带式输送机传动装置课程设计
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机械设计基础课程设计
计算说明书
设计题目:带式输送机传动装置
目录
一、课程设计任务书
1.1设计要求
二、传动装置运动学计算
2.1 电动机的选择
2.2 确定总传动比、分配传动比
2.3 计算各轴功率、转速和扭矩
三、带传动设计
3.1 选择带的剖面型号
3.2 计算带传动的主要尺寸和带的根数
四、齿轮传动计算
4.1 选择齿轮材料
4.2 计算和确定齿轮传动的主要参数
4.3 确定齿轮的结构和主要尺寸
五、轴的设计计算
5.1 轴的初步计算
5.2 轴的结构设计
5.3 轴的强度计算
六、联轴器选择
七、键的选择、计算
八、滚动轴承选择计算
九、减速器结构设计
9.1 确定箱体的结构和主要尺寸9.2 减速器附件的选择
9.3 减速器主要零件配合性质的确定
十、减速器的润滑
10.1 润滑方式的确定
10.2 选择润滑牌号
10.3 确定润滑油量
十一、设计心得
十二、参考资料
——V带传动 2——运输带 3——单级斜齿圆柱齿轮减速器——联轴器 5——电动机 6——卷筒
原始数据:运输带工作拉力F/N 4200
(1).根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1).为了满足半联轴器的轴向定位要求,Ⅰ-Ⅱ段右端需制出一轴肩,故取Ⅱ-Ⅲ段
输入轴的最小直径显然是安装带轮处的直径ⅡⅠ-d ,取mm d 32ⅡⅠ=-和尺寸,取mm l 35ⅡⅠ=-。
Ⅳ.齿轮轴的结构设计
根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度:。
机械设计基础课程设计带式输送机传动装置1. 设计选型:根据输送机的工作条件和要求,选择适当的传动装置。
常见的传动装置有齿轮传动、皮带传动和链传动等。
根据不同的需求,选择最合适的传动方式。
2. 齿轮传动:确定所需的传动比,根据输送机的工作要求和输送物料的性质,选择合适的齿轮传动比。
根据传动比,选择合适的主动轮和从动轮,确定齿轮的齿数和模数。
3. 皮带传动:确定所需的传动比和输送机的工作负载。
根据传动比和工作负载,选择合适的皮带类型和尺寸。
确定传动皮带的张紧装置和调节装置,以确保传动的稳定性和可靠性。
4. 链传动:根据输送机的工作负载和工作条件,选择合适的链传动类型和尺寸。
确定链条的张紧装置和轴的安装方式,以确保传动的稳定性和可靠性。
5. 设计传动结构:根据选定的传动方式,设计传动结构。
考虑到力学特性和布局要求,确定传动装置的位置和连接方式。
6. 传动系统的计算:根据输送机的工作条件和要求,进行传动系统的计算。
计算传动比、转速、功率等参数,确保传动装置满足输送机的工作要求。
7. 传动装置的选材和制造:根据传动装置的工作负荷和工作环境,选择合适的材料。
设计传动装置的零件尺寸并进行制造。
8. 装配和测试:按照设计图纸,完成传动装置的装配。
进行传动装置的测试,确保传动系统的正常运转和稳定性。
9. 优化和改进:根据测试结果和用户反馈,对传动装置进行优化和改进。
确保传动装置的性能和可靠性达到预期要求。
以上是一种可能的设计方案,具体的设计步骤和方法会因具体的工作条件和要求而有所不同。
在实际设计过程中,还需注意安全性、可维护性和成本等因素的考虑。
同时,还需具备合理的设计思路和实际操作能力,以提高设计的准确性和有效性。
机械设计课程设计计算阐明书设计题目: 带式输送机旳传动装置设计任务序号 2-3专业班学号设计者指导教师目录一、课程设计任务 .................................................... 错误!未定义书签。
二、传动装置总体设计 ............................................ 错误!未定义书签。
三、传动件设计 ........................................................ 错误!未定义书签。
