D4机械厂装配车间输送带传动装置设计

1机械课程设计计算说明书——题目D4.机械厂装配车间输送带传动装置设计机电工程学院机自11-8班设计者cqs指导老师tdf2014年1月15号中国矿业大学1目录第一章机械设计任务书机械课程设计任务书·······················································································2第二章机械课程设计第一阶段2.1、确定传动方案························································································32.2、电动机选择·····························································································42.3、传动件的设计··························································································6第三章机械课程设计第二阶段3.1装配草图设计第一阶段说明······································································233.2轴的设计及校核························································································233.3轴承的设计及校验······················································································283.4键的设计及校验·························································································22第四章机械课程设计第三阶段4.1、轴与齿轮的关系·······················································································304.2、端盖设计································································································304.3、箱体尺寸的设计······················································································324.4、齿轮和轴承的润滑····················································································34第五章机械课程设计小结机械课程设计小结··························································································34附1：参考文献机械课程设计说明书2第一章机械设计课程设计任务书题目D3.机械厂装配车间输送带传动装置设计图1：设计带式运输机传动装置（简图如下）一、设计要求1、设计条件：1）机器功用由输送带传送机器的零部件；2）工作情况单向运输、轻度振动、环境温度不超过35℃；3）运动要求输送带运动速度误差不超过5%；4）使用寿命10年，每年350天，每天16小时；5）检修周期一年小修；两年大修；6）生产批量单件小批量生产；7）生产厂型中型机械厂2、设计任务1）设计内容1、电动机选型；2、带传动设计；3、减速器设计；4、联轴器选型设计；5、其他。2）设计工作量1、传动系统安装图1张；2、减速器装配图1张；3、零件图2张；4、设计计算说明书一份。3、原始数据主动滚筒扭矩（N·m）：800主动滚筒速度（m/s）：0.9主动滚筒直径（mm）：300机械课程设计说明书3第二章机械课程设计第一阶段2.1确定传动方案1.组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。2.特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。3.确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。其传动方案如下：η2η3η5η4η1IIIIIIIVPdPw图一:(传动装置总体设计图)初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。选择V带传动和二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）。传动装置的总效率ana.....4321123、、、n为传动系统中每一个传动副、轴承、联轴器等的效率，5为滚筒传动的效率（齿轮为8级精度，油润滑.因是薄壁防护罩,采用开式效率计算)。机械课程设计说明书42.2电动机的选择电动机有交、直流之分，一般工厂都采用三相交流电，因而选用交流电动机。交流电动机分异步、同步电动机，异步电动机又分为鼠笼型和绕线型两种，其中以交流鼠笼式异步电动机应用最多，目前应用较广的Y系列三相异步电动机（JB3074-82），考虑重量和成本，常用的转速为min/1500rmin/1000r确定电动机的功率电动机功率选择直接影响到电动机工作性能和经济性能的好坏：若所选电动机的功率小于工作要求，则不能保证工作机正常工作；若功率过大，则电动机不能满载运行，功率因素和效率较低，从而增加电能消耗，造成浪费。