設(shè)計(jì)膠帶輸送機(jī)的傳動裝置課程設(shè)計(jì)【F=12000,V=0.26,D=450,L=800】
《設(shè)計(jì)膠帶輸送機(jī)的傳動裝置課程設(shè)計(jì)【F=12000,V=0.26,D=450,L=800】》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《設(shè)計(jì)膠帶輸送機(jī)的傳動裝置課程設(shè)計(jì)【F=12000,V=0.26,D=450,L=800】(28頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 說 明 書 設(shè) 計(jì) 者: 指導(dǎo)教師: 2010年月日 目 錄 1 設(shè)計(jì)任務(wù)書 3 1.1 設(shè)計(jì)題目 :設(shè)計(jì)膠帶輸送機(jī)的傳動裝置 3 1.2 工作條件: 3 1.3 技術(shù)數(shù)據(jù): 3 2 電動機(jī)的選擇計(jì)算 3 2.1 選擇電動機(jī)系列 3 2.2 滾筒轉(zhuǎn)動所需要的有效功率 3 2.3 確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 4 3 傳動裝置的運(yùn)動及動力參數(shù)計(jì)算 4 3.1 分配傳動比 4 3.2 各軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 5 3.3 開式齒輪的設(shè)計(jì) 7 4 傳
2、動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 10 4.1 減速器高速級齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 10 4.2 減速器低速級齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 15 5 聯(lián)軸器的選擇與軸承的選擇 19 5.1 減速器高速端聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 19 5.2 軸承的選擇 20 6 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 20 7 軸承的壽命計(jì)算 24 8 鍵的強(qiáng)度校核 27 9減速器的潤滑及密封形式選擇 28 10參考文獻(xiàn) 28 1 設(shè)計(jì)任務(wù)書 1.1 設(shè)計(jì)題目 :設(shè)計(jì)膠帶輸送機(jī)的傳動裝置 1.2 工作條件: 工作年限 工作班制 工作環(huán)境 載荷性質(zhì) 生產(chǎn)批量 8 2 清潔 平穩(wěn) 小批 1.3 技術(shù)數(shù)據(jù): 題號
3、滾筒圓周力F(N) 帶速v(m/s) 滾筒直徑 D(mm) 滾筒長度 L(mm) ZL-1(A) 12000 0.26 450 800 2 電動機(jī)的選擇計(jì)算 2.1 選擇電動機(jī)系列 根據(jù)工作要求及工作條件應(yīng)選用三相異步電動機(jī),封閉式 結(jié)構(gòu),電壓380伏,Y系列。 2.2 滾筒轉(zhuǎn)動所需要的有效功率 傳動裝置總效率: 根據(jù)表17-9確定各部分的效率: 彈性聯(lián)軸器的效率 圓錐滾子軸承的效率 閉式齒輪的嚙合效率 開式齒輪的嚙合效率 梁溝球軸承的效率
4、 卷筒的效率 則傳動裝置的總效率 2.3 確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 滾筒軸轉(zhuǎn)速 所需的電動機(jī)的功率 查表,可選Y系列三相異步電動機(jī)Y132M—6型 ,額定功率4kW, 同步轉(zhuǎn)速960r/min。同時(shí),查表得電動機(jī)中心高 H=132mm,外伸 軸段 D×E=38mm×80mm。 3 傳動裝置的運(yùn)動及動力參數(shù)計(jì)算 3.1 分配傳動比 3.1.1 各級傳動比的粗略分配 查表4.2-9 取 減速器的傳動比 減速器箱內(nèi)高速級齒輪傳動比: 減速器
