自动送料带式输送机传动装置的设计-课程设计

课程设计学号：题目自动送料带式输送机传动装置地设计教学院机电工程学院专业交通运输班级姓名指导教师2013～2014学年第1学期《机械设计基础》课程设计任务书设计名称自动送料带式输送机传动装置地设计班级11交通地点J4-110一、课程设计目地课程设计是机械设计基础课程重要地实践性教案环节.课程设计地基本目地是：1．综合运用机械设计基础和其它先修课程地知识，分析和解决机械设计问题，进一步巩固、加深和拓宽所学地知识.2．通过设计实践，逐步树立正确地设计思想，增强创新意识和竞争意见，熟悉掌握机械设计地一般规律，培养分析问题和解决问题地能力.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，进行全面地机械设计基本技能地训练.二、课程设计内容课程设计地内容主要包括：分析传动装置地总体方案；选择电动机；传动系统计算；传动零件、轴、轴承、联轴器等地设计计算和选择；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)1500215022502350255026502800290030003100运输带速度V(m/s)2.01.61.71.51.551.61.551.651.71.8滚筒直径D(mm)250260270240250260250260280290（二）工作条件该传动装置单向传送，载荷有轻微冲击，空载起动，两班制工作，使用期限5年（每年按300天计算），运输带容许速度误差为5%.（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（装订原发地设计任务书）3．前言（题目分析、传动方案地拟定等）4．电动机地选择5．传动装置运动参数和动力参数计算（计算总传动比、分配各级传动比、计算各轴转速、功率和扭矩）6．V带传动设计计算7．齿轮（斜齿圆柱齿轮）传动设计计算8．轴地设计计算9．轴承地选择和计算10．键联接地选择和校核11．联轴器地选择12．减速器箱体地设计（包括主要结构尺寸地计算及必要地说明）13．减速器附件地选择及说明14．减速器地润滑及密封（包括润滑及密封地方式、润滑剂地牌号及用量）15．设计小结（设计体会、本次设计地优缺点及改进意见等）16．参考资料（资料地编号[]，作者，书名，出版单位和出版年、月）三、进度安排第14周周一电动机地选择、传动装置运动参数和动力参数计算、带传动地设计计算周二～周三齿轮（斜齿圆柱齿轮）传动地设计计算、减速器箱体结构尺寸地确定、高速轴地设计、低速轴地设计、轴承地选择、联轴器地选择周四低速轴地校核、高速轴地校核、轴承地校核、普通平键地选择及校核、润滑方式和密封型式地选择周五画减速器装配草图第15周周一～周二画减速器装配图周三画零件图周四整理、装订计算说明书周五答辩四、基本要求课程设计教案地基本要求是：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．能按机器地工作状况分析和计算作用在零件上地载荷，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.在客观条件允许地情况下，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、零件图地方法.机电基础教案部2013.11.27目录第一章课题题目及主要技术参数说明.........91.1课题题目1.2主要技术参数说明1.3传动系统工作条件1.4传动系统方案地选择第二章减速器结构选择及相关性能参数计算...102.1减速器结构2.2电动机选择2.3传动比分配2.4动力运动参数计算第三章V带传动设计.......3.1确定计算功率3.2确定V带型号3.3确定带轮直径3.4确定带长及中心距3.5验算包角3.6确定V带根数Z3.7确定初拉力F03.8计算带轮轴所受压力FQ第四章齿轮地设计计算(包括小齿轮和大齿轮)4.1齿轮材料和热处理地选择4.2按齿面弯曲强度设计计算4.3验算齿面接触强度4.4齿轮圆周速度4.5齿轮各参数第五章轴地设计计算(从动轴)5.1低速轴地结构设计5.1.1轴上零件地布置5.1.2零件地拆装顺序5.1.3轴地结构设计5.2确定各轴段尺寸5.2.1各轴段直径5.3确定联轴器型号5.4按扭转和弯曲组合进行校核5.4.1计算轴上地作用力5.4.2计算支力及弯矩5.4.3绘制低速轴地计算简图5.5高速轴地结构设计5.5.1轴上零件布置5.5.2轴地结构设计5.5.3确定各轴段尺寸5.6按扭转和弯曲组合进行校核5.6.1计算轴上地作用力5.6.2计算支力及弯矩5.6.3绘制低速轴地计算简图第六章轴承、键和联轴器地选择6.1低速轴键地选择及强度校核6.1.1选择键地尺寸6.1.2校核键地强度6.2高速轴键地选择计算及校核6.2.1选择键地尺寸6.2.2校核键地强度6.3选择轴承及计算轴承寿命6.3.1轴承选择6.3.2轴承寿命计算第七章减速器润滑、密封及附件地选择确定以及箱体主要结构尺寸地计算7.1润滑地选择确定7.2密封地选择确定7.3箱体主要结构尺寸计算7.3.1箱体选择7.3.2轴承端盖选择第八章设计体会第九章参考文献第一章课题题目及主要技术参数说明1.1课题题目自动送料带式输送机传动装置地设计1.2主要技术参数说明输送带地最大有效拉力F=3100N，输送带地工作速度V=1.8m/s,输送机滚筒直径D=290mm.1.3传动系统工作条件该传动装置单向传送，载荷有轻微冲击，空载起动，两班制工作，使用期限5年（每年按300天计算），运输带容许速度误差为5%.1.4传动系统方案地选择第二章减速器结构选择及性能参数计算2.1减速器结构本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构.2.2电动机选择（一）工作机地功率PwwP=FV/1000w=3100×1.8/（1000×0.96）=5.8kw（二）总效率总查表各传动部分地效率如下：带轮地效率带=0.96闭式圆柱斜齿轮地效率齿轮=0.97一对滚动轴承地效率轴承=0.98联轴器地效率联轴器=0.98总=带齿轮联轴器2轴承=0.96×0.97×0.982×0.98=0.89（三）所需电动机功率PdPd=Pw/总=5.8/0.89=6.5kw，选取电动机P额=(1~1.3)Pd=(1~1.3)×6.5Kw=6.5~8.45kw.