机械设计课程设计.docx
1、传动方案拟定设计带式运输机传动装置设计11工作条件：连续工作，单向运载，载荷变化不大，空载启动。减速机小批量生产，使用期限10年，两班制工作。运输带允许速度误差5%o2.2原始数据：卷筒圆周力F=HOON带速V=1.5ms卷筒直径D=250mm方案由题目所知传动机构类型为：V带传动与齿轮传动的结合2、电动机选择2.1 电动机类型和结构选择因为运输机的工作条件是：连续工作单向运转，载荷变化不大。所以选用常用的Y系列三相异步电动机。此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。2.2 电动机容量的选择D工作机所需功率R(Pu)FVPw=(kw)IOOO2)电动机的输出功率查表得：*=0.962=099、"3二097、4=0.97、5=0.967=0.84P0=1.96(kw)n=114.6r/minWPP0=-(kw)z7由电动机至运输带的传动总效率为：77i1=77i××773×774×775式中：1、2、3、4、"5分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率。查表(P12)3.1n0=458.42750.4r/min取=0.96、2=0.99x3=0.97s4=0.97x5=0.96则:7=0.96×0.993×0.97×0.97×0.96=0.843)所以：电动机的输出功率10007111100x1.51000x0.84=1.96(kw)2.3确定电动机转速(P13)_IOOOX60Vd1000×60x1.5250X乃=114.6rmin根据(P13)表3.2推荐传动比范围，取圆柱齿轮传动一级初选电动机型号为HOO11-4ir=12.4减速器传动比范围i=24。取V带传动比i=2-6o则总传动比理论范围为：片二424。故电动机转速的可选范围为W0=nir=(424)×114.6=458.42750.4r/min则符合这一范围的同步转速有：750、IOOO和1500rmin根据容量和转速，由(P282)附录K查出三种适用的电动方电动机型额定功满载转速堵转最大案率kw(r/min)转矩转矩z=4n1=458.1(r/min)机型号：(如下表)1Y1i-42.214202.22.2fi3=%=114.532yi12M-62.29402.02.03/1325-82.27102.02.0(rmin)综合考虑初选电动机型号为K1OOA1-4电动机中心高度为IOOmm3、计算传动装置的运动和动力参数P1=1.88(KW)3.1确定传动装置的总传动比和分配级传动比2=1.81(KW)由选定的电动机满载转速劭和工作机主动轴转速盘，1=1.74(KW)可得传动装置总传动比为"区A=12.411nw114.6总传动比等于各传动比的乘积：（式中i0和，分别为带传动和减速器的传动比）分配各级传动装置传动比"=13.18Nm根据（P13）表3.2,取，o=3.1（普通V带j7）因为：=×T1=39.22Nm所以："A等=4T2=150.65Nm3.2计算各轴的转速：T3=144.67Nm高速轴I：=&J.。=458.1(rmin)%3.1低速轴I1：n2=-I卷筒轴：n3=n2_458.14114.53(rmin)KA=113.3计算各轴的功率:Pd=2.42I轴：6=Bx/尸痣x=1.96.96=1.88(KW)I1轴:6=耳xi2=6X%x%=188x0.990.97=1.81(KW)卷筒轴：P3=鸟x/3=x2xf?4=181×0.99×0.97=1.74(KW)(式中九1、712X%3分别为相邻两轴的传动效率W1、=z2×¾>%3=%x%)3.4计算各轴的输入转矩：电动机轴输出转矩为：71=9550%=955OX-=13.18Nm1420I轴：看=ToXiQX入】=T°xi°x小=13.18×3.1×0.96=39.22NmI1轴：石=7；X，X7712=7IXiXV2X%=39.22×4×0.99×0.97=150.65Nm卷筒轴输入转矩：T3=T2×23=T2×2×4=150.65X0.99X0.97=144.67Nm4、传动零件的设计计算4.1V带的设计1.确定输送机载荷匕输送机载荷变动小，由课本(P93)表3.5查得工况系数KA=11A型V带4=9OmmV=6.69ms满足速度要求(5msv25ms)d2=280mm/=3.10.3%<5%合格259o74O取a0=500mmPd=KAP=1.1×2.2=2.422 .选取V带型号根据巴，。参考图（课本P94）3.16及表（课本P83）带型及小带轮直径，选择A型V带3 .