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1、. . . . 课程任务设计书题 目: 设计带式输送带传动装置 专 业: 09机电一体化 姓 名:学 号: 07 一、 课程设计题目: 设计带式输送机传动装置二、 以知条件1)输送带工作拉力F= 4.8 (KN) 2)输送带工作速度V= 1.7(M/S)3)滚筒直径D= 450 (MM)4)滚筒效率=0.96,(包括滚筒与轴承的效率损失)5)工作情况:两班制,连续单向运转,载荷较平稳6)使用折旧期:8年7)工作环境:室,灰尘较大,环境最高温度388)动力来源:电力,三相交流,电压380/220V9)检修间隔期;四年一次大修,两年一次中修,半年一次小修10)制造条件与生产批量:一般机械厂制造,小
2、批量生产三、 设计工作量1、 减速器装配图1(A1)2、 设计说明书1份第一部分 传动装置的总体设计一、电动机的选择 1、选择电动机的类型 按工作要求和条件,选用三相笼型异步电动机,封闭式结构,电压380V,Y型 2、选择电动机的容量 由电动机至运输带的传动总效率为:(分别是弹性联轴器、闭式齿轮传动、滚动轴承、开式滚子链子传动、滚筒的效率)分别取=0.99、=0.97、=0.99、=0.92、所以工作机所需的有效功率为 电动机所需功率为3、 确定电动机的转速和型号: 卷筒轴的工作转速为根据电动机所需功率和同步转速,查表16-1取电动机的额定功率符为11kw,同步转速为,查表16-1、16-2选
3、取Y160L-6,有关数据如下:型号额定功率/同步转速)满载转速总传比外伸轴径轴外轴长Y160L-611100097013.437421104、 总传动比 5、 分配传动装置传动比由公式 求得、二、计算传动装置的运动和动力参数 1、计算各轴转速 2、 计算各轴输入功率3、 计算各轴输入转矩 各轴的运动和动力参数计算结果整理与下轴号效率P(KW)转矩T/(N.m)转速n/(r/min)传动比i10.217100.069704.1799.812403.326232.1133.215 9.4221239.806 72.19619.2341215.067 72.196第二部分 传动零件的设计计算一、高
4、速级减速齿轮设计1、选定齿轮类型、精度等级、材料与齿数1)选用斜齿圆柱齿轮传动2)运输机为一般工作机器,速度不高,由机械设计基础表2-2知,选用7级精度(GB10095-88)3)材料选择:表11-1选择小齿轮材料为40Cr钢(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS。二者材料硬度差为40HBS。 4)选小齿轮齿数为,大齿轮齿数,取 5)初选螺旋角=142、按齿面接触强度设计 由机械设计基础表11-4进行试算,即(1)确定公式的各计算数值1)试选载荷系数 2)计算小齿轮传递的转矩 3)由表11-6选取齿宽系数 4)由表11-4查得材料的弹性影响系数 5)由表1
5、1-1按齿面硬度查得:小齿轮的接触疲劳强度极限;大齿轮的接触疲劳强度极限;6)计算应力循环次数7)由图10-19查得接触疲劳寿命系数 8)计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%,安全系数S=1,得:=9)由表11-4选取区域系数10)由图10-26查得 则: (2)计算 1)试算小齿轮分度圆直径,代入数值: = 2)计算圆周速度v 3)计算尺宽b 4)计算尺宽与齿高比b/h 模数 齿高 5)计算纵向重合度 6)计算载荷系数 根据,7级精度,由图10-8(机设书)查得动载系数由表10-2查得使用系数因斜齿轮,假设。由表10-3查得 由表10-4插值查得7级精度,小齿轮相对支承非对称布置式 由b/
6、h=10.53,查图10-13得,故载荷系数7)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,由式(10-10a)得8)计算模数m3、按齿根弯曲强度设计 由式(10-17)得弯曲强度的设计公式为(1) 确定公式各计算数值1)计算载荷系数 2)根据纵向重合度 ,从图10-28查得螺旋角影响系数 3)计算当量齿数4)查取齿形系数 由表10-5查得 5)查取应力较正系数 由表10-5查得 6)由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 大齿轮的弯曲疲劳强度极限 7)由图10-18取弯曲疲劳寿命系数 8)计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由式(10-12)得9)计算大、小齿轮的并加以比较
