机械设计课程设计修改版

1、传动方案拟定 设计带式运输机传动装置设计 1.1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%。 2.2原始数据： 卷筒圆周力F=1100N 带速V=1.5m/s 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 Fv1）工作机所需功率Pw（P11） Pw= (kw) 10002）电动机的输出功率 P0=Pw?? (kw) 3由电动机至运输带的传动总效率为： ??=?1??2??3??4??5 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)3.1 取?1=0.96、?2=0.99、?3=0.97、?4=0.97、?5=0.96 则：??=0.96?0.993?0.97?0.97?0.96=0.84 3）所以：电动机的输出功率 P0=1100?1.5Fv==1.96(kw) 1000??1000?0.84 2.3确定电动机转速（P13） 1000?60v1000?60?1.5 nw ===114.6 r/min ??d250??根据（P13）表3.2推荐传动比范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围i'=2～4。取Ｖ''带传动比i0 =2～6 。则总传动比理论范围为：i?＝4～24。 '故电动机转速的可选范围为 n0=n'=(4～24)?114.6=458.4～2750.4 r/min iw?则符合这一范围的同步转速有：750、1000和1500r/min 根据容量和转速，由（P282）附录K查出三种适用的电动机型号：（如下表） 方电动机型额定功满载转速堵转最大案 号 率/kw (r/min) 转矩 转矩 1 2.2 1420 2.2 2.2 Y100L1-4 2 3 Y112M-6 Y132S-8 2.2 2.2 940 710 2.0 2.0 2.0 2.0 综合考虑初选电动机型号为Y100L1-4，电动机中心高度为100mm 3、计算传动装置的运动和动力参数 3.1确定传动装置的总传动比和分配级传动比 由选定的电动机满载转速n0和工作机主动轴转速nw 可得传动装置总传动比为：i?=n01420==12.4 nw114.6总传动比等于各传动比的乘积： i?=i?i0 （式中i0和i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： 根据（P13）表3.2，取i0=3.1（普通V带i?7） 因为：i?=i?i0 所以：i?3.2计算各轴的转速： 高速轴I：n1=i?12.4==4 3.1i0n01420=458.1（r/min） ?i03.1低速轴Ⅱ:n2=n1458.1?114.53（r/min） =4i卷筒轴：n3=n2 3.3计算各轴的功率： Ⅰ轴： P1?P0??01=P0??1=1.96?0.96=1.88（KW） Ⅱ轴： P2?P1??12?P1??2??3?1.88?0.99?0.97=1.81（KW） 卷筒轴：P2??2??4?1.81?0.99?0.97=1.74（KW） 3?P2??23=P（式中?01、?12、?23分别为相邻两轴的传动效率 ?01=?1、?12=?2??3、?23=?2??4） 3.4计算各轴的输入转矩： 电动机轴输出转矩为： T0?9550?P01.96=9550?=13.18 N·m 1420n0 Ⅰ轴：T1?T0?i0??01?T0?i0??1=13.18?3.1?0.96=39.22 N·m Ⅱ轴：T2?T1?i??12?T1?i??2??3=39.22?4?0.99?0.97?150.65 N·m 卷筒轴输入转矩：T3?T2??23?T2??2??4=150.65?0.99?0.97=144.67 N·m 4、传动零件的设计计算 4.1 V带的设计 1．确定输送机载荷Pd 输送机载荷变动小，由课本（P93）表3.5查得工况系数KA=1.1 Pd=KAP=1.1?2.2=2.42 2．选取V带型号 根据Pd，n0参考图（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d1 , d2 1) 选小带轮直径d1参考图3.16选取d1=90mm 2) 验算带速v v=?d1n160?1000=??90?142060?1000=6.69m/s （小带轮转度n1?1420r/min） 3) 确定从动轮基准直径d2 d2=n11420d1=?90=279mm取标准值d2=280mm 458.1n24) 计算实际传动比i i=d2280==3.11 d1905) 验算传动比相对误差 理论传动比i0=3.1 传动比相对误差 i0?i =0.3% i04．定中心距a和基准带长Ld 1) 初定中心距a0 0.7（d1?d2）?a0?2（d1?d2） 259?a0?740 2) 计算带的基准长度Ld0 (d2?d1)2? Ld0?2a0+（d1?d2）+ 24a0(280?90)2=1599mm Ld0?2?500?(90?280)?24?500?取表3.2（课本P82）标准值1600mm 3) 计算中心距a a?a0?Ld?Ld01600?1599?500+=500.5mm 224) 确定中心距调整范围 amax?a?0.03Ld?500.5?0.03?1600?548.5mm amin?a?0.015Ld?500.5?0.015?1600?476.5mm 5) 验算包角?1 ?1?180??d2?d1280?90?57.3?180???57.3?160.5? a500.55.确定V带根数z 1) 确定额定功率P0 由d1及n1查表3.6用插值法求得 P0=1.05(kw) 2) 确定各修正系数 功率增量?P0查表3.7(P16)得?P0=0.038(kw) 包角系数k?查表3.8得k?=0.91 长度系数kL查表3.9得kL=0.99 3) 确定V带根数z z?Pd2.42==2.5 (P0??P0)k?kL(1.05?0.038)0.91?0.99选择3根A型V带 6．确定单根V带初拉力F0查表3.1得单位长度质量q F0=500?Pd2.5(?1)?qv2 vzk?7．计算压轴力 FQ?2zF0sin?12 8．带轮结构设计 小带轮d1=90mm采用实心结构 大带轮d2=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=50mm 4.2齿轮的设计 1．选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1) 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HB1?240HBS大齿轮材料为45钢正火处理齿面硬度为HB2?200HBS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?uz1