5、箱內(nèi)低速級齒輪傳動比 允許實(shí)際總傳動比與要求傳動比有±(3~5)%的誤差。 3.2 各軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 3.2.1 0軸(電動機(jī)軸) 取 3.2.2 Ⅰ軸(減速器高速軸) 3.2.3 Ⅱ軸(減速器中間軸)
6、 3.2.4 Ⅲ軸(減速器低速軸) 3.2.5 Ⅳ軸(傳動軸) 3.2.6 Ⅴ軸(卷筒軸)
7、 各軸運(yùn)動及動力參數(shù)見下表 表1 各軸運(yùn)動及動力參數(shù)表 軸序號 功 率P(kW) 轉(zhuǎn) 速n(r/min) 轉(zhuǎn) 矩T(N.m) 傳動比 效率η 0 4.0 960 39.792 1 0.9731 Ⅰ 3.892 960 38.723 4.34 0.9506 Ⅱ 3.700 221.2 159.740 3.34 0.9603 Ⅲ 3.553 66.23 512.346 1 0.9801 Ⅳ 3.482 66.23 502.152 6 0.940
8、5 Ⅴ 3.275 11.04 2833.592 3.3 開式齒輪的設(shè)計(jì) 3.3.1 選擇材料 小齒輪:選擇45號優(yōu)質(zhì)鋼,調(diào)質(zhì)處理,取齒面硬度230HBS; 大齒輪:選擇QT500-7,正火處理,取齒面硬度210HBS。 3.3.2 根據(jù)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度確定模數(shù) 初取小齒輪齒數(shù) 則大齒輪齒數(shù) 選取, 查圖5-18得,, 查圖5-19得 查圖5-14得 查圖5-15得 由,, 取, 由公式5-31:得 計(jì)算 則 取較大者: 估計(jì)模數(shù)(根據(jù)公式5-25): 則 所以取m=4mm 3.3.3
9、 齒輪主要參數(shù) 3.3.4 驗(yàn)證齒面疲勞強(qiáng)度: 電機(jī)驅(qū)動,載荷平穩(wěn),查表5-3,取 按8級精度,,取 按兩齒面均為軟齒面,,取 查表5-4得 ,, 則: 齒頂壓力角: 重合度: 則: 齒面接觸應(yīng)力: 計(jì)算材料許用應(yīng)力: 查圖5-16,得, 取 由: 所以齒輪黏合時(shí)符合接觸疲勞強(qiáng)度條件 3.3.5:齒輪參數(shù) Z=20, Z=120, a=560mm, m=4mm , ,, , 4 傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1 減速器高速級齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 4
10、.1.1 材料選擇 小齒輪:40cr合金鋼,調(diào)質(zhì)處理,取齒面硬度260HBS 大齒輪:45#優(yōu)質(zhì)合金鋼,正火處理,取齒面硬度180HBS。 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 查圖5-17得, 由式5-29, 取 由圖5-16b,得, 由5-28式計(jì)算許用接觸應(yīng)力 因,故取 4.1.2 按齒面接觸強(qiáng)度確定中心距 小輪轉(zhuǎn)矩 初定螺旋角о,。 初取,由表5-5得 減速傳動,;取 端面壓力角 基圓螺旋角 βb=12.2035。 由式(5-39)計(jì)算中心距a 取中心距a=120mm,估算模數(shù)mn=(0.007~0.02)a=0.8
11、75-2.5mm, 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mn=2mm。 小齒輪齒數(shù): 大齒輪齒數(shù): z2=uz1= 取z1=22,z2=96 實(shí)際傳動比 傳動比誤差 , 在允許范圍內(nèi)。 修正螺旋角 修正ZH`Zβ. 齒輪分度圓直徑 圓周速度 由表5-6,取齒輪精度為8級. 4.1.3 驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度 按電機(jī)驅(qū)動,載荷平穩(wěn),由表5-3,取KA=1.0按8級精度
12、 和, 取Kv=1.035。齒寬。 按b/d1==1.073,考慮軸的剛度較大和齒輪相對軸承為非對稱布置, 得。 查表5-4,得 載荷系數(shù) 計(jì)算重合度 齒頂圓直徑 齒輪基圓直徑 端面齒頂壓力角 由式(5-43)得 由式(5-42)得 計(jì)算齒面接觸應(yīng)力 故安全。 4.1.4 驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 由圖5-16b,得, 由圖5-15,得Y=1.0,Y=1.0 由式5-23,Y=Y=1.0。 取Y=2.0,S=1.4 計(jì)算許用彎曲應(yīng)力 由圖5-14得Y=