确定带轮直径4,d21）选小带轮直径4参考图3.16选取4=9Omm2）验算带速-cd.n,×90×1420.V=6.69ms60×100060x1000（小带轮转度勺=1420rnin）3）确定从动轮基准直径4d1=-d1=史型X90=279mm取标准值d2=280mmn2458.14）计算实际传动比i.d2280一=3.114905）验算传动比相对误差理论传动比，0二3.1传动比相对误差上二=0.3%1O4.定中心距。和基准带长1d1）初定中心距斯0.7（J1+J2）°2（di+d2）259o74O1d=1600mma=500.5mmGx=5485mmmin=476.5mm%=160.5°>120°合格与二1.05(kw)=O.O38(kw)ka=0.91I=O.99取z=3q=0.1Okg2）计算带的基准长度%。1d°=2a°+g（4+4）+S4"24%1jo2×500+-（90+280）÷-809°-=1599mm24X500取表3.2（课本P82）标准值160Omm3）计算中心距。”旬+=500+°T59%oo5mm°224）确定中心距调整范围amax=«+0.031j=500.5÷0.03×1600=548.5mmamin=a-0.0151d=500.5-0.015X1600=476.5mm5）验算包角/a1=180c57.3=180°-28°9°×57.3160.5°a500.56.确定V带根数ZD确定额定功率Po由4及查表3.6用插值法求得B=105（kw）2）确定各修正系数功率增量A4查表3.7（P16）得A庶=0.038（kw）包角系数心查表3.8得心=0.91长度系数的查表3.9得I=0.993）确定V带根数ZF0=109.82N%二628.42NB=50mm8级精度小齿轮45钢调质HB=240HBS大齿轮45钢正火HB2=TOOHBS合格z1=20z2=80合格P,2.42CUZi=2.5(玲+玲)kak1(1.05+0.038)0.91X0.99选择3根A型V带7 .确定单根V带出拉力尸。查表3.1得单位长度质量qPOSFo=500-(-1)+v2性ka8 .计算压轴力分=2ZK)Sin19 .带轮结构设计小带轮4二9Omm采用实心结构大带轮"2=280mm采用孔板式结构计算带轮轮宽B查表3.4(P84)B=(z-1)×e+2f=(3-1)×15+2×10=50mm4.2齿轮的设计1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数D类型选择选用直齿圆柱齿轮传动2)精度选择输送机为普通减速器查表(P146)取8级精度3)材料选择P(145)由表5.6选择小齿轮材料为45钢调质处理齿面硬度K=T=39.22MW(PdjZe=T89.9MPaIim1=580Mpa1iIim2=560MpaN11=1.32×109N12=3.3×108zm=0.98Zn2=113Shnin=1w1=568Mpaw2=632.8Mpa4=1.68HBi=240HBS大齿轮材料为45钢正火处理齿面硬度为zf=0.88期2=20"S两轮齿面硬度差为40HBS在25-50HBS之间合格4）初选齿数小齿轮齿数Z1=20大齿轮齿数z2=uzid1=4Iwww=/=4,所以Z2=4x20=80实际传动比为4合格U=O.98s合格2.按齿面接触疲劳强度设计2kTu±1zezhz24VwJ%)1）确定设计公式中各参数初选载荷系数（=1.12）小齿轮传递的转矩K=1.2T=39.22M%3）选取齿宽系数为查表5.9（P160）4=42.21mm4）弹性系数ZE查表5.11（P165）5）小、大齿轮的接触疲劳极限b”Hm1、OHIim2（P166）m=2.56）应力循环次数N1i=6O7z=60×1×458.1×2×8×3×10=1.32x109c1】=50mmN12=N11/=3.3x10'd2=200mm7）接触寿命系数Zm、z-2查图529（P167）取4=50/Wn8）计算许用应力b”口心b2=45mm取失效率为1%查表5.1(P167)最小安全系数Snin=1上二分皿ZJ580()98=568MP.min1H2=%Iim2zn2_560SHminX117-=632.8MPa1=380Mpa9)计算端面重合度。52=240MPa4=1.88-3.2(-+)COS/?=Yni=0.92Yn2=0.991.88-zIZ2J-3.2(+)cos02080_o=1.68仆f1=279.68Mpa10)计算重合度系数Zef2=19O.O8MPaZ1IIIa_J4一产=0.88Yc=0.702.设计计算D试算小齿轮分度圆直径必1尸2.74，加二2.33Q172取用=f1=568MpaZh=2.5JJ2×1.3×3.922×1044+1z189.8×2.5×0.88x2Zn4,n()-=4I
