一級減速器說明書.doc
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學校代碼: 10128 學 號: 課程設(shè)計 題 目: 帶式輸送機的減速傳動裝置 學生姓名: 學 院: 機械學院 系 別: 工業(yè)工程 專 業(yè): 工 業(yè) 工 程 班 級: 09-2 指導教師: 李建福 2012年06 月 23日 目 錄 目錄……………………………………………………………1 設(shè)計任務書……………………………………………………2 傳動方案的擬定及說明………………………………………3 電動機的選擇…………………………………………………3 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)……………………………3 傳動件的設(shè)計計算……………………………………………4 軸的設(shè)計計算…………………………………………………7 軸承的選擇及計算……………………………………………9 鍵聯(lián)接的選擇及校核計算……………………………………10 聯(lián)軸器的選擇…………………………………………………10 潤滑與密封……………………………………………………11 參考資料目錄…………………………………………………11 內(nèi)蒙古工業(yè)大學課程設(shè)計任務書 學院(系): 機械學院 課程名稱: 機械核計基礎(chǔ) 指導教師(簽名): 李建福 專業(yè)班級: 工業(yè)09-2 學生姓名: 學號: 一、課程設(shè)計題目 帶式輸送機的減速傳動裝置 二、課程設(shè)計的目的 1.綜合運用機械設(shè)計課程及其它有關(guān)已修課程的理論和生產(chǎn)實際知識進行機械設(shè)計訓練,從而使這些知識得到進一步鞏固、加深和擴展。 2.學習和掌握通用零部件、機械傳動及一般機械設(shè)計的基本方法與步驟,培養(yǎng)學生工程設(shè)計能力和分析、解決問題的能力。 3.提高學生在計算、制圖、運用設(shè)計資料、進行經(jīng)驗估算、考慮技術(shù)決策等機械設(shè)計方面的基本技能以及機械CAD技術(shù)。 三、課程設(shè)計的主要內(nèi)容和 要求(包括原始數(shù)據(jù)、設(shè)計要求、工作量要求等) 原始數(shù)據(jù): 運輸帶工作拉力: F = 2350 N(包括卷筒及其支承的摩擦阻力) 輸送帶工作速度: V = 1.31 m/s 卷 筒 直 徑: D = 220 mm 有關(guān)情況說明: 工作條件:一班制連續(xù)單向運轉(zhuǎn),載荷平穩(wěn),室內(nèi)工作有粉塵;使用壽命:十年(大修期三年);生產(chǎn)批量:10臺;生產(chǎn)條件:中等規(guī)模機械廠,可加工7-8級精度齒輪;動力來源:電力,三相交流(220/380V);輸送帶速度允許誤差:5% 。 設(shè)計文件要求: 1.減速器裝配圖A0圖紙1張;2.零件工作圖A2圖紙2張; 3.設(shè)計計算說明書一份. 四、工作進度安排 1.設(shè)計準備階段(約占總學時的4%,約0.4天);2.傳動裝置的總體設(shè)計(約占總學時的10%,1天);3.各級傳動的主體設(shè)計(約占總學時的5%,約0.5天);4.裝配草圖的設(shè)計和繪制(約占總學時的35%,約3.5天);5. 裝配工作圖的設(shè)計和繪制和總成(約占總學時的25%,約2.5天);6.零件工作圖的設(shè)計和繪制(約占總學時的10%,約1天);7.設(shè)計計算說明書的編寫(約占總學時的9%,約1天);8.設(shè)計總結(jié)和答辨(約占總學時的2%,約0.2天). 五、主要參考文獻 1.楊可楨 程光蘊 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 高等教育出版社 2.