模板机械设计课程设计计算说明书概要Word文档下载推荐.docx
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参考文献…………………………………………………………
附录………………………………………………………………
一、设计任务书
机械设计训练课题一——带式输送机传动系统设计
下图所示为带式输送机传动系统的一个实现方案。
电动机1通过带传动2—圆柱齿轮传动3—链传动4—驱动滚筒5带动输送带6。
设滚筒直径Φ500,其输出扭矩T=600N·
m,转速n=60r/min。
试对该传动系统进行结构设计。
图一带式输送机传动系统运动方案图
现要求将原训练课题方案中的链传动改为齿轮传动、齿轮输出轴与驱动滚筒5之间用联轴器连接,输出条件不变(即滚筒直径Φ500,其输出扭矩T=600N·
m,转速n=60r/min),重新选择电动机型号、分配总传动比、计算各轴的转速、输入输出功率。
对带传动和两级齿轮传动进行设计计算,并对两级闭式齿轮传动进行结构设计(含箱体设计)。
机械设计训练课题二——理糖供送机传动系统设计
图一理糖供送机原理图
如图一所示,糖果由间歇振动料斗落到锥形盘1上,在离心力作用下进入螺旋槽2内。
层叠的糖果被毛刷3刷掉,理顺的糖果进入输送带4。
图二为该机器传动系统的一个实现方案。
图二理糖供送机传动系统运动方案图
现要求在原训练课题系统传动方案的基础上,将齿轮输出轴Ⅱ与输送带4的驱动滚筒之间用联轴器连接,保证输出条件、修改方案参数,对带传动、蜗杆传动、齿轮传动重新进行设计计算,并对蜗杆、齿轮传动、主动链轮进行闭式结构设计(含箱体设计,不含蜗轮轴系设计,但应考虑蜗轮悬臂装入位置)。
机械设计训练课题三——香皂自动包装机传动系统设计
香皂自动包装机有6个子功能,下图所示为其传动系统的一个实现方案。
电动机经带传动、齿轮传动和链传动将运动传到分配轴Ⅲ上。
轴Ⅲ经锥齿轮、链传动驱动送纸机构,经链传动、棘轮步进机构带动进皂输送带间隙运动。
偏心轮T1、T2、T3通过连杆机构分别带动推皂机构、抄纸机构、顶皂机构等完成折叠裹包操作。
机器生产率120块/min,电动机功率0.75kW,试对该传动系统进行结构设计。
图一香皂自动包装机传动系统运动方案图
现要求将原训练课题方案中轴Ⅱ到轴Ⅲ的链传动改为齿轮传动,两端通过联轴器输出分别带动轴Ⅲ上各从动系统,其他条件不变(生产率120块/min,电动机功率0.75kW)。
重新选择电动机型号,分配总传动比,计算各轴的转速、输入输出功率。
以下仅为参考模板,其中的字体格式和计算过程有些错误,按《湖南大学毕业设计(论文)撰写规范》予以纠正:
设计过程及计算说明
二、传动方案修改
1.系统运动方案图
2.工作条件:
使用年限8年,工作为二班工作制,载荷平稳,环境清洁。
3.原始数据:
滚筒圆周力F=1000N;
带速V=2.0m/s;
滚筒直径D=500mm;
滚筒长度L=500mm。
F=1000N
V=2.0m/s
D=500mm
L=500mm
三、总体设计计算
1、电机型号选择
(1)电动机类型的选择:
Y系列三相异步电动机
(2)电动机功率选择:
传动装置的总功率:
η总=η带×
η2轴承×
η齿轮×
η联轴器×
η滚筒
=0.96×
0.982×
0.97×
0.99×
0.96
=0.85
电机所需的工作功率:
P工作=FV/1000η总
=1000×
2/1000×
0.8412
=2.4KW
(3)确定电动机转速:
计算滚筒工作转速:
n筒=60×
1000V/πD
=60×
1000×
2.0/π×
50
=76.43r/min
按手册P7表1推荐的传动比合理范围,取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围i’a=3~6。
取V带传动比i’1=2~4,则总传动比理时范围为i’a=6~24。
故电动机转速的可选范围为n’d=i’a×
n筒=(6~24)×
76.43=459~1834r/min,符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。
根据容量和转速,由有关手册查出有三种适用的电动机型号:
因此有三种传支比方案:
如指导书P15页第一表。
综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,可见第2方案比较适合,则选n=1000r/min
。
(4)确定电动机型号
根据以上选用的电动机类型,所需的额定功率及同步转速,选定电动机型号为Y132S-6。
其主要性能:
额定功率:
3KW,满载转速960r/min,额定转矩2.0。
质量63kg。
2、计算总传动比及分配各级的伟动比
(1)总传动比:
i总=n电动/n筒=960/76.4=12.57
(2)分配各级伟动比
据指导书P7表1,取齿轮i齿轮=6(单级减速器i=3~6合理)
∵i总=i齿轮×
I带
∴i带=i总/i齿轮=12.57/6=2.095
3、各轴运动参数及动力参数计算
(1)计算各轴转速(r/min)
nI=n电机=960r/min
n