7、大齿轮的数值大。(2)设计计算: = 对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数,由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径(即模数与齿数的乘积)有关,可取由弯曲强度算得的模数1.821mm并就近圆整为标准值,但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触疲劳强度算得分度圆直径,来计算应有的齿数 ,于是有:小齿轮齿数 取 大齿轮齿数 取 这样设计出的齿轮传动,既满足了齿面接触疲劳强度,又满足了齿根弯曲疲劳强度,并做到结构紧凑,避免浪费。 4、 几何尺寸计算(1)计算中心距将中心距圆整为 135mm(2)按圆整
8、后的中心距修正螺旋角 因 值改变不多,故、等不必修正(3)计算大、小齿轮的分度圆直径(4)计算齿轮宽度取 , (5)验算,合适二、低速级减速齿轮设计1、选定齿轮类型、精度等级、材料与齿数1)选用斜齿圆柱齿轮传动2)运输机为一般工作机器,速度不高,由机械设计课程设计表2-2知,选用7级精度(GB10095-88)3)材料选择:由机械设计基础表11-1选择小齿轮材料为40Cr钢(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS。二者材料硬度差为40HBS。 4)选小齿轮齿数为,大齿轮齿数 5)初选螺旋角=142、按齿面接触强度设计 由机械设计基础表11-4进行试算,即(1
9、)确定公式的各计算数值1)试选载荷系数 2)计算小齿轮传递的转矩 3)由表10-7选取齿宽系数 4)由表10-6查得材料的弹性影响系数 5)由图10-21d按齿面硬度查得:小齿轮的接触疲劳强度极限;大齿轮的接触疲劳强度极限;6)由式10-13计算应力循环次数7)由图10-19查得接触疲劳寿命系数 8)计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%,安全系数S=1,得: 9)由图10-30选取区域系数 10)由图10-26查得 则: (2)计算 1)试算小齿轮分度圆直径,代入数值: = 2)计算圆周速度v 3)计算尺宽b 4)计算尺宽与齿高比b/h 模数 齿高 5)计算纵向重合度 6)计算载荷系数 根据
10、,7级精度,由图10-8(机设书)查得动载系数 由表10-2查得使用系数斜齿轮,假设由表10-3查得由表10-4查得7级精度,小齿轮相对支承非对称布置式 由b/h=10.56,查图10-13得,故载荷系数 7)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,由式(10-10a)得 8)计算模数m3、按齿根弯曲强度设计 由式(10-17)得弯曲强度的设计公式为(1)确定公式的各计算数值1)计算载荷系数 2)根据纵向重合度 ,从图10-28查得螺旋角影响系数 3)计算当量齿数4)查取齿形系数 由表10-5查得 5)查取应力较正系数 由表10-5查得 6)由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 大齿轮
11、的弯曲疲劳强度极限 7)由图10-18取弯曲疲劳寿命系数 8)计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由式(10-12)得9)计算大、小齿轮的并加以比较大齿轮的数值大(2)设计计算: = 对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数,由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径(即模数与齿数的乘积)有关,可取由弯曲强度算得的模数1.34mm并就近圆整为标准值,但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触疲劳强度算得分度圆直径,来计算应有齿数,于是有:小齿轮齿数 取 大齿轮齿数 取 这样设计出的齿轮传
12、动,既满足了齿面接触疲劳强度,又满足了齿根弯曲疲劳强度,并做到结构紧凑,避免浪费。4、几何尺寸计算(1)计算中心距 将中心距圆整为97mm(2)按圆整后的中心距修正螺旋角 因 值改变不多,故、等不必修正(3)计算大、小齿轮的分度圆直径(4)计算齿轮宽度 取 , (5)验算,合适第三部分 轴的设计一 高速轴的设计1、 选择轴的材料由于减速器传递的功率不大,其重量无特殊要求故选择和小齿轮一样的材料40Cr钢,调质处理.2、 初步计算轴的最小直径 用初步估算的方法,即按纯扭矩并降低许用扭转切应力确定轴径d,计算公式: ,选用40Cr调质钢,查机设书P370表15-3,得在第一部分中已经选用的电机Y160L-6,D=42。查机械设计课程设计p131,选用联轴器HL3,故。 3、轴的结构设计 (1)拟定轴上零件的装配方案,经分析比较,选用如下方案: (2)、各轴的直径和长度 1)、联轴器采用轴肩定位,半联轴器长度,半联轴器与轴配合的毂孔长度,为了保证轴肩对半联轴器的可靠定位,故选择 2)、初步确定滚动轴承8 因齿轮为斜齿轮则轴承受径向力和轴向力作用,高速级转速较高,载荷一般,故选用角接触球轴承7007AC,故, 3)、当直径变化处的端面是为了固定轴上零件或承受轴向力时,则相邻直径变化要大些,故, 4)、当轴径变化仅为了装配方