四、装配草图设计 .................................................... 错误!未定义书签。
五、轴旳计算与校核 ................................................ 错误!未定义书签。
六、轴承基本额定寿命计算 .................................... 错误!未定义书签。
七、键旳挤压强度校核计算 .................................... 错误!未定义书签。
八、箱体构造旳设计 ................................................ 错误!未定义书签。
九、设计小结............................................................. 错误!未定义书签。
附件一......................................................................... 错误!未定义书签。
一、课程设计任务设计题目: 带式输送机旳传动装置设计1 。
传动系统示意图方案2: 电机→带传动→两级展开式圆柱齿轮(斜齿或直齿)减速器→工作机1—电动机;2—带传动;3—圆柱齿轮减速器;4—联轴器;5—输送带;6—滚筒2. 原始数据设计带式输送机传动装置中旳二级圆1 2 3 4 5 6 7 柱齿轮减速器, 原始数据如表所示:皮带旳有效拉力F4000 4500 3000 4000 3000 3200 4200 N输送带工作速度v0.8 0.85 1.20 1.00 1.40 1.30 1.00 m/s输送带滚筒直径d315 355 400 400 355 300 375 mm3. 设计条件1.工作条件: 机械厂装配车间;两班制, 每班工作四小时;空载起动、持续、单向运转, 载荷平稳;2.有效期限及检修间隔:工作期限为8年, 每年工作250日;检修期定为三年;3.生产批量及生产条件:生产数千台, 有铸造设备;4.设备规定: 固定;5.生产厂: 减速机厂。
一、设计任务书
带式输送机传动装置课程设计任务书
1.传动装置简图
2.已知条件
1)工作情况:两班工作制,单向连续运转,载荷平稳,输送带水平放置;
2)工作环境:室内,有灰尘,最高环境温度35℃,通风条件一般;
3)动力来源:电力,三相交流,电压380V/220V;
4)工作寿命:8年;
5)检修间隔期:4年一次大修,2年一次中修,半年一次小修;
6)制造条件:一般机械制造厂,小批量生产;
η;取滚筒-输送带效7)齿轮减速器浸油润滑;取大齿轮的搅油效率98
=
.0
搅
η;
率96
.0
=
w
3.设计任务
1)选择电动机型号;
2)选择联轴器类型和规格;
3)设计圆柱齿轮减速器;
4)设计滚筒轴滑动轴承;
5)绘制圆柱齿轮减速器装配工作图;
6)绘制带式输送机总装图;
7)绘制减速器中2~3个零件工作图由教师指定;
8)编写设计计算说明书;
拟定传动方案注意事项:
1.遵循高速级传动比为低速级传动比的到倍;
2.此减速器应老师要求设计成二级传动;
3.斜齿圆柱齿轮较直齿圆柱齿轮传动比高、传动平稳、齿轮尺寸小,应放在二
级减速器的高速级;
4.减速器设计时,为齿轮寿命考虑,应选用闭式传动;
5.设计齿轮时应注意浸油润滑要求:所没尺寸大于一个齿高且小于齿轮直径的
六分之一;
6.因为是两级传动,所以减速器内最少需要三根轴;
7.确定轴的尺寸后,检查齿轮是否与轴干涉;。
机械设计课程设计--设计一带式输送机传动装置带式输送机传动装置,包含带轮、电机、传动机构、减速机等元件,是将物体从一端传送到另一端的运输工具。
一、带轮带轮的材料有橡胶、皮革、金属、塑料等多种。
其中橡胶带轮特别适用于低速、低载荷的应用,具有耐腐蚀、耐温度的优点,不易漏油、防滑,寿命长;而皮革带轮具有耐高温、透气性高、耐磨损的优点,广泛应用在汽车行业及电子行业测试机中;而金属带轮能经受高负荷、大扭矩,可满足高速度高负荷及高速度低负荷的要求;塑料带轮具有耐磨损、抗刮耐磨、轻重量的特点,适用于中低速的传动,具有节能的效果。
