轮齿数:大齿轮齿数:z2=uz1=取z1=36,z2=104 实际传动比传动比误差, 齿轮分度圆直径 圆周速度由表11-6,取齿轮精度为8级。(5) 验算齿面接触疲劳强度按电机驱动,载荷平稳,由表11-3,取KA=1.0。由图11-2(a),按8级精度和,查得Kv=1.05。齿宽。由图11-3(a),按b/d1=56/72=0.78,考虑轴的刚度较大和齿轮相对轴承为非对称布置,得K=1.0
10、6。由表11-4,得K=1.1。载荷系数由图11-4得查图11-6,得由式11-16,计算齿面接触应力故安全。(6)验算齿根弯曲疲劳强度按Z1=36,Z2=104,由图11-10得Y=2.48,Y=2.18。由图11-11得Y=1.66,Y=1.82。由图11-12,得Y=0.68。由图11-16(b),得,。由图11-17,得FN1=1.0,FN2=1.0。.由图11-18,得Y=Y=1.0。取Y=2.0,S=1.4。由式(11-25)计算许用弯曲应力,由式(11-21)计算齿根弯曲应力 (7)齿轮主要几何参数 z1=36, z2=104, u=2.92, mn=2 mm, 0=0, mm mm ha1 = ha2 =2mm,a=140mm mm, b1=b2+(510)=64mm 。五、轴的设计计算根据要求,选择轴的材料为45钢,调质处理。(一)高速轴的设计1确定减速器高速轴外伸段轴径,受键槽影响,加大4%5%,取25mm 。 2确定减速器高速轴各段轴径 125mm,d2= d1+(58)=(3033)mm,取d2=30mm,d3=35mm,d4= d3+(13)=(3638)mm,取d4=38mm,d5=d