陳秀寧 施高義 《機械設(shè)計課程設(shè)計》 浙江大學出版社 審核批準意見 系(教研室)主任(簽字): 一、傳動方案的擬定及說明 根據(jù)設(shè)計任務書的要求及條件,帶式輸送機減速傳動裝置選定為帶傳動+單級圓柱齒輪減速器(閉式)。 主要特點: 1. 高速級選用帶傳動,結(jié)構(gòu)簡單;便于維護;成本低。同時還可以緩沖、吸震。 2.低速級采用圓柱齒輪,傳動承載能力大,傳動比恒定,效率高,工作可靠,壽命長。 D V F 傳動方案簡圖見圖一: 二.電動機的選擇 1.電動機類型和結(jié)構(gòu)的選擇 按工作要求和條件,選用Y系列三相籠式異步電動機。 2.電動機容量的選擇 1)工作機所需功率Pw Pw=Fv/1000 =3.079 kw 2)電動機的輸出功率 Pd=Pw/η=3.442 kw η= =0.8944 其中:h1=0.96(帶傳動); h2=0.97(齒輪傳動8級); h3=0.99(滾動軸承); h4=0.98(低速級滑塊聯(lián)軸器); 因載荷平穩(wěn),故取電動機額度功率3 kw。 3.電動機轉(zhuǎn)速的選擇 nd=(i12i23)nw nw=60V/Dp=113.78 r/min nd=(2~4)(3~5)nw=(6~20)113.78=(682.68~2275.6)r/min 初選為同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的電動機。 4.電動機型號的確定 選電動機型號為Y100L2-4,其額定功率為3kW, 滿載轉(zhuǎn)速1430r/min?;痉项}目所需的要求。 三.傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算 1. 傳動裝置的總傳動比及其分配 由電動機的滿載轉(zhuǎn)速nd和工作機主動軸轉(zhuǎn)速nw可確定傳動裝置應有的總傳動比為: i=nd /nw=12.66 考慮到帶傳動的承載能力以及結(jié)構(gòu)尺寸的限制,故取 ib=3.0, ig=i/ib=4.22 速度偏差為0.5%<5%,所以可行。 2. 各軸轉(zhuǎn)速、輸入(輸出)功率、輸入轉(zhuǎn)矩 ①各軸轉(zhuǎn)速 Ⅰ軸 Ⅱ軸 工作軸 ②各軸輸入功率 Ⅰ軸 Ⅱ軸 工作軸 ③各軸輸入轉(zhuǎn)矩 Ⅰ軸 Ⅱ軸 工作軸 項 目 電動機軸 高速軸Ⅰ 低速軸Ⅱ 工作軸 轉(zhuǎn)速n(r/min) 1430 476.67 112.95 112.95 功率P(kW) 輸入 3.30 3.17 2.67 輸出 3.0 轉(zhuǎn)矩T(Nm) 輸入 66.11 268.02 225.75 輸出 20.034 傳動比i 3.0 4.22 1.0 效 率h h1=0.96 h2h3=0.980 h3h4=0.970 四.傳動件的設(shè)計計算 (1)帶傳動設(shè)計 皮帶選取應用廣泛的普通V帶。 4.1求計算功率 =1.33.079=4KW 4.2選取普通V帶型號 根據(jù)=4KW,=1430r/min,由圖13-15查出此坐標點位于A型線附近,故選取A型帶。 4.3求大小帶輪基準直徑 由所選型號查表13-9(《機械設(shè)計基礎(chǔ)》),選=90mm 由=(1-ε) 故=(1430/476.67)90=264.598mm由表13-9取=265mm 4.4驗算帶速 V= 帶速在5~25m/s范圍內(nèi),合適。 4.5 V帶基準長度和中心距 初步選取中心距 =1.5(90+265)=532.5mm 取600mm,符合 帶長 =1770mm 由表13-2(《機械設(shè)計基礎(chǔ)》),對A型帶選用=1800㎜ 實際中心距㎜ 4.6驗算小輪包角 57.3=164〉,合適 4.7求V帶根數(shù) Z= 由n1=1430r/min,d=90㎜,查表13-3(《機械設(shè)計基礎(chǔ)》) 由表13-5查得 由a1=164查表13-7得K=0.965查表13-2 K=1.01 由式 Z== 3.33 取4根 (2)齒輪傳動設(shè)計 1. 