铸造车间型砂输送设备的传动装备设计(详细计算-带图纸)

1题目：铸造车间型砂输送设备的传动装备设计班级:学生：专业：指导教师：二○一三年月分类号:学校代码:10128UDC:学号:机械设计基础课程设计2目录一．前言…………………………………………………………………………………………6二．电动机的选择………………………………………………………………………………6三．总传动比和分配传动比……………………………………………………………………7四．运动与动力参数的计算……………………………………………………………………8五．带传动的设计………………………………………………………………………………8六．齿轮传动的设计计算………………………………………………………………………10七．减速器箱体基本尺寸设计…………………………………………………………………12八．轴的设计……………………………………………………………………………………14九．联轴器的选择………………………………………………………………………………19十．对轴承的校核………………………………………………………………………………19十一．普通平键的选择及校核………………………………………………………………20十二．润滑方式与密封形式的选择…………………………………………………………22十三．设计小结………………………………………………………………………………22十四．参考文献………………………………………………………………………………23十五．附图……………………………………………………………………………………2432012～2013学年第2学期《机械设计基础》课程设计任务书设计名称带式运输机传动装置设计班级地点一、课程设计目的课程设计是机械设计基础课程重要的实践性教学环节。课程设计的基本目的是：1．综合运用机械设计基础和其它先修课程的知识，分析和解决机械设计问题，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。2．通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意见，熟悉掌握机械设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。3．通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行全面的机械设计基本技能的训练。二、课程设计内容课程设计的内容主要包括：分析传动装置的总体方案；选择电动机；传动系统计算；传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算和选择；装配图和零件图设计；编写设计计算说明书。课程设计中要求完成以下工作：1．减速器装配图1张(A1图纸)；2．减速器零件图2张(A3图纸)；3．设计计算说明书1份。附：（一）设计数据原始数据题号12345678910运输带拉力F(N)3000280027002600260025002750310030002900运输带速度V(m/s)1.82.22.42.52.62.72.52.12.32.4滚筒直径D(mm)300330340350360380380300360320（二）工作条件该传动装备单向传送，载荷有轻微冲击，空载起动，两班制工作，使用期限10年（每年按300天计算），运输带容许速度误差为5%。4（三）运动简图（四）设计计算说明书内容0、封面（题目、班级、姓名、学号、指导老师、时间）1、目录（标题、页次）2、设计任务书（装订原发的设计任务书）3、前言（题目分析、传动方案的拟订等）4、电动机的选择，传动系统计算（计算电动机所需的功率、选择电动机、分配各级传动比，计算各轴转速、功率和扭矩）5、传动零件的设计计算（带传动设计计算，齿轮传动设计计算）6、轴的设计计算及校核7、轴承的选择和计算8、键联接的选择和校核9、联轴器的选择10、箱体的设计（主要结构和设计计算及必要的说明）11、润滑和密封的选择、润滑剂的型号及容量、减速器的附件及说明12、设计小结（设计体会、本次设计的优缺点及改进意见等）13、参考资料（资料的编号[]，作者，书名，出版单位和出版年、月）5三、进度安排第14周周四电动机选择和机械传动系统计算、带传动的设计计算周五齿轮传动的设计计算、低速轴的设计第15周周四低速轴的校核、高速轴的设计、轴承的选择、联轴器的选择周五轴承的校核、普通平键的选择及校核、箱体的结构设计、润滑方式和密封型式的选择等第16周周四减速器装配图的草图设计周五画减速器装配图、画零件图第17周周四编写课程设计说明书；课程设计总结周五答辩四、基本要求课程设计教学的基本要求是：1．能从机器功能要求出发，分析设计方案，合理地选择电动机、传动机构和零件。2．能按机器的工作状况分析和计算作用在零件上的载荷，合理选择零件材料，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、使用与维护、经济性和安全性等问题，对零件进行结构设计。4.绘图表达设计结果，图样符合国家制图标准，尺寸及公差标注完整、正确，技术要求合理、全面。5.在客观条件允许的情况下，初步掌握使用计算机进行设计计算和使用计算机绘制装配图、零件图的方法。一．前言61.题目分析运动简图根据任务书的要求，我们得知本设计为降速传动，同时将电动机的输出的转矩升高。又由上运动简图可知，本设计中的机械为二级传动机械，其中第一级为带传动（存在一定误差），第二级为齿轮传动（精度较高，可调整误差）。故在选定电动机并计算出总传动比后要将传动比进行合理分配，以达到最佳传动效果。2.原始数据：运输带的有效拉力：F=3100N运输带的有效速度：v=2.1m/s滚筒直径：D=300mm二．电动机的选择1.