13、2.74,Y=2.24 Y=1.59,Y=1.84 因,取 所以都安全。 4.1.5 齒輪主要幾何參數(shù) z1=22, z2=96, u=4.36, mn=2 mm, β0=, mt=mn/cosβ=2/cos10.48230=2.034mm, d1=44.746mm, d2=195.257 mm, da1=48.746mm, da2=199.257 mm
14、 df1=40.246mm, df2=190.757 mm, a=120mm,b2=48mm,b1=54mm. 4.2 減速器低速級齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.2.1材料的選擇: 小齒輪:40cr合金鋼,調(diào)質(zhì)處理,齒面硬度 250--280HBS,計(jì)算取260HBS; 大齒輪:45#優(yōu)質(zhì)碳素鋼,正火處理,齒面硬度 162--217HBS,計(jì)算取180HBS。 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
15、 查圖5-17,Z=1.07 Z=1.11, 由調(diào)質(zhì)/正火鋼,m<16mm,取Z=Z=1.0 。 兩齒面均為軟齒面,取Z=1.0 由精加工齒輪,取Z=0.92, 取接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù) S=1.0 計(jì)算許用接觸應(yīng)力 因,故取。 4.2.2 按齒面接觸強(qiáng)度確定中心距 小輪轉(zhuǎn)矩T=159740N·mm 取,,, 計(jì)算中心距a 取中心距a=180 mm。 估算模數(shù)mn=(0.007~0.02)a=1.26-3.6mm 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mn=3mm。
16、 減速傳動,; 小齒輪齒數(shù) 大齒輪齒數(shù)。 取Z=27,Z=93。 實(shí)際傳動比 傳動比誤差 , 在允許范圍內(nèi)。 計(jì)算齒輪參數(shù): 齒輪分度圓直徑 , 圓周速度 查表得,取齒輪精度為8級. 4.2.3 驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度 按電機(jī)驅(qū)動,載荷平穩(wěn),由表5-3,取K=1.0 由圖5-4, 按8級精度和, 得K=1.02。 齒寬。 按b/d=0.89 考慮軸
17、的剛度較大和齒輪相對軸承為非對稱布置,得K=1.07。 兩齒面均為軟齒面,由表5-4,得K=1.1 載荷系數(shù) 端面齒頂壓力角 ,計(jì)算重合度: 計(jì)算齒面接觸應(yīng)力 接觸疲勞強(qiáng)度符合要求,即安全。 4.2.4 驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 由圖5-14得 由圖5-15得 重合度系數(shù): 由圖5-18,得 由圖5-19,得Y=1.0,Y=1.0 由m<5mm,故Y=Y=1.0 取Y=2.0,由運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)取S=1.4。 計(jì)算許用彎曲疲勞應(yīng)力 計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力 所以齒根彎曲疲勞強(qiáng)度合格。 4.2.5 低速級齒輪主要參數(shù) Z=27,Z
18、=93,u=3.44, m=3mm, , , , 齒寬 , 5 聯(lián)軸器的選擇與軸承的選擇 5.1 減速器高速端聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 5.1.1 初步估定減速器高速軸外伸段軸徑 因原動機(jī)與減速器安裝在公共底座上,此處的聯(lián)軸器不需補(bǔ)償很大得同軸度誤差,同時(shí)為了減少其動載荷,聯(lián)軸器應(yīng)該具有較小的轉(zhuǎn)動慣量和良好得減震性能,同時(shí)對比彈性柱銷聯(lián)軸器,彈性柱銷聯(lián)軸器:減速器輸入軸:d=(0.8~1.0)D=30.4~38 mm電機(jī)軸直徑轉(zhuǎn)矩 型號 工程轉(zhuǎn)矩(N.m) 許用轉(zhuǎn)速(r/min) 轉(zhuǎn)動慣量 價(jià)格 HL3 630 5000 0.6 較高 TL6