查表得P额=7.5kw（四）确定电机转速工作机卷筒轴地转速nw=60×1000×vw/D=60×1000×1.8（3.142×3290）=118.6r/min.根据表得，i带=2~4i齿轮=3~5，i总=6~20.故电动机地转速nm=i总nw=（6~20）×118.6r/min=711.6~2372r/min.综合考虑，选择同步转速1500r/min地Y系列电动机Y132M-4，其满载转wP=5.8kw【1】P4表1-5P额=7.5kw速nm=1440r/min电动机地参数见下表2.3计算传动装置地总传动比并分配各级传动比1，传动装置地总传动比i=nm/nw=1440/118.6=12.14，2,分配各级传动比本传动装置有带传动和齿轮传动组成，因i=i带i齿轮，为使减速器部分设计方便，取齿轮传动比i齿轮=4.25，取带传动地传动比为i带=2.85.2.4计算传动装置地运动参数和动力参数（一）各轴转速n电机轴nm=1440（r/min）Ⅰ轴In=nm/带i=1440/2.85=505（r/min）Ⅱ轴IIn=In/齿i=505/4.4.25=119（r/min）（二）各轴功率P电机轴Pd=6.5kwⅠ轴P1=Pd*带=6.5*0.96=6.24kwⅡ轴P2=P1*齿轮*2轴承=5.9kw滚筒轴功率P3=P2联轴器2轴承=5.6kw（三）各轴转矩T电动机轴Td=9550*Pd/nm=43000NmmⅠ轴T1=9550*P1/n1=118000NmmⅡ轴T2=9550*P2/n2=473000Nmm滚筒轴转矩T3=9550*P3/nw=447000Nmm将上述数据列表如下：型号额定功率满载转速额定转矩最大转矩Y132M-4P额=7.5kwnm=1440r/min2.22.3【1】P173表12-1【1】P196表14-2In=505（r/min）IIn=119（r/min）Td=43000Nmm参数轴号电动机轴I轴II轴滚筒轴1n/minr转速1440505119118.6p/kw功率6.56.245.95.6/TNmm转矩43000118000473000447000i传动比2..854.251效率0.960.930.94第三章V带传动设计带传动地计算参数见下表工程Pd/kwnm/r/mini0Ⅰ参数6.514402.853.1确定计算功率查表13-8得AK=1.1，则CP=AKP=1.1×6.5=6.864KW3.2确定V带型号按照任务书得要求，选择普通V带.根据CP=6.864KW及nm=1440r/min，查图13-15确定选用A型普通V带.3.3确定带轮直径（1）确定小带轮基准直径根据表13-9，小带轮选用直径1dd=125mm.取滑动率=0.02，2dd=i1dd（1-）=349.3mm，查表13-9取2dd=355mm（2）验算带速v=10006011ndd=600001440125=9.42m/s5m/s＜v＜25m/s,带速合适.3.4确定带长及中心距（1）初取中心距a02102127.0ddddddadd得336≤a0≤960ao=1.5（d1+d2）=720mm符合(2)确定带长L0：根据几何关系计算带长得02212100422addddaLdddd=2*720+1、2*3.14*（125+355）+（355-125）*（355-125）*1/4*1/720=2211.9681900mm根据表13-2，取Ld=2240mm.(3)计算实际中心距2L-L0d0aa=734mm调节范围amin=a-0.015Ld=700.4mmamax=a+0.03Ld=801.2mm3.5.验算包角3.57180121adddd=180°-(355-125)*1/734*57.3°=162°＞120°，包角合适.3.6.确定V带根数ZZ≥LcKKPPP)(00根据dd1=125mm及n1=1440r/min，查表13-3得P0=1.92KW,查表13-5ΔP0=0.17KW,查表13-7K=0.95,查表13-2KL=1.01则Z≥6.864*1/{(1.92+0.17)*1.06*0.95}=3.26取Z=410符合3.7.确定初拉力F0F0=5002)15.2(qvKvZPc查表13-1得q=0.1㎏/m,则[2]P218表13-8【2】P219图13-15【2】P219表13-9ao=720mmLd=2240mma=734mm【2】P213表13-2F0=500*6.864*1/(4*9.42)*(2.5/0.95-1)+0.1*9.42*9.42=158N3.8.计算带轮轴所受压力FRFQ=2ZF0sin21=2×4×158×sin81°=1248NF0=158N[2]P214表13-3【2】P216表13-5[2]P217表13-7【2】P213表13-2【2】p212表13-1第四章圆柱齿轮地设计已知齿轮传动地参数见下表：工程PⅠ/kwnⅠ/r/miniⅠⅡ参数6.245054.254.1选择齿轮材料，确定热处理方法减速器是闭式传动，选用8级精度.小齿轮用20GrMnTi渗碳淬火，齿面硬度56-62HRC.大齿轮用20Gr渗碳淬火，齿面硬度56-65HRC查表