机械工程学院课程设计0湖南工业大学机械设计课程设计资料袋机械工程学院(系、部)2013~2014学年第1学期课程名称机械设计指导教师银金光职称教授学生姓名袁珙专业班级机工1101学号11405700105题目带式运输机传动装置设计(3)成绩起止日期2014年1月16日~2014年1月27日目录清单序号材料名称资料数量备注1课程设计任务书共1份2课程设计说明书共1份3课程设计图纸3张456机械工程学院课程设计1湖南工业大学课程设计任务书2013-2014学年第一学期机械工程学院机工专业1101班级11405700105学号袁珙课程名称:机械设计课程设计设计题目:带式运输机传动装置设计(3)完成期限:自2014年1月16日至2014年1月27日内容及任务一、设计的主要技术参数运输链(或传送带)牵引力3000(F/KN):输送速度1.2V(m/s):链轮节圆直径D:400(mm):工作条件:二班制,使用年限8年,连续单向运转,载荷平稳,小批量生产,运输链速度允许误差±5%.二、设计任务:传动系统的总体设计;传动零件的设计计算;减速器的结构、润滑和密封;减速器装配图及零件工作图的设计;设计计算说明书的编写。三、每个学生应在教师指导下,独立完成以下任务:(1)减速机装配图1张;(2)零件工作图3张(轴,齿轮,V带轮或链轮);(3)设计说明书1份(6000~8000字)。进度安排起止日期工作内容1.16-1.18传动系统总体设计1.19-1.22传动零件的设计计算;1.23-1.26减速器装配图及零件工作图的设计、整理说明书1.27交图纸并答辩主要参考资料[1]银金光,刘扬.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2001.[2]银金光,刘杨.机械设计课程设计[M].北京:北京交通大学出版社,2011.指导老师(签字):银金光2013年11月20日系(教研室)主任(签字):年月日机械工程学院课程设计1《机械设计》课程设计设计说明书带式运输机的传动装置的设计(3)起止日期:2014年1月16日至2014年1月17日学生姓名袁珙班级机工1101学号11405700105成绩指导教师(签字)机械工程学院课程设计2目录1.设计任务………………………………………………………………42.传动方案分析…………………………………………………………43.原动件的选择与传动比分配…………………………………………53.1选择电动机的类型…………………………………………………………53.2选择电动机的容量…………………………………………………………53.3选择电动机的转速…………………………………………………………63.4传动比的计算与分配………………………………………………………74.各轴动力及动力参数的计算…………………………………………85.传动零件的设计与计算………………………………………………95.11轴和2轴啮合齿轮设计计算…………………………………………85.22轴和3轴啮合齿轮设计计算…………………………………………136.减速器轴及轴承装置联轴器、键的设计计算……………………176.11轴及轴上联轴器、轴承、键的设计计算………………………176.22轴及轴上轴承、键的设计计算…………………………………21机械工程学院课程设计36.33轴及轴上轴承、键的设计计算…………………………………257、润滑和密封方式的选择、润滑油和牌号的确定………298.减速器附件选择与设计……………………………………………309.设计总结及参考资料……………………………………………31机械工程学院课程设计4一、设计任务带式输送机传动系统设计(P7)要求传动系统中含二级传动齿轮1—电动机;2—联轴器;3—两级圆柱齿轮减速器;4—联轴器;5—滚筒;6—输送设计任务如图所示,为用于带式运输机上的二级圆柱齿轮减速器。运输机两班制连续工作,工作时有轻度震动。每年按300天计算,轴承受命为齿轮寿命的三分之一以上。设计的主要技术参数:运输带工作拉力(F/N):3000N输送速度V(m/s):1.2/s滚筒直径D:(mm):300mm工作条件:二班制,使用年限8年,连续单向运转,载荷平稳,小批量生产,运输链速度允许误差±5%.2、传动方案分析初步在课程设计书上给我们给定了如图2-1所示的六种方案:机械工程学院课程设计5首先从总体上考虑一下方案,首先去掉涡轮蜗杆的传动方案,传动效率太低,传动比太大,然后看方案d,其中有根齿轮轴从传动带下面通过,这样对于操作来说就不怎么安全,并且采取两级传动,把两级变速机构分开放置,一个开始一个闭式,不仅占用空间大,而且大大降低了齿轮的使用寿命,也不便于操作。大体上一看仅剩下a、b、c、e三种方案可供选择,由于分组的原因,我就选用方案e来进行分析。3、原动件的选择与传动比的分配3.1选择电动机的类型按照工作要求和条件选用一般用途的Y系列三相异步电动机。电压为220V3.2选择电动机的容量abcdef图2-1机械工程学院课程设计6工作机所需功率wp按以下公式计算,输送带的最大有效拉力F(N)=3000N、输送带工作速度V=1.2m/s、带式输送机滚筒直径D=300mmwp=kwFV1000=10002.13000=3.6kw运输机滚筒效率滚筒=0.96刚性联轴器效率联轴=0.99滚动轴承效率轴承=0.98闭式圆柱齿轮传动齿轮=0.97传动系统的总效率=58.0242齿轮轴承联轴滚筒电动机所需功率kwppwd=kw58.06.3=4.2kw3.3选择电动机的转速根据已知条件,可得输送机滚筒的工作转速wn为76.4330014.32.16000060000Dvnwr/min初步选择同步转速为1500r/min和1000r/min的电动机,由《机械设计课程设计》P100表12-1可知,对应于额定功率eP为4kw的电动机型号分别为Y132S-4型和Y132M2-6型。