选择电动机类型：根据任务书要求可知：本次设计的机械属于恒功率负载特性机械，且其负载较小，故采用Y型三相异步电动机（全封闭结构）即可达到所需要求。另外，根据此处工况，采用卧式安装。2.选择电动机的功率：工作机功率：P6.511000FvkW7工作机所需电动机输出功率：PP（为传动总机械效率）由任务书中的运动简图分析可知：1——V带传动效率；2——齿轮传动的轴承效率；3——齿轮传动的效率；4——联轴器的效率；5——滚筒轴承的效率；6——滚筒效率。查【2】表1-7得：1234560.960.990.970.970.980.96、、、、、。（初选齿轮为八级精度）则有：221234560.960.990.970.970.980.960.83（减速器内部有2对轴承，其机械效率相同，均为2）P6.51P7.84kW0.833.确定电动机转速：滚筒转速为：601000n133.69/minvrD取V带传动的传动比范围为：'124i取单级齿轮传动的传动比范围为：'235i（工程经验）则可得合理总传动比的范围为：'''12620iii故电动机转速可选的范围为：''802.142673.8/mindninr查【2】表12-1，得满足要求的可选用电动机转速为：970r/min、1460r/min。为了使得电动机与传动装置的性能均要求不是过高，故择中选用1460r/min的转速。其初定总传动比为：146010.92133.69dnin综上，可选定电动机型号为：Y160M-4。其相应参数列于表1：表1.所选用电动机的相关参数。电动机型号额定功率同步转速满载转速总传动比8Y160M-411KW1500r/min(4级)1460r/min10.92三．总传动比和分配传动比1.总传动比：由上一步算得知10.92i2.分配传动比：由工程经验知顶分配传动比除了满足'124i、'235i外，还应满足12ii。故取：V带传动比为12.79i，齿轮传动比为213.914iii。四．运动与动力参数的计算1．各轴转速：Ⅰ轴：11460523.3/min2.79dnnriⅠ；Ⅱ轴：2523.3133.7/min3.914nnriⅠⅡ。2．各轴功率：Ⅰ轴：1P=P=7.840.96=7.5264kWⅠ；Ⅱ轴：23P=P=7.5260.990.97=7.228kWⅡⅠ。3．各轴转矩：Ⅰ轴：P7.5264T9550137.35Nm523.3nⅠⅠⅠ；Ⅱ轴：P7.228T9550516.29Nm133.7nⅡⅡⅡ。表2.初步计算传动参数功率（kW）初算转速(r/min)初算转矩(N*m)Ⅰ轴7.5264523.3137.35II轴7.228133.7516.29带轮传动比齿轮传动比2.793.914五．带传动的设计a.带型号、长度、根数；b.中心距、带轮直径、宽度；c.安装初拉力、对轴作用力。1．求计算功率9带轮Ⅰ（小）输入功率：7.84kWP，根据任务书所述要求及所选电动机（三相一步电动机，工作于16小时内（两班制），载荷变动小（带式输送机））查【1】表13-8，得工况系数：1.2AK。故有9.408PPKkWCA=。2．选V带型号：由于此处传动功率适中，考虑到成本，故选用普通V带。根据9.408PkWC=、1460/minnr查【1】图13-15，可得该交点位于A、B型交界处，且稍偏向B型，故选用B型V带。3．挑小径（求大小带轮基准直径）：查【1】表13-9可知1125dmm（带轮直径不可过小，否则会使带的弯曲应力过大，降低其寿命）。查【2】表12-4得1320dmm（小轮下端不可超过电动机底座，否则于地面相干涉，设计不合理）。查【1】表13-9下方1d推荐值，稍比其最小值大即可，故取1132dmm。由【1】式13-9得12121460(1)132(10.02)360.9523.3nddmmn，其中0.010.02为滑动率（见【1】的211页，此取0.02）。查【1】表13-9下方带轮直径推荐值，寻其最近值得2355dmm。虽2d实际取之交原定只小，但实际传动比''2113552.744(1)123(10.02)did，其误差1''111100%1.65%5%iiwi，故满足误差范围。4．验算带速：113.14159132146010.09/601000601000dnvms，在525/vms内，适合。（功率恒定时，速度越大则受力越小；但根据公式2cqvA知，速度越大会使带的安装初拉力及其对轴压力增大，故应适中；根据工程实践，得此范围5到25间）5．估中定周长及反求实中（求V带基长与中心距a）:初步估算中心距：0121.5()1.5(132355)730.5addmm，为圆整计算，取0750amm（满足120120.7()2()ddadd，工程经验）。10由【1】式13-2得带长：21200120()2()2344.0324ddLaddmma，查【1】表13-2，对于B型带选用带长2500dLmm。再由【1】式13-16反求实际中心距：008282dLLaamm。6．验算小轮包角：由【1】式13-1得：21118057.3164.57120dda，合适。7．求V带根数z：由【1】式13-15得：0()cLPzPPKK。此处111460/min,132nrdmm查【1】表13-3得02.82PkW；根据''2.744i，查【1】表13-5得0.46PkW；由164.57查【1】表13-7得0.95K，查【1】表13-2得1.03LK。故9.4082.93(2.820.46)0.951.03z，取整3z根。8．求作用在带轮轴上的压力QF:查【1】表13-1得0.17/qkgm。由【1】式13-17得205002.5(1)270.86cPFqvNzvK为其安装初拉力。作用在轴上的压力为：102sin1610.452QFzFN。9．V带轮宽度的确定：查【1】表13-10得B型带轮min190.4,11.5ef，故有带轮宽度min2()610.8Bef，故取62B。表3