19、 250 3000 0.06 低 ML3 90 5500 0.178 高 綜上所述,選擇TL型彈性套柱銷聯(lián)軸器,具體型號及參數(shù)(取d=32mm) 高速端聯(lián)軸器:TL6聯(lián)軸器 GB/T 4323-2002。 主動端 Z型軸孔 C型鍵槽 從動端 Y型軸孔 A型鍵槽 5.1.2 低速段聯(lián)軸器選擇 由于工作機(jī)與減速器不在同一座上,需要聯(lián)軸器有較高的補(bǔ)償功能,對轉(zhuǎn)動慣量沒有相關(guān)要求,因此采用滑塊聯(lián)軸器 低速軸轉(zhuǎn)矩,選用KL6型滑塊聯(lián)軸器。 具體參數(shù): JB/2Q 4384-1986 額定轉(zhuǎn)矩N.m 許用轉(zhuǎn)速r/min 質(zhì)量 kg 轉(zhuǎn)動慣量 k
20、g.m 900 3200 25 0.43 主動端 Y型軸孔 A型鍵槽 d=45mm L=112mm 從動端 J型軸孔 A型鍵槽 d=42mm L=84mm 5.2 軸承的選擇 高速軸,有軸向力,外伸端直徑d=32mm。 選用圓錐滾子軸承,型號30208. 中速軸,有軸向力,選用圓錐滾子軸承,型號:30208 低速軸,無軸向力,外伸端軸徑d=45mm 選用深溝球軸承,型號6221。 6 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 6.1.1 修正傳動裝置運(yùn)動,動力參數(shù) 軸號 轉(zhuǎn)速r/min 轉(zhuǎn)矩 N.m 功率W 1 960.00 38.8008 3900.4 2 22
21、0.00 160.9488 3707.7 3 63.87 532.3702 3560.5 4 63.87 521.771 3489.7 5 10.64 2944.3823 3282.0 滾筒 10.64 3150.8 設(shè)計(jì)要求誤差 總傳動比 誤差 符合要求 滾筒功率 符合要求 6.1.2 低速軸強(qiáng)度校核 6.1.2.1 該軸采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼,調(diào)質(zhì)處理,主要機(jī)械性能:, , . 6.1.2.2 軸的形狀、尺寸及力學(xué)模型.轉(zhuǎn)矩按脈沖循環(huán)計(jì)算,即取
22、 6.1.2.3 計(jì)算圖b中各力 ,, , 6.1.2.4 校核軸的危險(xiǎn)截面 由圖可知,X截面受計(jì)算彎矩最大,而非最大軸徑;Ⅶ截面直徑最小,而計(jì)算彎矩較大,所以X、Ⅶ截面是危險(xiǎn)截面。 查表8-3,插值得: 校核X截面: 該截面 ,所以X剖面安全。 校核Ⅶ截面: 該截面,,, ,所以Ⅶ剖面安全。 6.1.2.5 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 6.1.2.5.1 確定危險(xiǎn)截面 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ截面均有應(yīng)力集中,均屬危險(xiǎn)截面,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、
23、Ⅴ截面受載荷情況類似,只?、蟆ⅱ艚孛嬷袘?yīng)力集中系數(shù)較大者進(jìn)行校核,Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ受載荷情況類似,只取Ⅶ、Ⅷ截面中應(yīng)力集中系數(shù)較大者進(jìn)行校核。 6.1.2.5.2 校核Ⅲ、Ⅳ截面 Ⅲ剖面因鍵槽引起應(yīng)力集中,查附表1-1得應(yīng)力集中系數(shù)為 , Ⅳ剖面因配合(H7/r6)引起應(yīng)力集中,查附表1-1得 , 因過度圓角引起應(yīng)力集中,查附表1-3,得:由D=72mm,d=63mm, r=1.6mm, ,,, 故應(yīng)按因配合引起的應(yīng)力集中來校核Ⅳ截面。 Ⅳ剖面產(chǎn)生扭應(yīng)力,應(yīng)力幅,平均應(yīng)力為: ,, Ⅳ剖面產(chǎn)生的正應(yīng)力及應(yīng)力幅為:
