机械设计说明书.docx

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机械设计说明书

机械设计课程设计说明书

设计题目：

带式输送机传动系统设计

系别：

专业班级：

学生姓名

学号：

第一章设计任务

1、设计的目的

《械设计课程设计》是为机械类专业和近机械类专业的学生在学完机械设计及同类课程以后所设置的实践性教学环节，也是第一次对学生进行全面的，规范的机械设计训练。

其主要目的是：

（1）培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合运用机械设计课程和其他选修课程的基础理论并结合实际进行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）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械设计，使学生掌握一般机械设计的程序和方法，树立正面的工程大合集思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力。

（3）课程设计的实践中对学生进行设计基础技能的训练，培养学生查阅和使用标准规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图、数据处理、计算机辅助设计等方面的能力。

2、设计任务

设计一用于带式输送机传动系统中的减速器。

要求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及V带传动。

在课程设计中，一般要求每个学生完成以下内容：

1）减速器装配图一张（A1号图纸）

2）零件工作图2~3张（如齿轮、轴或箱体等

3）设计计算说明书一份（约6000~8000字）

3、设计内容

一般来说，课程设计包括以下内容：

1）传动方案的分析和拟定

2）电动机的选择

3）传动系统的远动和动力参数的计算

4）传动零件的设计计算

5）轴的设计计算

6）轴承、联接件、润滑密封及联轴器的选择和计算

7）箱体结构及附件的计算

8）装配图及零件图的设计与绘制

9）设计计算说明书的整理和编写

10）总结和答辩

第二章带式输送机传动系统设计

1、设计题目：

单级圆柱齿轮减速器及V带传动

2、传动系统参考方案（如图）：

3、原始数据：

F=2300N　　F：

输送带拉力；

　　　　V=1.5m/s　　V：

输送带速度；

　　　　D=400mmD：

滚筒直径。

4、工作条件带式输送机在常温下连续工作、单向运转；空载起动，工作载荷平稳；起动载荷为名义载荷的1.25倍输送带工作速度V的允许误差为+-5%，三相交流电源的电压为380/220V。

第三章电动机的选择

1、电动机类型和结构型式的选择：

按已知的工作要求和条件，选用Y系列三相交流异步电动机。

2、工作机所需要的有效功率

根据已知条件，工作机所需要的有效功率

Pw=F·V/1000=2300×1.5/1000=3.45kw

设：

η2w—输送机滚筒轴至输送带间的传动效率

ηc—联轴器效率0.99

ηg—闭式圆柱齿轮效率0.97

ηb—一对滚动轴承效率0.98

ηcy—输送机滚筒效率0.96

估算传动系数总效率:

η01=ηc=0.99

η12=ηb·ηg=0.98×0.97=0.9506

η34=ηb·ηc=0.98×0.99=0.9702

η3w=ηb·ηcy=0.98×0.96=0.9408

则传动系统的总效率η为：

η=η01·η12·η34·η3w

=0.99×0.9506×0.9702×0.9408=0.85

3、工作时电动机所需功率为：

Pd=Pw/η=3.45/0.85=4.05kw

由表12-1可知，满足Pe≥Pd条件的Y系列三相交流异步电动机额定功率取为5.5kw。

4、电动机转速的选择：

nw=60000v/πd=60000×1.5/3.14×400=71.65r/min

方

案

电动

机型

号

额定功率

电动机转速

（r/min）

电动机重量

N

参

考

价

格

传动装置传动比

同步转速

满载转速

总传动比

V带传动

减速

器

1

Y132S-4

5.5

1500

1440

650

1200

20.09

2

Y132M2-6

5.5

1000

960

800

1500

13.39

初选同步转速为1500r/min和1000r/min的电动机，由表可知对应额定功率Pe为5.5kw的电动机型号分别为Y132sM2-6和Y132s-4,现将两个型号的电动机有关技术数据及相应的算得的总传动比例如下表：

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器传动比，可见第2方案比较适合,此选定电动机型号为Y132M2-6。

电动机主要外形和安装尺寸：

三、确定传动装置的总传动比和分配级传动比：

由选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速n

1、可得传动装置总传动比为：

ia=nm/n=nm/n卷筒

=960/71.65

=13.39

总传动比等于各传动比的乘积

分配传动装置传动比

ia=i0×i（式中i0、i分别为带传动

和减速器的传动比）

2、分配各级传动装置传动比：

根据指导书P7表1，取i0=2.8（普通V带i=2～4）

因为：

　　　ia＝i0×i

所以：

　　　i＝ia／i0

＝12.42/2.8

＝4.44

四、传动装置的运动和动力设计：

将传动装置各轴由高速至低速依次定为Ⅰ轴，Ⅱ轴，......以及

i0,i1，......为相邻两轴间的传动比

η01，η12，......为相邻两轴的传动效率

PⅠ，PⅡ，......为各轴的输入功率（KW）

TⅠ，TⅡ，......为各轴的输入转矩（N·m）

nⅠ,nⅡ,......为各轴的输入转矩（r/min）

可按电动机轴至工作运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数

1、运动参数及动力参数的计算

（1）计算各轴的转数：

Ⅰ轴：

nⅠ=nm/i0

=960/2.8=342.86（r/min）

　　Ⅱ轴：

nⅡ=nⅠ/i1

=324.86/4.44=77.22r/min

卷筒轴：

nⅢ=nⅡ

（2）计算各轴的功率：

Ⅰ轴：

PⅠ=Pd×η01=Pd×η1

=4.5×0.96=4.32（KW）

Ⅱ轴：

PⅡ=PⅠ×η12=PⅠ×η2×η3

=4.32×0.98×0.97

　=4.11（KW）

卷筒轴：

PⅢ=PⅡ·η23=PⅡ·η2·η4

=4.11×0.98×0.99=4.07（KW）

计算各轴的输入转矩：

电动机轴输出转矩为：

Td=9550·Pd/nm=9550×4.5/960

=44.77N·m

Ⅰ轴：

TⅠ=Td·i0·η01=Td·i0·η1

=44.77×2.8×0.96=120.33N·m

Ⅱ轴：

TⅡ=TⅠ·i1·η12=TⅠ·i1·η2·η4

=120.33×4.44×0.98×0.99=518.34N·m

卷筒轴输入轴转矩：

TⅢ=TⅡ·η2·η4

=502.90N·m

计算各轴的输出功率：

由于Ⅰ～Ⅱ轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：

故：

P’Ⅰ=PⅠ×η轴承=4.32×0.98=4.23KW

P’Ⅱ=PⅡ×η轴承=4.23×0.98=4.02KW

计算各轴的输出转矩：

由于Ⅰ～Ⅱ轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：

则：

T’Ⅰ=TⅠ×η轴承

=120.33×0.98=117.92N·m

T’Ⅱ=TⅡ×η轴承

=518.34×0.98=507.97N·m

综合以上数据，得表如下：

轴名

效率P（KW）

转矩T（N·m）

转速n

r/min

传动比i

效率

η

输入

输出

输入

输出

电动机轴

4.5

44.77

960

2.8

0.96

　Ⅰ轴

4.32

4.23

120.33

117.92

342.86

4.44

0.95

Ⅱ轴

4.11

4.02

518.34

507.97

77.22

1.00

0.97

卷筒轴

4.07

3.99

502.90

492.84

77.22