机械设计基础课程设计ZDDL2B

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1、word机械设计基础课程设计说明书题目: 设计用于胶带运输机的机械传动装置班 级:成型1204姓 名:金国风学 号:20122375指导教师:良玉成 绩: 日 期:2014/7/12 / 目录1. 设计任务书33332. 传动装置总体设计33553. 传动零件的设计计算7784. 轴的设计计算1212135. 滚动轴承的选择及其寿命验算1717176. 键联接的选择和验算181819197. 减速器的润滑及密封形式选择20参考文献201. 设计任务书 设计用于胶带运输机的机械传动装置。工作年限工作班制工作环境载荷性质生产批量102多灰尘稍有波动小批题号滚筒圆周力F(N)带速v(m/s)滚筒直径

2、D(mm)滚筒长度L(mm)ZDL-215003005002. 传动装置总体设计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。1)传动滚筒所需有效功率:2)传动装置总效率: 按表2-11-1(P90)确定各部分效率如下:弹性联轴器的效率 一对滚动轴承的效率 闭式齿轮传动的效率 (暂定精度为8级)开式滚子链传动的效率 一对滑动轴承的效率 传动滚筒的效率 传动装总效率3)所需的电动机功率:查表2-18-1(P158),可选Y系列三相异步电动机Y100L2-4型,或选Y系列三相异步电动机Y132S-6型,额定功率均为,均满足1)传动滚筒轴工作转速:现以同步转速为15

3、00r/min 及1000r/min两种方案进行比较,查表2-18-1(P158)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1Y132S-415001430352Y132M2-6100096063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Y132M2-6,同步转速为1000r/min。由表2-18-1(P158)和表2-18-2(P158)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堵载扭矩/额定扭

4、矩电动机外伸轴直径D/mm38电动机外伸轴长度E/mm80电动机中心高H/mm132 总传动比: 据表2-11-1(P90)取链传动比: 则齿轮传动的传动比: 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:1轴:即减速器高速轴,与电动机轴采用联轴器,传动比,查表2-11-1(P90)弹性联轴器的传动效率,则:2轴:即减速器低速轴,动力从1轴到2轴经历了1轴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(P90)一对滚动轴承的传动效率利率,闭式齿轮传动的效率为(暂定齿轮精度为8级),则: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

5、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(P90)一对滚动轴承的传动效率为,开式滚子链传动的效率为,则:轴序号功率PkW转速nr/min转矩T传动形式传动比i效率0960联轴器11960齿轮传动2链传动33. 传动零件的设计计算1)确定链轮齿数: 由传动比取小链轮齿数,因链轮齿数最好为奇数,;大链轮齿数,取,。 实际传动比:2)确定链条节距:查表10-16(教材P166)得,工况系数 小链轮齿数系数: 取单排链,由表10-17(教材P166)取 由式,得 因为r/min,查图10-23(教材P164),得选链号No12A,节距。 3)计算链长: 初选:

6、 链长: 取4)验算链速:,适合。5)选择润滑方式:按,链号12A,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: 作用在轴上的力:7)链轮尺寸及结构: 分度圆直径1)材料的选择: 小齿轮选用45钢,调质处理,齿面硬度220250HBS, 大齿轮选用45钢,正火处理,齿面硬度170210HBS。 计算应力循环次数: 查图11-14(教材P187),(允许一定点蚀)取,。 由图11-15(教材P187),得。 取,由图11-13(b)(教材P186),得, 许用接触应力: 因,故取2)按齿面接触强度确定中心距:小轮转矩,由表11-5(教材P181)得:由图11-7

7、(教材P181)得:因为是减速传动,由式(11-32)(教材P192)计算中心距:取中心距。 估算模数: 取标准模数 ( ) 确定齿数: 小齿轮齿数: 大齿轮齿数:取,。 实际传动比: 传动比误差:,在允许围。齿轮分度圆直径: 圆周速度: 所以采用 油润滑 。 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,载荷稍有波动,由表11-3(教材P176),取: 计算,由图11-2(b)(教材P177),按8级精度得: 齿宽。由表11-4(教材P178),得:载荷系数: 计算齿面接触应力:由图11-4(教材P178),得,所以:查由图11-6(

8、教材P180)得: 齿面接触应力:故在安全围。4)校核齿根弯曲疲劳强度: 按,由图11-10(教材P183)得:,由图11-11(教材P184)得,由图11-12(教材P184)得,()由图11-16(b)(教材P187),得, , 由图11-17(教材P188),得, 由图11-18(教材P188)得,取,由式(11-25)(教材P188)计算许用弯曲应力:故安全。故安全。5)齿轮主要几何参数:, 齿宽,4. 轴的设计计算1)初步选定减速器高速轴外伸段轴径:根据所选电机,则2)选择联轴器: 联轴器所传递的标称扭矩:根据传动装置的工作条件拟选用弹性柱销联轴器(GB/T5014-2003)查表1

9、6-1(教材P268),取工作情况系数计算转矩。因此选TL6号联轴器。联轴器(,)3)最后确定减速器高速轴外伸直径为。 (4) 确定减速器高速轴各段轴径及密封d=32mm,按R40标准系列取值 周环宽度d3=42mm,d4=48mm(5) 选择TL6 YB38*82/JC32*60 GB4323-85 型号联轴器;轴承外径D=80mm4.1.2 低速轴的设计计算1)选择轴的材料 选择材料为45号钢,调质处理。2)按转矩初步计算轴伸直径取取 选择6208型号的深沟球轴承型号 。 查表2-11-3 d6=35 转矩 圆周力 径向力4.2.2绘轴的受力简图,求支座反力1) 垂直面支座反力 据,得2)

10、水平面支座反力 据,得 据,得 受力简图如图(b)1) 垂直面弯矩MY图C点 垂直面弯矩图如图(c)2)水平面弯矩MZ图C点 水平面弯矩图如图(d)3)合成弯矩图C点 合成弯矩图如图(e) 转矩图如图(f)该轴单向工作,转矩按脉动循环应力考虑,取当量弯矩 C点左 C点右在D点 当量弯矩图如图(g)由以上分析可见,c点弯矩值最大,而D点轴径最小,所以该轴危险断面是C点和D点所在剖面。查表13-1(教材P218)得查表13-2(教材P224)得。C点轴径安全。D点轴径该值小于原设计该点处轴的直径38mm,安全。5. 滚动轴承的选择及其寿命验算1)选定轴承类型及初定型号 深沟球轴承(GB/T276-

11、1994),型号6208:查表得,。2)计算径向支反力 取3)校核轴承寿命 故满足轴承的寿命要求。6. 键联接的选择和验算1)键的材料、类型 键的材料选用45钢,选用A型普通平键。2)确定键的尺寸查表2-12-13:选圆头普通平键8*7键长L=(18-90)mm 取L=40mm3)验算键的挤压强度键和轴的材料为钢,轮毂材料为45钢,所以按钢校核键连接的挤压强度。查表9-7(教材P135),得许用挤压应力键的计算长度,由下式得该键安全。所以选键840 GB/T1096-1990。1)键的材料、类型 键的材料选用45钢,选用A型普通平键。2)确定键的尺寸查表2-12-13,选择普通平键8*7*50 GB/T1096-2003R=,.3)验算键的挤压强度键和轴的材料为钢,轮毂材料为45钢,所以按钢校核键连接的挤压强度。查表9-7(教材P135),得许用挤压应力该键安全.7. 减速器的润滑及密封形式选择1)轴承及齿轮润滑:根据减速器齿轮的圆周速度,减速器轴承

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