通过对两种方案的比较可以看出:选择Y132S-4型号电动机转速高,磁极少,质量轻,价格低,更为合理表2-1电动机的数据方案电动机型号额定功率/KW同步转速/(r/min)满载转速/(r/min)机械工程学院课程设计71Y132S-45.5150014403.4传动比的计算与分配带式传送机传动系统的总传动比为84.1843.761440wmnni由传动系统方案可知13401ii由计算可知两级圆柱齿轮减速器的总传动比i=84.181184.1834012312iiiii为了便于两级圆柱齿轮减速器采用浸油润滑,应使两齿轮直径相近,取高速级传动比ii3.112=4.755低级传动比为657.3755.48.8411223iii4.各轴动力与运动参数的计算传动系统各轴的转速、功率和转矩计算如下0轴(电动机轴):min/14400rnnmmNNPTkwppdo.38.2714402.4955095502.40001轴(减速器高速轴):从0轴到1轴,只经过联轴器传动机械工程学院课程设计8MNNPTkwpprinn.05.27144008.49550955008.479.02.4min/144011440111010101联轴2轴(减速器中间轴):从1轴到2轴,经过一对轴承和一对齿轮啮合传动MNNPTkwpprinn.55.12384.302918.395509550918.398.098.008.4min/84.302755.41440222121212齿轮轴承3轴(减速器低速轴):从2轴到3轴,经过了一对轴承和一对齿轮啮合传动MNnpTkwpprinn.02.43480.82763.395509550763.398.098.0918.3min/80.82657.384.302323232323齿轮轴承4轴(输送机滚筒):从3轴到4轴,只经过了联轴器、轴承和滚筒MNnpTkwpprinn.14.40480.82504.395509550504.396.099.098.0763.3min/80.82180.82444343434滚筒联轴轴承5、传动零件的设计与计算5.11轴和2轴啮合齿轮设计与计算1)选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数2)按传动方案,高速轴应选用斜齿圆柱齿轮。3)运输机为一般工作机器,速度不高,故选用7级精度。4)材料选择。查表选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为260HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为230HBS,两者材料硬度差为30HBS。机械工程学院课程设计95)选择小齿轮齿数为1Z=24,大齿轮齿数2Z=u1Z=3.224=77。2、确定材料许用接触应力1)确定接触疲劳极限,由《机械设计》图7-18(a)查MQ线得MPaMPaHH5807202lim1lim2)确定寿命系数小齿轮循环次数102.4103008211440606011hjLnN9大齿轮循环次数103.12.39102.42N9由《机械设计》图7-19查的121nnzz。3)确定尺寸系数由《机械设计》图7-20得ZX1=ZX2=14)确定安全系数由《机械设计》图7-8得SH=1.055)计算许用接触力[H]552][686][2lim21limHHXNHHHXNHSZZMPaSZZ3、根据设计准则,按齿面接触疲劳强度设计)2311][(12dZZZZTHEHdtuuK确定上式中的各计算值如下:1)初定螺旋角15。并试选载荷系数Kt=1.3。2)计算小齿轮所传递的转矩MNnPT.05.27144008.41055.91055.9611613)确定齿宽系数,由《机械设计》表7-6选取齿宽系数8.0d。4)确定材料弹性影响系数,由《机械设计》表7-5查的MPaZE8.189。5)确定节点区域系数ZH,由《机械设计》图7-14得43.2HZ。机械工程学院课程设计106)确定重合度系数Z。端面重合度647.115cos]7712412.388.1[cos]112.388.1[21zz轴面重合度63.1tan1zd因1,所以得重合度系数779.01z。7)确定螺旋角系数98.015coscosz。8)试算小齿轮直径)2311][(12dZZZZTHEHdtuuKmm73)55298.043.28.189779.0(3.32.48.01005.273.12244、确定实际载荷系数与修正所计算的分度圆直径1)确定使用系数AK,按电动机驱动由《机械设计》表7-2可得1AK2)确定动载荷系数VK计算圆周速度smndvt/50.510006014407310006011故前面选择7级精度合理,由齿轮速度与精度查《机械设计》图7-7得50.1VK。3)确定齿间载荷分布系数齿宽初定mmdbtd59738.01计算单位宽度载荷值MNMNbdTKbFKAtA/100/10273591005.27122411查《机械设计》表7-3取1.1K机械工程学院课程设计114)确定齿向载荷分布系数,由《机械设计》表7-4可得42.1108.0103.2184.012.1442ddHK5)计算载荷系数343.242.11.150.11HVAKKKKK6)按实际载荷系数修正所计算的分度圆直径mmkkddtt8.883.1343.27333117)计算模数mmzdm7.3248.88115、齿根弯曲疲劳强度计算)][(cos232121FSaFadnYYZYYKTm
本文标题:机械设计课程设计
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