机械设计课程设计带式输送机传动装置的设计.doc
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1、机械设计课程设计计算说明书设计题目: 带式输送机传动装置的设计 系 别: 电子信息工程 系 机械设计制造及其自动化 专业 09级2班 班设 计 者: 黄理元 指导老师: 韦衡冰 日 期:2012年6月7日学 校: 梧州学院 目录一、机械设计课程设计任务书4二、机械设计课程设计目的5三、电动机的选择四、传动比的分配五、计算各轴的转速n、功率P和扭矩T1、各轴的转速n2、各轴输入功率P3、各轴的输入转矩T六、带传动设计1、V带型号的选择2、计算带轮基准直径 d1和d23、验算带速V4、计算V带基准长度Ld和中心距a5、验算小带轮包角6、计算带的根数Z7、计算单根V带的初拉力的最小值(F0)min8
2、、计算压轴力Fp七、计算齿轮转动比1、选用齿轮类型、精度等级、材料以及齿数2、按齿面接触强度计算3、按齿根弯曲强度计算4、几何尺寸计算八、轴的计算1、求作用在齿轮上的力2、计算轴的小直径3、联轴器的计算七、验算系统误差八、总结九、参考文献一、机械设计课程设计任务书名称:带式输送机传动装置传动简图如图1所示,设计参数列于表1。工作条件:连续单向运转,载荷平稳,空载启动,使用期5年,单班制工作(每班8小时),运输带速度误差为5%,减速器使用寿命5年,每年按300天计,小批量生产,启动载荷为名义载荷的1.5倍。图1带式输送机传动简图表1带式输送机的设计参数题号1-A1-B1-C1-D1-E输送带的牵
3、引力F/kN21.251.51.61.8输送带的速度v/(m/s)1.31.81.71.61.5输送带滚筒的直径D/mm180250260240220二、机械设计课程设计目的 机械设计课程设计是高等工科院校机械类本科学生第一次较全面的机械设计训练,也是机械设计课程的一个重要的实践性教学环节。其目的是:1、综合运用先修课理论,培养分析和解决工程实际问题的能力,巩固、深化和扩展学生有关机械设计方面的知识。2、学习简单机械传动装置的设计原理和过程,树立正确的工程设计思想,培养独立、全面、科学的工程设计能力。3、进行机械设计基本技能训练。(计算、绘图、使用技术资料)三、电动机的选择1、 选择电动机依据
4、:功率P,转速n 2、 1)电动机功率计算P工作机所需功率 :P w = FwVw/1000w( kW)其 中 已 知:Fw输送带拉力 (N) Vw_输送带速度 (m/s) w_工作机的效率(取w =0.96)故P w =1800*1.5/(1000*0.96)=2.81(kW)电动机所需要功率: Pd= P w /其中电动机至工作机的总功率:=1. 2. 3 n 查机械零件手册表3-1得: 联轴器效率1=0.98 V带传动效率2=0.96 8级精度的一般齿轮传动效率3=0.97 1轴球轴承传动效率4 =0.99 2轴球轴承传动效率5 =0.99 平带无张紧轮的传动效率6 =0.98故 =0.
5、98*0.96*0.97*0.99*0.99*0.98=0.88所以Pd =2.81/0.88=3.2(kW)电动机额定功率:PmPd=3.2(kW)2)电动机转速n的计算工作机转速nw : 因:V= (Dnw)/60*1000 (m/s) 故:nw=(V*60*1000)/ D(r/min)其中:V输送机带速 (m/s) D卷筒直径 (mm) 则:nw =1.5*60*1000/(3.14*220)=130.28(r/min)查机械零件手册表2-1得:带转动一般取i=24圆柱齿轮传动一般取i=35故nd1=i1*i2* nw =2*3*130.28=781.68(r/min) nd2= i1
6、*i2* nw =4*5*130.28=2605.6(r/min)对Y系列电动机来说可选择同步转速为1500 r/min、1000 r/min、750 r/min。由计算结果可知转速为750 r/min的电动机不符合要求,为使传动可靠,额定功率应大于计算功率即PmPd=PW/ ,故应选择转速为1500r/min的电动机。根据求出的P、n查机械零件手册表17-1得:选定电动机为:Y112M-2表2 电动机的主要技术数据电动机型号同步转速n/(r/min)满载转速 nm/(r/min)额定功率 Pm/kW轴的中心高mm起动转矩/额定转矩的比值电动机轴径 D /mmY112M-21500144041
7、201.528四、传动比的分配1、分配原则:1)各级传动尺寸协调、结构均匀及利于安装。2)传动零件之间不应造成互相干涉。3)所设计的传动系统应具有紧凑的外廓尺寸。2、传动比的计算及选择i总= =nm/nwnm电动机满载转速nw工作机转速故i总 =1440/130.28=11.05设带轮的传动比i1=2.5则齿轮的传动比i2=4.42五、计算各轴的转速n、功率P和扭矩T1、 各轴的转速n(r/min)根据选定的传动比得各轴转速为:电动机轴:nm=1440(r/min)1轴: n1=nm/i1=1440/2.5=576(r/min)2轴: n2=n1/i2=576/4.42=130.32(r/mi
8、n)卷筒轴的转速n3 = n2=130.32(r/min) 2、各轴输入功率P(kW) 电动机轴: Pd=Pw/总 1轴: P1= Pd (联轴器效率) 2轴: P2= P1 * 12 卷筒轴: P3= P2* 1 又 12= 3 45=0.97*0.99*0.99=0.95 121轴至 2轴效率前面计算得:Pd =3.2kW故:P1=3.2*0.98=3.14(kW)P2=3.14*0.95=2.99(kW)P3=2.99*0.98=2.93(kW)3、各轴的输入转矩T(N*m)电动机轴:Td=9550*Pd/nm(N*m)1轴: T1= Td*i1* 1 2轴:T2= TI*12*i2 卷
9、筒轴:T3= T2*1故:Td=9950*3.2/1440=22.11(N*m)T1=22.11*2.5*0.96=53.07N*m)T2=53.07*0.95*4.42=222.83(N*m)T3=222.83*0.98=218.37总结数据如下表:表3 各轴的P、T、n、i、数据表功率P/kW转矩T(N*m)转速n(r/min)传动比i电机轴3.222.1114402.5轴13.1453.075764.42轴22.99222.83130.321卷筒轴2.93218.37130.32六、带传动设计由电动机的型号Y112M-2可知其外伸毂轮直径D=28mm,输入功率P=3.2KW,转速n=14
10、40r/min。1、V带型号的选择查机械设计表8-7得KA=1.1故:Pca=KA*P=1.1*3.2=3.52(kW)选择窄V带,根据Pca=3.52KW,n=1440r/min查机械设计图8-11得选择A型。2、计算带轮基准直径 d1和d2查机械设计表8-8得:d1不能小于75mm,又电机轴的中心高为120mm,取d1=100mm,d2=i1*d1= 100*2.5=250mm查表得d2=250mm。3、验算带速VV=d1n/(60*1000)=3.14*100*1440/(60*1000)=7.54(m/s)在525m/s之间,所以合适。4、计算V带基准长度Ld和中心距a初步选取a0=d
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