二、电机电机是带式输送机传动装置的核心元件,主要用于带式输送机所需的动力输出。
常用的电机有直流电机、交流电机及异步电机等,其中异步电机属高效率电机,具有功率大、开路启动电流小、抗干扰性能强、定子电路接线方便、行程可任意设定等优点,是近几年受到广泛认可的新型电机。
三、传动机构带式输送机传动装置的传动机构通常有滑动型、链式型及皮带式传动机构三种。
滑动型传动机构的特点是能够实现可控制的传动精度及调速范围,广泛应用在微电脑控制的机器人系统中;链式传动机构具有结构简单、装卸方便、承载能力强等特点,是裂变、压接、锻造机械设备的特殊传动;皮带式传动机构具有多段可调,多比例传动、转速大等优点,能够实现转速的连续改变,广泛应用于汽车、电子行业。
四、减速机减速机是带式输送机传动装置的重要组成部分,主要用于将高速的输入,降低到适合输出的倍数速度,多用于将电机高速的输出降到适用于驱动带轮的速度。
常见的减速机主要有齿轮减速机、齿条减速机、蜗杆减速机、摆线针轮减速机及柔性联轴器等。
齿轮减速机效率较高,耐磨性能好,但噪音较大,价格会高些;齿条减速机主要用于箱式结构传动机构,其传动量大,承重能力强;蜗杆减速机有较大的承载能力,适用于短距离的大扭矩传动;摆线针轮减速机属螺旋传动,承载能力较差,但整机噪音低,安全可靠;柔性联轴器能够实现输入转轴与输出轴的旋转同步,减少回转摆动的影响,属于特种传动装置。
课程设计题目自动送料带式输送机传动装置地设计教学院机电工程学院专业交通运输班级姓名指导教师(二)工作条件该传动装置单向传送,载荷有轻微冲击,空载起动,两班制工作,使用期限5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(装订原发地设计任务书)3.前言(题目分析、传动方案地拟定等)4.电动机地选择5.传动装置运动参数和动力参数计算(计算总传动比、分配各级传动比、计算各轴转速、功率和扭矩)6.V带传动设计计算7.齿轮(斜齿圆柱齿轮)传动设计计算8.轴地设计计算9.轴承地选择和计算10.键联接地选择和校核11.联轴器地选择12.减速器箱体地设计(包括主要结构尺寸地计算及必要地说明)第五章 轴地设计5.1低速轴地结构设计低速轴地参数见表 工程 II P /kW X n /r •1min - 参数 5.9 1195.1.1轴上零件地布置对于单级减速器,低速轴上安装一个齿轮、一个联轴器,齿轮安装在箱体地中间位置;俩个轴承安装在箱体地轴承座孔内,相对于齿轮对称布置;联轴器安装在箱体地外面一侧.为保证齿轮地轴向位置和轴承润滑,还应在齿轮和轴承之间加一个挡油板.5.1.2零件地装拆顺序轴上地主要零件是齿轮,齿轮地安装可以从左侧装拆.从方便加工地角度选轴上地零件从轴地左端装拆,轴承盖、轴承、挡油板、齿轮一次从轴地左端装入,右端地轴承从右端装入. 5.1.3轴地结构设计 为便于轴上零件地安装,把轴设计为阶梯轴,后段轴地直径大于前段轴地直径,低速轴地具体设计如下 轴段①安装轴承,用度端盖和挡油板轴向固定轴段②高于轴段①,用来安装齿轮 轴段③高于轴段②,用来定位齿轮轴段④低于轴段③,方便安装轴承; 齿轮在轴段②上用键轴向固定.轴段⑤低于轴段④形成轴肩,用来定位联轴器 低速轴地结构如下图所示5d 4d 3d 2d 1d⑥计算危险截面直径轴地材料为45钢调质B σ=650MPa,][1b -σ=60MPa31][1.0b eM d -≥σ=37mm.受键槽影响取d=39mm<45mm 满足. 5.4.3绘制低速轴地计算简图为计算轴地强度,应将载荷简化处理,斜齿圆柱齿轮,其受力可分解为圆周力Ft 、径向力Fr ,轴向力Fa.两端轴承可简化为一端活动铰链,一端为固定铰链.