带式运输机传动装置.docx

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带式运输机传动装置

重庆交通大学

带式运输机传动装置说明书

2013—2014学年第二学期

学院：

机电与汽车工程学院

专业：

机械电子工程

班级：

机电子3班

姓名：

学号：

指导老师：

孙鹏飞

前言

在21世纪的今天，对现代带学生的能力要求越来越高了，为了能够熟练的掌握书本知识并用于实践中去，学校在我们学习《机械设计》的同时进行一次设计，以便提高我们在这方面的结合能力。

本说明书根据我们《机械设计》的老师的指导和书本的知识所设计的。

在设计过层中，邢老师给了一些宝贵意见，使我在设计过程和编写说明书是有了不少的改进。

本说明书把卷扬机的一些数据进行了简单的处理，使读者能够比较清楚的了解卷扬机的内部结构和工作原理。

在设计过程中老师给了许多宝贵的意见在此表示感谢。

书中存在着一定的错误和缺点，希望老师能给予指出改正。

设计者

2014年5月

一、课程设计的目的………………………………………………4

二、课程设计的内容………………………………………………4

三、课程设计的要求………………………………………………5

四、设计计算………………………………………………6

1、电动机的选择………………………………………………6

2、传动装置的数据处理……………………………………………7

3、带的设计………………………………………………8

4、涡轮蜗杆的设计………………………………………………10

5、轴的设计计算………………………………………………14

6、轴承的校核………………………………………………24

7、联轴器的选择………………………………………………25

8、箱体的结构………………………………………………26

五、总结………………………………………………28

一、课程设计的目的

机械设计课程教学基本要求规定，每个学生必须完成的一个课程设计。

它是机械设计课程的最后一个重要环节，也是高等工科院校大多数专业学生第一次较全面的设计能力训练，其基本目的是：

a）培养理论联系实践的设计思想，训练综合运用机械设计和有关先休课程的理论，结合生产实践分析和解决工程实际问题的能力，巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识；

b）通过制订设计方案，合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作能力、确定尺寸和选择材料，以及较全面地考虑制造工艺和维护要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件、机械传动装置或简单机械的设计过程和方法；

c）进行设计基本技能的训练。

例如计算.绘图.熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据.进行经验估算和处理数据的能力。

二、课程设计的内容

课程设计通常选择一般用途的机械传动装置或简单机械为题，如设计图1所示卷扬机的减速器或整机。

课程设计通常包括以下内容：

决定传动装置的总体设计方案；选择电动机：

计算传动装置的运动和动力参数；传动零件、轴的设计计算；轴承、联结件、润滑密封和联轴器的选择及校验计算；机体结构及其附件的设计；绘制装配图及零件工作图；编写计算说明书。

