机械设计课程设计带式运输机传动装置设计.doc
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1、一、设计任务1带式运输机传动装置设计的布置:2设计的技术数据:运输带的工作拉力:F=24 00N运输带的工作速度:V=0.85m/s运输带的滚筒直径:D=400mm运输带的宽度 :B=400mm3工作情况及要求:用于机械加工车间运输工作,2班制连续工作,载荷有轻度冲击,使用5年,小批量生产。在中等规模制造厂制造。动力来源:电力三相交流380/220V。速度允差5%。 二、电动机的选择计算根据工作要求及条件,选择三相异步电动机 ,封闭式结构,电压380V,Y系列。1.选择电动机功率滚筒所需的有效功率:=(FV)/1000=24000.85=2.04KW 传动装置的总效率:式中: 滚筒效率: =
2、0.96联轴器效率: = 0.99V带传动效率: = 0.95圆锥滚子轴承: =0.99斜齿轮啮合效率: = 0.97传动总效率:= 0.95 *0.972* 0.994*0.99 *0.96=0.816 所需电动机功率 : =2.04/0.816=2.5 kw 2.选取电动机的转速滚筒转速=40.6r/min 查表4.12-1,可选Y系列三相异步电动机Y132S-6,额定功率P0=3 KW, 同步转速1000 r/min;或选Y系列三相异步电动机Y100L2-4,额定功率额定功率P0=3 KW,同步转速1000 r/min.均满足P0 Pr 。 电动机数据及传动比方案号电机型号额定功率同步转
3、速满载转速总传动比1Y100L243.01500142034.962Y132S63.O100096023.65比较两种方案可见,选用方案1电动机型号为Y132S-6.查表得其主要性能如下电动机额定功率 P0/ kw 3.0电动机轴伸长度E/mm 60电动机满载转速 n0/(r/min) 1420电动机中心高H/mm 100电动机轴伸直径 D/mm 28堵转转矩/额定转矩T/N.m 70三、传动装置的运动及动力参数的选择和计算1、分配传动比总传动比: I总=no/nw =34.96 V带传动比为24,取 则减速的传动比:=31.28/2.5=12.512 对减速器传动比进行分配时,即要照顾两级传
4、动浸油深度相近,又要注意大锥齿轮不能碰着低速轴,试取:= 4.11 低速轴的传动比:= 12.512/4.11=3.044 2、各轴功率、转速和转矩的计算0轴:即电机轴P0=2.65kw n0=1420r/min T0=9550P0/n0=95502.65/1420=17.82 轴:即减速器高速轴P1= 2.650.95=2.52kw n1= n0/ =1420/2.5=568r/min T1=9550P1/n1=95502.65/568= 44.56 轴:即减速器中间轴P2= P1=2.650.970.99=2.54kw n2=n1/= n1/=568/4.11=138.2r/min T2=
5、9550P2/n2=95502.54/138.2=175.5 轴:即减速器的低速轴P3= P2=2.540.970.99=2.44kw n3= n2/i23=138.2/3.044=45.4r/min T3=9550P3/n3=95502.44/45.4=513.26Nm 轴:即传动滚筒轴P4= P3=2.440.990.99=2.39 kw n4= n3=45.4r/min T4=9550P4/n4=95502.39/45.4=502.74 Nm 将上述计算结果汇于下页表:各 轴 运 动 及 动 力 参 数轴序号功 率P/ kw转 速n/(r/min)转 矩T/N.m传动形式传动比i效率0轴
6、2.65142017.82带传动25095轴2. 5256844.56齿轮传动4.11096轴2. 54138.2175.5齿轮传动3.044096轴2. 4445.4513.26联轴器10098轴2. 3945.4502.74四、传动零件的设计计算1、确定设计功率PC原始数据:电动机的输出功率 : 2.65kW满 载 转 速 : 1420r/min从动轴转速 : 568 r/min 传动比 : 2.5由教材表34,查得:=1.2PC=P=1.22.65=3.18 kw 2、选取V带的型号根据PC和n0由教材图3-12确定,因工作点外于A型区,故选A型。 3、确定带轮基准直径、选择小带轮直径由
7、教材表3-5和教材表3-6确定=112mm 验算带速V:V=8.32m/s 在525m/s之间,故合乎要求确定从动轮基准直径dd2=2.5112=280mm 查教材表3-6取=280mm 实际从动轮转速和实际传动比i不计影响,若算得与预定转速相差5为允许。=2.5 4、确定中心距a和带的基准长度Ld初定中心a0本题目没有给定中心距,故按教材式325确定0.7(dd2+dd1)2(dd2+dd1)0.7(112+280)2(112+280) 274.4584取=500mm。 确定带的计算基准长度Lc按教材式2+(+)+=2500+(112+280)+=1630 取标准Ld按教材表3-3取=160
8、0。 确定中心距按教材式3-27=+=500+=475 调整范围=+0.03=475+0.031600=523 =-0.015=475-0.0151600=451 5、验算包角180-60=180-60=1591200 符合要求 6、确定带根数z按教材式3-29Z 由教材式3-19单根V带所能传递的功率=(+ ) 由教材式3-20包角系数=1.25()=1.25()=0.9467 由教材表3-2查得:C1=3.7810-4 C2=9.8110-3 C3=9.610-15C4=4.6510-5 =17001=148.6rad/s =1C1-C3-C4lg(dd11)=112148.63.7810
9、-4-9.610-15 -4.6510-5lg(112148.6)=1.53 =C41lg=4.6510-5112148.6lg=0.213 =c41lg=4.6510-5112148.6lg=-0.0205 =(+)=0.9467(1.53+0.213-0.0205)=1.63 V带的根数Z=1.95 取Z=2根 7、确定初拉力F0按教材式3-30F0=500(-1)+q=500=163.7N 式中q由教材表3-1查得q=0.1Kg/m。8、计算轴压力Q按教材式3-31Q=2F0zsin=2163.72sin=644N 9、确定带轮结构和尺寸绘制工作图小带轮dd(2.5-3)d,采用实心式结
10、构大带轮采用孔板式结构d1=1.8d=1.826=46.8mm 查表7-8得 e=15,f=10,he =12,=6,=340,ba=11mm,hamin=2.75带轮的宽度:B=(z-1)e+2f=(3-1)15+29=48mm 带轮的具体结构略。 五、高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算:原始数据:电动机的输出功率 : 2.52kW小齿轮转速 : 568 r/min 传动比 :4.11 单向传动,工作载荷有轻微冲击,每天工作16小时,每年工作300天,预期工作5年。1.选择齿轮材料精度等级齿轮减速器为一般机械,小齿轮材料选用45钢,调质处理,由表51查得 小齿轮45调质,硬度217255HB,取硬
11、度为235255HB;大齿轮材料选用45钢,正火处理,硬度162217HB,取190217HB。 齿轮精度等级为8级计算应力循环次数N (由教材式533)=60jLh=605681(530016)=8.2108=/=8.2108/4.11=2.00108查教材图5-17得=1.1, =1.02取Zw=1.0,=1.0 由教材图5-16(b)得:=580Mpa,=545MPa由教材式(5-28)计算许用接触应力=ZN1ZX=650Mpa =ZN2ZX=561Mpa 2. 按接触疲劳强度计算中心距取1.0 由教材表55查得:=189.8 取=0.35 T1=41068.26m 初取: , 暂取:估
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