齒輪的材料選擇及許用應力的確定 齒輪Ⅰ采用45#鋼調(diào)質(zhì),表查得齒面硬度為197~286HBS 齒輪Ⅱ采用45#鋼正火,查表得齒面硬度為156~217HBS。 由表11-1查得 由表11-5查得=1.0 故 [σH1]= [σH2]= 由表11-1查得,,由表11-5查得S=1.25 [σF1]= [σF1]= 2. 齒輪強度設(shè)計 1)按齒面接觸強度設(shè)計 設(shè)計公式 mm 式中 載荷系數(shù)K=1.1(表11-3) 齒寬系數(shù)φd=0.8(表11-6) 小齒輪轉(zhuǎn)矩T1=70.03Nm ZE=188(表11-4) ZH=2.5 齒數(shù)比u=4.22 Zb=0.98 小齒輪分度圓直徑 d1≥57.94mm 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計,取高速級小齒輪分度圓直徑d1=58.79mm 2)幾何尺寸計算 參數(shù)選取:Z1=23 mn=2.5 mm b=12 Z2=i12Z1=3.48723=97.06 取Z2=97 1. 計算齒寬b b1=φdd1 =47.03mm 取 b1=55 mm b2= b1-5=50 mm 2. 中心距 a=153.38mm 圓整后取155mm 3. 按圓整后的中心距修正螺旋角 β=arcos=14.59 因為β值改變不多,故各參數(shù)不必修正 4. 計算大、小齒輪的分度圓直徑 d1=59.40mm d2=250.52mm 5. 計算圓周速度 v===1.48m/s 3)按齒根彎曲強度校核 校核公式 sF1==76.04<[σF1] =360MPa 安全。 sF2==18.24<[σF2] =240Mpa 安全 齒形系數(shù) 齒根修正系數(shù) 五.軸的設(shè)計計算 1. 高速軸I的設(shè)計與計算 1)軸的材料及許用應力 軸的材料選用:45﹟鋼+調(diào)質(zhì)(熱處理) sB =640 MPa s-1 =275Mpa t-1 =155Mpa [s-1] =275Mpa 2)軸的最小直徑的確定 d≥=20.96mm C根據(jù)軸選材料取110 由于所選軸的軸端與大帶輪相連接,故取 dmin=f30mm 3)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 A. 軸上齒輪位置 齒輪1相對下箱體呈對稱布置。 B. 階梯軸各軸段直徑的設(shè)計 由軸的最小直徑開始,根據(jù)軸肩的定位性質(zhì)不同,確定出下一軸段直徑的大小。 原則:定位軸肩+ ~ ;非定位軸肩+ ~ ; 2. 低速軸Ⅱ的設(shè)計與計算 1)軸的材料及許用應力 軸的材料選用:45﹟鋼+調(diào)質(zhì)(熱處理) sB =640 MPa s-1 =275Mpa t-1 =155Mpa [s-1] =275Mpa 2)軸的最小直徑的確定 d2≥=33.43mm A0根據(jù)軸選材料取110 ∴ 取 d2min=40mm (考慮到與軸1等強度的設(shè)計) 3)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 3. 低速軸Ⅱ的強度校核計算 1)軸的計算簡圖(a) 計算齒輪2所傳遞的力 圓周力 其中:d1=58.79mm; T1=66.11Nm 徑向力 d2=4.2258.79=248.09mm 軸向力 2)求水平面的支承反力(b) 3)繪制水平面的彎矩圖(b) 4)求垂直面的支承反力(C) 5)繪制垂直面面的彎矩圖(C) 6)繪制合成彎矩圖(d) 7)繪制扭矩圖(e) 8)求危險截面當量彎矩 由合成彎矩圖及扭矩圖可看出,危險截面在a處。