=nI/i带=960/2.095=458.2(r/min)
=n
/i齿轮=458.2/6=76.4(r/min)
(2)计算各轴的功率(KW)
P
=P工作=2.4KW
=P
×
η带=2.4×
0.96=2.304KW
η轴承×
η齿轮=2.304×
0.98×
=2.168KW
(3)计算各轴扭矩(N·
mm)
T
=9.55×
106P
/n
106×
2.4/960
=23875N·
mm
2.304/458.2
=48020.9N·
2.168/76.4
=271000N·
n滚筒=76.4r/min
η总=0.8412
P工作=2.4KW
电动机型号
Y132S-6
i总=12.57
据手册得
i齿轮=6
i带=2.095
nI=960r/min
=458.2r/min
=76.4r/min
=2.304KW
=48020N·
四、传动机构设计计算
1、带传动的设计计算
(1)选择普通V带截型
由课本P83表5-9得:
kA=1.2
PC=KAP=1.2×
3=3.9KW
由课本P82图5-10得:
选用A型V带
(2)确定带轮基准直径,并验算带速
由课本图5-10得,推荐的小带轮基准直径为75~100mm
则取dd1=100mm>
dmin=75
dd2=n1/n2·
dd1=960/458.2×
100=209.5mm
由课本P74表5-4,取dd2=200mm
实际从动轮转速n2’=n1dd1/dd2=960×
100/200=480r/min
转速误差为:
n2-n2’/n2=458.2-480/458.2=-0.048<
0.05(允许)
带速V:
V=πdd1n1/60×
1000
=π×
100×
960/60×
=5.03m/s
在5~25m/s范围内,带速合适。
(3)确定带长和中心矩
根据课本P84式(5-14)得
1.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)
1.7(100+200)≤a0≤2×
(100+200)
所以有:
210mm≤a0≤600mm
取a0=500
由课本P84式(5-15)得:
L0=2a0+1.57(dd1+dd2)+(dd2-dd1)/4a0
=2×
500+1.57(100+200)+(200-100)2/4×
500
=1476mm
根据课本P71表(5-2)取Ld=1400mm
根据课本P84式(5-16)得:
a≈a0+Ld-L0/2=500+1400-1476/2
=500-38
=462mm
(4)验算小带轮包角
α1=1800-dd2-dd1/a×
57.30
=1800-200-100/462×
=1800-12.40
=167.60>
1200(适用)
(5)确定带的根数
根据课本P78表(5-5)P1=0.95KW
根据课本P79表(5-6)△P1=0.11KW
根据课本P81表(5-7)Kα=0.96
根据课本P81表(5-8)KL=0.96
由课本P83式(5-12)得
Z=PC/P’=PC/(P1+△P1)KαKL
=3.9/(0.95+0.11)×
0.96×
=3.99
(6)计算轴上压力
由课本P70表5-1查得q=0.1kg/m,由式(5-18)单根V带的初拉力:
F0=500PC/ZV(2.5/Kα-1)+qV2
=[500×
3.9/4×
5.03×
(2.5/0.96-1)+0.1×
5.032]N
=158.01N
则作用在轴承的压力FQ,由课本P87式(5-19)
FQ=2ZF0sinα1/2=2×
4×
158.01sin167.6/2
=1256.7N
2、齿轮传动
(一)的设计计算
(1)选择齿轮材料及精度等级
考虑减速器传递功率不在,所以齿轮采用软齿面。
小齿轮选用40Cr调质,齿面硬度为240~260HBS。
大齿轮选用45钢,调质,齿面硬度220HBS;
根据课本P139表6-12选7级精度。
齿面精糙度Ra≤1.6~3.2μm
(2)按齿面接触疲劳强度设计
由d1≥76.43(kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3
由式(6-15)
确定有关参数如下:
传动比i齿=6
取小齿轮齿数Z1=20。
则大齿轮齿数:
Z2=iZ1=6×
20=120
实际传动比I0=120/2=60
传动比误差:
i-i0/i=6-6/6=0%<
2.5%可用
齿数比:
u=i0=6
由课本P138表6-10取φd=0.9
(3)转矩T1
T1=9.55×
P/n1=9.55×
2.4/458.2
=50021.8N·
(4)载荷系数k
由课本P128表6-7取k=1
(5)许用接触应力[σH]
[σH]=σHlimZNT/SH由课本P134图6-33查得:
σHlimZ1=570MpaσHlimZ2=350Mpa
由课本P133式6-52计算应力循环次数NL
NL1=60n1rth=60×
458.2×
1×
(16×
365×
8)
=1.28×
109
NL2=NL1/i=1.28×
109/6=2.14×
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