机械设计基础课程设计(详细计算-带图纸)-2

1学号：黄冈师范学院课程设计题目铸造车间型砂输送设备的传动装备设计教学院机电工程学院专业班级姓名指导教师2014年9月10日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……………………………………………………………………………………2432014～2015学年第1学期《机械部件设计》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4限10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19周周一电动机选择和机械传动系统计算、带传动的设计计算周二齿轮传动的设计计算、低速轴的设计周三低速轴的校核、高速轴的设计、轴承的选择、联轴器的选择周四轴承的校核、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周五减速器装配图的草图设计第20周周一～周二画减速器装配图周三画零件图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。机电基础教研室2014.9.86一．前言1.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Y160M-411KW1500r/min(4级)1460r/min10.928三．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9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）。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。10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