24、,, Ⅳ剖面安全系數(shù)取,。 , 查表1-4,得 ,, , 取,,所以Ⅳ截面安全。 6.1.2.5.3 校核Ⅶ、Ⅷ剖面疲勞強(qiáng)度 Ⅶ剖面因過渡圓角引起應(yīng)力集中,D=55mm,d=45mm, r=1.6mm, , 查附表1-2.插值的,, 故應(yīng)按過渡圓角引起應(yīng)力集中系數(shù)來校核Ⅶ截面。 , Ⅶ剖面產(chǎn)生扭應(yīng)力,應(yīng)力幅,平均應(yīng)力為: 絕對尺寸影響系數(shù),,表面質(zhì)量系數(shù) Ⅶ剖面安全系數(shù)取,。 , 取,,所以Ⅶ截面安全。 7 軸承的壽命計(jì)算 7.1低速軸軸承壽命校核 低速軸采用6211,額定動載荷。 7.1.1 計(jì)算當(dāng)量動載荷 , ,,, 計(jì)
25、算取較大者,即R=269.0N,載荷取較小者,取,軸承不受彎矩,取 即。 7.1.2 計(jì)算壽命 在常溫工作, , 設(shè)要求壽命 由,所需軸承符合要求。 7.2 中速軸軸承壽命校核 7.2.1 計(jì)算軸承的支反力 齒輪2所受力, 齒輪2所受力, 則圖中各力為 ,,,,, 合成得:, 7.2.2 計(jì)算派生軸向力 查表9.8得,查表30208軸承的Y=1.6 ,C=59800N,e=0.37. , 7.2.3 計(jì)算軸承的軸向載荷 7.2.4 計(jì)算軸承的當(dāng)量動
26、載荷 根據(jù)工作狀況,取,軸承不受力矩作用,取 7.2.5 計(jì)算軸承的壽命 ,取, 因,取,, , 設(shè)計(jì)要求壽命,所以軸承符合要求。 8 鍵的強(qiáng)度校核 8.1 高速軸上鍵的強(qiáng)度校核 鍵型號:10*56、鋼、軸徑d=32mm,l=56-10=46mm,T=38.723 N.m 則鍵擠壓應(yīng)力:;,所以安全。 8.2 中間軸上鍵的強(qiáng)度校核 鍵型號:14*32、鋼、軸徑d=50mm,l=32-14=18mm,T=159.740N.m 則鍵擠壓應(yīng)力:, ,所以安全。 8.3 低速軸上鍵的強(qiáng)度校核 鍵型號:14*100、鋼、軸徑d=4
27、5mm,l=100-14=86mm,T=512.346N.m 則鍵擠壓應(yīng)力:, ,所以安全; 鍵型號:18*50、鋼、軸徑d=63mm,l=50-18=32mm,T=512.346N.m 則鍵擠壓應(yīng)力:, ,所以安全; 9減速器的潤滑及密封形式選擇 減速器的潤滑采用油潤滑,潤滑油選用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油: 油標(biāo)尺M(jìn)16,材料Q235A。 密封圈選用JB/ZQ4606-1986,氈圈40. 10參考文獻(xiàn) [1] 孫志禮 馬星國 黃秋波 閆玉濤 著 <<機(jī)械設(shè)計(jì)>> 北京 : 科學(xué)出版社 2008 [2] 鞏云鵬 田萬祿 張偉華 黃秋波 著 <<機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)>> 北京 : 科學(xué)出版社 2008
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 建筑施工重大危險(xiǎn)源安全管理制度
- 安全培訓(xùn)資料:典型建筑火災(zāi)的防治基本原則與救援技術(shù)
- 企業(yè)雙重預(yù)防體系應(yīng)知應(yīng)會知識問答
- 8 各種煤礦安全考試試題
- 9 危險(xiǎn)化學(xué)品經(jīng)營單位安全生產(chǎn)管理人員模擬考試題庫試卷附答案
- 加壓過濾機(jī)司機(jī)技術(shù)操作規(guī)程
- 樹脂砂混砂工藝知識總結(jié)
- XXXXX現(xiàn)場安全應(yīng)急處置預(yù)案
- 某公司消防安全檢查制度總結(jié)
- 1 煤礦安全檢查工(中級)職業(yè)技能理論知識考核試題含答案
- 4.燃?xì)獍踩a(chǎn)企業(yè)主要負(fù)責(zé)人模擬考試題庫試卷含答案
- 工段(班組)級安全檢查表
- D 氯化工藝作業(yè)模擬考試題庫試卷含答案-4
- 建筑起重司索信號工安全操作要點(diǎn)
- 實(shí)驗(yàn)室計(jì)量常見的30個(gè)問問答題含解析