取折合系數(shù)a=0.6 9)校核軸的強度 軸的計算應力為: 強度符合要求。 六.軸承的選擇及計算 1.軸承類型的選擇 根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計、軸承的工作環(huán)境及受力情況,軸I和軸Ⅱ上所用軸承均采用深溝球軸承,其型號分別為 6009和6011 。 2. 低速軸Ⅱ軸承的選擇計算 1)深溝球軸承6011的額定動、靜載荷 查表: C=30.2KN(額定動載荷) C0=21.8KN(額定靜載荷) 2)預期計算壽命 3)計算軸承當量動載荷 1.計算軸承1與軸承2所承受的徑向載荷Fr1和Fr2 2.計算軸承1與軸承2所承受的軸向載荷Fa1和Fa2 3.確定判斷系數(shù)e及載荷分配系數(shù)X、Y 故取X1=1 Y1=0 ;X2=0.56 Y2=1.99 4.計算當量動載荷P 4)計算軸承實際壽命 兩個軸承中,取當量動載荷計算值大者P2作為壽命計算依據(jù)。 滿足壽命要求 七.鍵聯(lián)接的選擇及校核計算 1)低速軸Ⅱ鍵的類型及尺寸 在軸Ⅱ上,齒輪2與之相連接,連接的形式采用普通平鍵連接,鍵的尺寸要根據(jù)軸的直經(jīng)及連接軸段的長度來選擇。 在a-a位置處: 選用A型鍵 b=16 h=10 L=45 (軸徑d=f58) 在b-b位置處: 選用A型鍵 b=12 h=8 L=50 (軸徑d=f40) 2)鍵的強度校核(擠壓強度) 在a-a位置處: 滿足強度要求 在b-b位置處: 滿足強度要求 八.聯(lián)軸器的選擇 聯(lián)軸器是連接軸Ⅱ與工作機軸之間的一個部件,由于所連接的兩軸之間傳遞的扭矩較大,并且對中性較差,因此選用滑塊聯(lián)軸器。 滑塊聯(lián)軸器的特點: 1.可以調(diào)節(jié)軸向位移;2.可以調(diào)節(jié)角度位移;3.可以調(diào)節(jié)徑向位移。 計算依據(jù): Tca=KAT=1.3*225.75=293.48Nm n=112.95r/min 故選擇聯(lián)軸器的參數(shù)為:滑塊聯(lián)軸器 許用轉(zhuǎn)矩T=250 Nm,最高轉(zhuǎn)速n=250r/min。 九.潤滑與密封 1)齒輪的潤滑 采用浸油潤滑,由于齒輪傳動的線速度為1.48m/s,所以浸油高度約為一個齒高。 2)滾動軸承的潤滑 由于齒輪傳動的線速度為1.48m/s小于2 m/s,所以軸承選用脂潤滑。 3)潤滑油的選擇 齒輪所用潤滑油,考慮到該裝置用于小型設(shè)備,選用L-AN15潤滑油。 4)密封方法的選取 選用凸緣式端蓋易于調(diào)整,采用梯形槽油氈密封。 軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。 參考資料目錄 [1] 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》,高等教育出版社,楊可楨,程光蘊主編,2006年5月第五版; [2] 《機械設(shè)計課程設(shè)計》,浙江大學出版社,陳秀寧,施高義主編,2004年10月第二版; [3]《簡明機械設(shè)計手冊》,同濟大學出版社,洪鐘德主編,2002年5月第一版; [4]《減速器選用手冊》,化學工業(yè)出版社,周明衡主編,2002年6月第一版; [5]《工程機械構(gòu)造圖冊》,機械工業(yè)出版社,劉希平主編 [6]《機械制圖(第四版)》,高等教育出版社,劉朝儒,彭福蔭主編,2001年8月第四版;- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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