三、课程设计的要求

一、原始数据

题号

参数

运输带工作拉力F/N

2400

运输带工作速度v/（m/s）

1.0

卷筒直径D/mm

380

二、工作条件与计算要求

连续单向运转，载荷有轻微振动。

运输带速度允许误差±5%；两班制工作，3年大修，使用期限15年。

（卷筒支承及卷筒与运输带间的摩擦影响在运输带工作拉力F中已考虑。

）　　

三、设计任务量

1）减速器装配图1张（0号或1号）；

2）零件工作图1~3张；

3）设计说明书1份。

1－电动机　2－蜗杆减速器　3－联轴器　4－卷筒　5－运输带

四．设计计算

1.电动机的选择

（1）.按工作要求和条件，选用三相异步电动机，电压380V，Y型。

（2）.选择电动机容量

电动机所需的工作功由

=式中：

、

分别为带传动、轴承、单级蜗杆、联轴器和卷筒的传动效率。

取

=0.96，

=0.98（滚子轴承），

=0.90（蜗杆，不包括轴承效率），

=0.99（滑块联轴器），

=0.96，则

==0.80

所以

=3kW

（3）.确定电动机转速

卷筒轴工作转速为

==51

按《机械设计课程设计指导手册》推荐的传动比合理范围，去V带传动比的传动比

=2～4，单级蜗杆传动比

=10～40，则总传动比

=20～160，故电动机转速的可选范围为n=

·n=（20～160）×96=1920～15360

符合这一范围的同步转速是3000r/min。

查《机械设计课程设计手册》表2.2可得如下表的1种传动方案

方案

电动机型号

额定

电动机转速

电动机重量

同步转速

满在转速

Y112M-2

3000

2890

由各因素考虑而选择1号方案。

2传动装置的数据处理

由前面的传动计算可得传动装置的总传动比

=2890/51=57。

由式

来分配传动装置的传动比，式中

、

分别为带传动和减速器的传动比。

由《机械设计课程设计指导书》表（常用传动机构的性能及使用范围）V带的传动比

=3，则减速器的传动比为

=57/3=19

（1）.确定各轴转速

轴

=2890/3=963

Ⅱ轴

=963/19=50.7

卷筒轴

=50.7

（2）.确定各轴输入功率

Ⅰ轴

=3×0.96=2.88kw

Ⅱ轴

=2.88×0.98×0.90=2.54kw

卷筒轴

=2.54×0.98×0.99=2.46kw

式中

、

分别为相邻两轴间的传动效率;

（3）.确定各轴的转距

电动机的转距

=9550

=9550×3.9/2890=9.91N·m

Ⅰ轴

=9.91×3×0.96=28.54N·m

Ⅱ轴

=28.54×19×0.98×0.90=478.29N·m

卷筒轴

=478.29×0.98×0.99=460.03N·m

轴名

效率P

转距T

N·m

转速n

传动比

效率

输入

输出

输入

输出

电动机轴

3．0

3．82

2890

0.98

Ⅰ轴

2.88

2.82

28.54

36.35

963

Ⅱ轴

2.54

2.49

478.29

320.67

50.7

0.98

卷筒轴

2,。

2．44

460.03

314.29

50.7

1.00

0.99

3、带的设计

普通v带的计算功率

选择带型

确定主动齿轮的基准直径

确定从动齿轮的基准直径

验算带的速度v

带的基准长度

确定中心距a

实际中心距a

验算主动轮上的包角

确定带的跟数

确定预紧力

作用在轴上的压力

根据《机械设计》查的工作情况系数

=1.2

则

=1.2×4=4.8KW

根据

和n1由《机械设计》选择SPZ

=63～100型窄V带

根据《机械设计》选择小带轮基准直径

=90mm

根据公式从动齿轮的基准直径

=3*90=270mm

根据表选择，取

=280mm

根据公式带的速度v=

π×

×N1/（60×1000）=π×90×2890/（60×100）=13.619m/s

（

）+

=2×500+

（280＋90）＋

=1583㎜由表8-2选带的基准长度为1640mm

根据0.7（

）

2（

）

0.7（90+270）

2（90+270）

252

720取

=500㎜

=500+29.5=529.5㎜

=159.3°>

所以符合要求

查《机械设计》表得

=0.95查同页表得

=0.99

由N1=2890r/min，

=90mm，i=3.0查表8-5c和表8-5d得

=1.64kw

=0.34kw

所以Z=4.8/[（1.64+0.34）*0.95*0.99]=2.58

取z=3根

查《机械设计》表得q=0.07

=115.32N

=2Z

Sin

=681.41N

=4.8KW

选择SPZ

=90mm

=270mm

==13.619m/s

=1640mm

=500㎜

a=529.5mm

=159.3°

Z=3

=115.32N

=681.41N

4蜗杆蜗轮的设计

1）选择蜗杆传动类型

根据GB/T10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆（ZI）。

2）选择材料

考虑到蜗杆的传动传递的功效率不大，速度只是中等，鼓蜗杆用45钢，因希望效率高些，耐磨性好些，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为45∽55HRC。

蜗杆用铸锡磷青铜ZCuSn10P1,金属模铸造。

为了节约贵重的有色金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用灰铸铁HT100制造。

3）设计计算

计算项目

计算内容

计算结果

齿面接触疲劳强度设计计算