1.带式输送机所需的功率wP滚筒转速：n’r/min3.57D/V100060Tn'/95504.833wPkW2.计算电动机的输出功率dP由《机械设计课程上机与设计》表9—1查得效率如下：V带传动效率：96.0带挠性联轴器：99.04（1个）滚动轴承（每对）：99.03（共四对，三对减速器轴承，一对滚筒轴承）圆柱齿轮传动：99.02（精度7级）滚筒效率：96.04总效率:323412340.990.990.990.990.895带电动机的输出功率：wP/5.40dPKW'n=41.75r/min=0.8954.833KwPW5.40dPKW机械课程设计说明书5功率储备洗漱K取1.2,电动机所需额定功率：PK6.48dPKW查机械设计手册表16—2得：应选电动机型号额定功率（KW）满载转速/(r/min)最大转矩/额定转矩Y132M-47.514402.2其安装及外形尺寸参数如下：（mm）表2-1电动机相关参数机座号级数ABCDEFGHKABACAD132M2、4、6、82161788938+0.018+0.00280103313212280270210P6KW机械课程设计说明书62.3、传动件的设计2.3.1传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配由选定电动机的满载转速mn和工作机主动轴的转速wn可得传动装置的总传动比wmnni/对于多级传动niiiii321计算出总传动比后，应合理地分配各级传动比，限制传动件的圆周速度以减少动载荷。1）计算总传动比由电动机的满载转速min/1440rnm和滚筒的转速57.3/minwnr可得：总传动比1440/25.1357.3mwinn2）合理分配各级传动比查[1]表9—2，取带传动比2带i，25.13i，则两级减速器传动比25.1312.5652iii减带由于减速箱是展开布置，所以2312)4.1~3.1(ii，取高速级传动比23123.1ii，由21221.3iiii减得低速级传动比为2312.5653.111.31.3ii，从而高速级传动比为12231.31.33.114.043ii表2-2传动比分配总传动比电机满载转速电机-高速轴高速轴-中间轴中间轴-低速轴25.13i1440r/minvi=212i=4.04323i=3.11i25.1312i4.04323i3.11机械课程设计说明书72.3.2计算传动装置的运动和动力参数为进行传动件的设计计算，应首先推算出各轴的转速、功率和转矩，一般按由电动机至工作机之间运动传递的路线推算各轴的运动和动力参数。1）0轴（电机轴）输入功率、转速、转矩m6.48PkWmin/1440rnmmm6.489550/955035.811440mTPnNm2）Ⅰ轴（高速轴）输入功率、转速、转矩m01m60.965.18IPPPKW带min/720/1rinnm带119550P/68.71ITnNm3）Ⅱ轴（中间轴）输入功率、转速、转矩12235.08IIIIPPPKW2112/178.09/minnnir229550P/68.71IITnNm4）Ⅲ轴（低速轴）输入功率、转速、转矩23234.98IIIIIIIPPPKW3223/57.26/minnnir339552P/830.58IIITnNm5）Ⅳ轴（滚筒轴）输入功率、转速、转矩KWPPIIIIV20.5211720/minnr2178.09/minnr357.26/minnr15.18PkW25.08PkW34.98PkW168.71TNm2272.41TNm3830.58TNm机械课程设计说明书84357.26/minnnr12830.580.990.99813.90IIITTNm各项指标误差均介于+0.5%～-0.5%之间。各轴运动和动力参数见表2-4：表2-3各轴运动和动力参数轴名功率P(/kw)转矩T（N/m）转速n(r/min)传动比i电机轴5.435.8114402Ⅰ轴5.1868.717204.043Ⅱ轴5.08272.41178.093.11Ⅲ轴4.98830.58057.261滚筒轴4.88813.0957.262.3.3确定带传动的主要参数及尺寸1.带传动设计的主要内容选择合理的传动参数；确定带的型号、长度、根数、传动中心距、安装要求、对轴的作用力及带的材料、结构和尺寸等。2.设计依据传动的用途及工作情况；对外廓尺寸及传动位置的要求；原动机种类和所需的传动功率；主动轮和从动轮的转速等。3.注意问题带传动中各有关尺寸的协调，如小带轮直径选定后要检查它与电动机中心高是否协调；大带轮直径选定后，要检查与箱体尺寸是否协调。小带轮孔径要与所选电动机轴径一致；大带轮的孔径应注意与带轮直径尺寸相协调，以保证其装配稳定性；同时还应注意此孔径就是减速器小齿轮轴外伸段的最小轴径。V带传动设计计算1、确定计算功率由教材表8-7查得工作情况系数1.1AK机械课程设计说明书9由公式：mPKPAcam1.15.45.94caAPKPkW2、选择V带的带型根据5.94caPkW及min/1440rnm,由教材图8-11选用A型3、确定带轮的基准直径dd并验算带速v①初选小带轮的基准直径1dd由教材表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径1160ddmm②验算带速v按[2]中公式8-13验算带的速度112.06/601000ddnvms因为smvsm/30/5,故带速合适。③计算大带轮的基准直径。根据教材中公式8-15a计算大带轮的基准直径2dd21320dddidmm由[2]中表8-8取232ddmm4、确定V带的中心距0a和基准长度dL①根据[2]中公式8-20，2102127.0ddddddadd,初定中心距mma5000②由[2]中公式8-22计算所需的基准长度mm147642202122100