1、本课程设计课题任务的内容和要求:1)能从机器功能要求出发,拟定机械系统方案,进行机构运动和动力分析。2)合理地选择电动机,能按机器的工作状况分析和计算作用在零件上的载荷,合理地选择零件材料、热处理,正确计算零件工作能力和确定零件主要参数及尺寸。3)能考虑制造工艺、安装与调整、使用与维修、经济和安全等问题,对机械零部件进行结构设计。4)图面符合制图标准,尺寸公差、形位公差及表面粗糙度标注正确,技术要求完整合理。5)基本参数:运输带主轴扭矩= 950 Nm 输送带工作速度= 0.85 m/s 滚筒直径D= 380 mm对本课程设计工作任务及工作量的要求:1) 减速器装配图1张(A0或A1图纸);2
2、)零件工作图2张(轴、齿轮);3)设计计算说明书一份,内容包括:拟定机械系统方案,进行机构运动和动力分析,选择电动机,进行传动装置运动动力学参数计算,传动零件设计,轴承寿命计算、低速轴(许用应力法和安全系数法)、键的强度校核,联轴器的选择、设计总结、参考文献等内容。4装配图设计(4天)5. 零件工作图设计(2天)6编写设计说明书(3天)7总结答辩(1天)进度安排1设计准备(1天)2传动装置的总体设计(1天)3传动件的设计计算(3天)主要参考文献1龚桂义.机械设计课程设计指导书M.第二版 北京:高等教育出版社, 20012龚桂义.机械设计课程设计图册M.第三版 北京:高等教育出版社, 19893
3、濮良贵.机械设计 M.第七版 北京:高等教育出版社,20014吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册M.第二版 北京:高等教育出版社 19965王文斌.机械设计手册M.第三版,一、二、三册 北京:机械工业出版社, 2005院系(或教研室)审核意见:审核人签名及系公章: 2012年12月29日任务下达人(签字)任务接受人(签字)2012年12月29日备注:1、本任务书由指导教师填写相关栏目,经系审核同意后,交学生根据要求完成设计任务。 2、本任务书须与学生的课程设计说明书(或论文)一并装订存档。计算及说明2、选择电动机2.1 选择电动机的类型按工作要求和条件,选用三相笼式式异步电动机,封闭式结构,
4、电压380V,Y型。2.2 选择电动机的容量1. 带式输送机所需的功率 由1中公式(2-3)得:2. 计算电动机的输出功率部分效率如下:弹性联轴器:(一个)滚动轴承(每对):(四对)圆柱齿轮传动:(精度8级)传动滚筒效率:V带传动效率:传动系数总效率:电动机的输出功率:3确定电动机的转速根据动力源和工作条件,电动机的类型选用Y系列三相异步电动机。电动机的转速选择常用的两种同步转速:和,以便选择。1. 计算滚筒的转速由公式计算输送带滚筒的转速:2. 确定电动机的转速由参考文献可知两级圆柱齿轮减速器推荐传动比范围为,由参考文献1 V带传动比范围为,所以总传动比合理范围为,故电动机转速的可选范围是:
5、符合这一范围的同步转速有1000r/min、1500r/min、3000r/min由参考文献1中表8-53查得:方案电动机型号额定功率(kW)电动机转速n/(r/min)同步转速满载转速1Y132S-47.5150014402Y132M-61000960表8-53中,方案1转速高,电动机价格低,总传动比虽然大些,但完全可以通过带传动和两级齿轮传动实现,所以选择方案1。其主要参数如下:表2-1电动机相关参数型号/kW/( r/min)外伸轴径/mm外伸轴长度/mm中心高/mm38801323、确定传动装置的总传动比和分配传动比1计算总传动比由电动机的满载转速和工作机主动轴的转速可得总传动比 2.
