机械设计-带式运输机的传动装置的设计

1机械设计课程设计任务书设计题目：带式运输机的传动装置的设计一带式运输机的工作原理带式运输机的传动示意图如图（A图）二工作情况：已知条件1）输送带工作拉力F=7KN2）输送带工作速度v=1.1m/s3)滚筒直径D=400mm4)滚筒效率η=0.96（包括滚筒与轴承的效率损失）5）工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有灰尘，环境最高温度35℃；6）使用折旧期；8年；7）检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；8）动力来源：电力，三相交流电，电压380/220V；9）运输带速度容许误差：±5%；10）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。三原始数据2题号参数12345678910运输带工作拉力F/KN1500220023002500260028003300400045004800运输带工作速度v/(m/s)1.11.11.11.11.11.41.21.61.81.25卷筒直径D/mm220240300400220350350400400500注：运输带与卷筒之间卷筒轴承的摩擦影响已经在F中考虑。四传动方案编号方案编号方案A带——单级斜齿轮圆柱齿轮减速器D二级同轴式圆柱齿轮减速器B锥齿轮减速器——开式齿轮E圆锥圆柱齿轮减速器C二级展开式圆柱齿轮减速器F单级蜗杆减速器传动方案如图（A图）鼓轮的扭矩T（N·m）：850鼓轮的直径D（mm）：350运输带速度V（m/s）：0.7带速允许偏差（％）：5使用年限（年）：5工作制度（班/日）：211）设计内容i.电动机的选择与运动参数计算；ii.斜齿轮传动设计计算iii.轴的设计iv.滚动轴承的选择v.键和连轴器的选择与校核；vi.装配图、零件图的绘制vii.设计计算说明书的编写12）设计任务a)减速器总装配图一张b)齿轮、轴零件图各一张3c)设计说明书一份13）设计进度1、第一阶段：总体计算和传动件参数计算2、第二阶段：轴与轴系零件的设计3、第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制4、第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写传动方案的拟定及说明由题目所知传动机构类型为：同轴式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。本传动机构的特点是：减速器横向尺寸较小，两大吃论浸油深度可以大致相同。结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困难。电动机的选择1．电动机类型和结构的选择因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y（IP44）系列的电动机。2．电动机容量的选择1）工作机所需功率Pw初选为同步转速为1000r/min的电动机4．电动机型号的确定由表20－1查出电动机型号为Y132M1-6,其额定功率为4kW，满载转速960r/min。基本符合题目所需的要求。4计算传动装置的运动和动力参数传动装置的总传动比及其分配1．计算总传动比由电动机的满载转速nm和工作机主动轴转速nw可确定传动装置应有的总传动比为：i＝nm/nwnw＝38.4i＝25.14项目电动机轴高速轴I中间轴II低速轴III鼓轮转速（r/min）96096019238.438.4功率（kW）43.963.843.723.57转矩（N·m）39.839.4191925.2888.4传动比11551效率10.990.970.970.97传动件设计计算1．选精度等级、材料及齿数1）材料及热处理；选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。2）精度等级选用7级精度；3）试选小齿轮齿数z1＝20，大齿轮齿数z2＝100的；选取由表10—13查得KFβ=1.36由表10—3查得KHα=KHα=1.4。故载荷系数mma圆整后取255mm4）按圆整后的中心距修正螺旋角β=arcosamzzn221=13。55’50”5）计算大、小齿轮的分度圆直径d1βcos1nmz=85.00mmFa1=Fttanβ=223N；Ft2=4494N5Fr2=1685NFa2=1115N1．轴的结构设计1）拟定轴上零件的装配方案i.I-II段轴用于安装轴承30307，故取直径为35mm。ii.II-III段轴肩用于固定轴承，查手册得到直径为44mm。iii.III-IV段为小齿轮，外径90mm。iv.IV-V段分隔两齿轮，直径为55mm。70.1)1(1qk1．初步确定轴的最小直径mmnPAda9.17311012．轴的结构设计1）确定轴上零件的装配方案2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度a)由于联轴器一端连接电动机，另一端连接输入轴，所以该段直径尺寸受到电动机外b)该段轴要安装齿轮，考虑到轴肩要有2mm的圆角，经标准化，定为640mm。c)为了齿轮轴向定位可靠，定位轴肩高度应达5mm，所以该段直径选为46mm。d)轴肩固定轴承，直径为42mm。e)该段轴要安装轴承，直径定为35mm。2）各段长度的确定各段长度的确定从左到右分述如下：a)该段轴安装轴承和挡油盘，轴承宽18.25mm，该段长度定为18.25mm。b)该段为轴环，宽度不小于7mm，定为11mm。3．求轴上的载荷Mm=316767N.mmT=925200N.mm6.弯扭校合33321600601.01.0mmdW][2.51)(212pmpMPaWTM滚动轴承的选择及计算I轴：1．求两轴承受到的径向载荷5、轴承30206的校核dAdBaFNFF10811898921，所以轴向力为NFaA638，NFaB1891）当量载荷由于eFFrAaA45.0，eFFrBaB31.0，所以4.0AX，6.1AY，1BX，0BY。由于为一般载荷，所以载荷系数为2.1pf，故当量载荷为NFYFXfPaAArAApA84.1905)(NFYFXfPaBBrBBpB2.724)(72）轴承寿命的校核hhPCrnLAh240001050.1)(6010716III轴：6、轴承32214的校核1）径向力NFFFVHrA5.8422121NFFFVHrb5.84222222）派生力NYFFrAdA6.2942，NYFFrBdB6.29423）轴向力由于dAdBaFNFF6.140911156.2941，所以轴向力为NFaA1115，NFaB6.2944）当量载荷由于键采用静联接，冲击轻微，所以许用挤压应力为MPap110][，所以上述键皆安全。连轴器的选择由于弹性联轴器的诸多优点，所以考虑选用它。二、高速轴用联轴器的设计计算由于装置用于运输机，原动机为电动机，所以工作情况系数为5.1AK，计算转矩为mNTKTAca7.598.395.11所以考虑选用弹性柱销联轴器TL4（GB4323-84），但由于联轴器一端与电动机相连，其孔径受电动机外伸轴径限制，所以选用TL5（GB4323-84）其主要参数如下：材料HT200公称转矩mNTn125通气器由于在室内使用，选通气器（一次过滤），采用M18×1.5油面指示器选用游标尺M168起吊装置采用箱盖吊耳、箱座吊耳放油螺塞选用外六角油塞及垫片M16×1.5润滑与密封一、齿轮的润滑采用浸油润滑，由于低速级周向速度为，所以浸油高度约为六分之一大齿轮半径，取为35mm。计算不够精确等等缺陷，我相信，通过这次的实践，能使我在以后的设计中避免很多不必要的工作，有能力设计出结构更紧凑，传动更稳定精确的设备。参考资料目录[1]《机械设计课程设计》，高等教育出版社，王昆，何小柏，汪信远主编，1995年12月第一版；[2]《机械设计（第七版）》，高等教育出版社，濮良贵，纪名刚主编，2001年7月第七版；[3]《简明机械设计手册》，同济大学出版社，洪钟德主编，2002年5月第一版；[4]《减速器选用手册》，化学工业出版社，周明衡主编，2002年6月第一版；[5]《工程机械构造图册》，机械工业出版社，刘希平主编[6]《机械制图（第四版）》，高等教育出版社，刘朝儒，彭福荫，高治一编，2001年8月第四版；[7]《互换性与技术测量（第四版）》，中国计量出版社，廖念钊，古莹庵，莫雨松，李硕根，杨兴骏编，2001年1月第四版。