6、合理分配各级传动比取带传动传动比2.5,则两级减速器传动比则双级直齿圆柱齿轮减速器高速级传动比为,低速级传动比为4、计算传动装置的运动和动力参数1 各轴的转速计算2各轴输入功率计算3各轴输入扭矩计算各项指标误差均介于+5%-5%之间。各轴运动和动力参数见表4:表2-4各轴运动和动力参数轴号功率P (kw)转矩T()转速n (r/min)I轴5.1685.55576轴4.91353.30132.72III轴4.671041.7842.81滚筒轴(IV轴)4.53950.085、减速器的结构设计采用HT200铸造箱体,水平剖分式箱体采用外肋式结构。箱内壁形状简单,润滑油流动阻力小,铸造工艺性好,但
7、外形较复杂。箱体主要结构尺寸如下:名称符号尺寸关系箱座壁厚箱盖壁厚箱座凸缘厚度箱盖凸缘厚度箱底座凸缘厚度箱座箱盖肋厚、箱座箱盖地脚螺钉直径20地脚螺钉数目6轴承旁联接螺栓直径 取箱盖、箱座联接螺栓直径取轴承盖螺钉直径和数目观察孔盖螺钉直径至箱壁外距离统一取30mm至凸缘边缘的距离统一取25mm外箱壁至轴承座端面的距离齿轮顶圆至箱体内壁的距离1.210mm齿轮端面至箱体内壁的距离12mm轴承端面至箱体内壁的距离轴承用脂润滑取15mm6、传动零件的设计计算1 V带传动设计计算1、确定计算功率由2中表8-7查得工作情况系数由2中公式8-21:2、选择V带的带型根据及,由2中图8-11选用A型3、确定
8、带轮的基准直径并验算带速初选小带轮的基准直径由2中表8-6和表8-8,取小带轮的基准直径验算带速 按2中公式8-13验算带的速度 因为,故带速合适。计算大带轮的基准直径。根据2中公式8-15a计算大带轮的基准直径由2中表8-8取4、确定V带的中心距和基准长度根据2中公式8-20,,得:5431050初定中心距由2中公式8-22计算所需的基准长度由2中表8-2选带的基准长度计算实际中心距 由2中公式8-23计算5、验算小带轮上的包角 根据2中公式8-25计算:6、计算带的根数z计算单根V带的额定功率由,查2中表8-4a得和A型带查2中表8-4b得查2中表8-5得,查2中表8-2得,于是由2中公式
9、8-26:计算V带的根数z 取4根7、计算单根V带的初拉力的最小值根据2中公式8-27:其中q由2中表8-3得A型带应使带的实际初拉力。8、计算压轴力压轴力的最小值由1中公式8-28得:9、带轮结构设计 查2中表8-10得大、小带轮总宽度:V型带传动相关数据见表3-0。表3-0 V型带传动相关数据计算功率(kw)传动比i带速V (m/s)带型根数单根初拉力(N)压轴力(N)5.9182.59.42A4134.781031.95小带轮直径(mm)大带轮直径(mm)中心距基准长度带轮宽度(mm) 小带轮包角90125468180063146.3高速级齿轮设计1.选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数按
10、照已经选定的传动方案,高速级齿轮选择如下:1. 齿轮类型 选用直齿圆柱齿轮传动2. 齿轮精度等级 带式输送机为一般机器速度不高,按照2中表10-8,选择8级精度(GB10095-88)3. 材料 由2中表10-1选择:两者材料硬度差为40HBS 小齿轮 40Cr 调质 硬度280HBS大齿轮 45钢 调质 硬度240HBS4. 试选择小齿轮齿数 24 大齿轮齿数 取1052 按齿面接触强度设计1. 确定公式内各计算数值试选载荷系数小齿轮转矩由文献2中表10-6查得材料弹性影响系数齿宽系数:由文献2中表107知齿宽系数由文献2中图10-21d 按齿面硬度查得齿轮接触疲劳强度极限:计算应力循环次数由文献2中图10-19取接触疲劳寿命系数计算接触疲劳许应力 取失效概率为1% 安全系数S=1由文献2中式10-12计算 由式试算小齿轮分度圆直径计算圆周速度计算齿宽b 计算齿宽与齿高比模数 齿高 计算载荷系数据 8级精度。由图10-8查动载荷系数直齿轮 由文献2中表10-2查得使用系数由文献2中表10-4用插值法查得8级精度、小齿轮相对支承非对称布置时 在文献2中查图10-13 得故载荷系数 按实际的载荷系
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