为计算方便,危险截面选择安装齿轮地轴段中心位置,位于两个支点地中间,距1支座距离为L/2=47.875mm.T=473000N.m md=39mm5.5高速轴地结构设计 高速轴参数工程 II P /kW X n /r •1min -参数6.245055.5.1轴上零件地布置高速轴为齿轮轴其上安装一个带轮,齿轮在箱体地中间位置;俩个轴承安装在箱体地轴承座孔内,相对于齿轮对称布置;为保证轴地轴向位置,还应在齿轮和轴承之间加一个挡油板. 5.5.2轴地结构设计为便于轴上零件地安装,把轴设计为阶梯轴,后段轴地直径大于前段轴地直径,高速轴地具体设计如下 轴段①安装带轮,用键轴周向固定 轴段②高于轴段①形成轴肩,用来定位带轮 轴段②安装轴承,挡油板 轴段③为齿轮;轴段④直径应和轴段②直径相同,以使左右两端轴承型号一致.用挡油板和端盖轴向定位.高速轴地结构如下图1d 2d 3d 4d5.5.3确定各轴段地尺寸高速轴为齿轮轴其材料为20GrMnT ,取A=985.6.3绘制低速轴地计算简图为计算轴地强度,应将载荷简化处理,斜齿圆柱齿轮,其受力可分解为圆周力Ft、径向力Fr,轴向力Fa.两端轴承可简化为一端活动铰链,一端为固定铰链.危险截面选择齿轮地轴段中心位置,位于两个支点地中间,距1支座距离为L/2=46.375mm第六章轴承、键和联轴器地选择d=29mm6.2.2校核键地强度轴段①上安装带轮静联接校核挤压强度:L=L-b ,T=12000N.mm轴段①:1pσ=dhlT4=62.52/mmN小于许用应力合理所以键连接强度满足要求6.3选择轴承及计算轴承寿命6.3.1轴承型号地选择高速轴选轴承类型为圆锥滚子轴承,型号为30208低速轴选轴承类型为圆锥滚子轴承,型号为302116.3.2轴承寿命计算低速轴:正常使用情况,查【2】P279表16-8和16-9得: ft= 1,fp=1.2,ε=3 查[1]P79表6-7:轴承30211 d=55mm,基本额定动载荷Cr=90800N,基本额定静载荷Co=115000N,临界系数e=0.4,当A/R<=e时x=0.5,y=1.5①计算轴承受力径向力NFFRBNFFRAHvHv3242239522222121=+==+=②轴向外载荷Fa=1272N③派生地轴向力SNyRBSBNyRASA108027982====④计算轴承地轴向载荷因为SB与轴向外载荷方向相反切SB=1080N,Fa+SA=2072NSB<Fa+SA所以轴承B端为压紧端.故此两轴承轴向载荷为AB=Fa+SA=2070N。
目录第一部分设计任务书 (1)第二部分传动方案分析 (2)第三部分电动机的选择计算 (3)第四部分传动装置运动和动力参数的选择计算 (4)第五部分传动零件的设计及计算 (5)一、齿轮设计计算 (5)1、1轴和2轴啮合齿轮设计计算 (5)2、2轴和3轴啮合齿轮设计计算 (10)二、链轮的设计计算 (13)第六部分减速器轴及轴承装置、联轴器、键的设计计算 (16)一、1轴及轴上联轴器、轴承、键的设计计算 (16)二、2轴及轴上轴承、键的设计计算 (20)三、3轴及轴上轴承、键的设计计算 (24)第七部分润滑和密封方式的选择、润滑油和牌号的确定 (27)第八部分箱体及附件的结构设计和选择 (27)第九部分设计小结 (30)第十部分参考资料 (30)第一部分、设计任务书设计题目:带式输送机传动方案:电机→两极圆柱齿轮(直齿或斜齿)减速器→链传动→工作机设计参数:设计要求:1)输送机运转方向不变,工作载荷稳定2)输送带鼓轮的传动效率取为3)工作寿命为8年,每年300个工作日。
每工作日16小时设计内容:1)装配图1张2)零件图3张3)设计说明书一份指导老师:夏红梅第二部分、传动方案分析题目:带式输送机传动装置传动方案:电机→两极圆柱齿轮(直齿或斜齿)减速器→链传动→工作机设计参数:设计要求:1).输送机运转方向不变,工作载荷稳定。
2).输送带鼓轮的传动效率取为。
3).工作寿命为8年,每年300个工作日,每日工作16小时。
4)带式输送机提升物料:谷物、型沙、碎矿石、煤等等。
特点及应用:结构简单,但齿轮相对于轴承的位置不对称,因此要求轴有较大的刚度。
高速级齿轮布置在远离转矩输入端,这样,轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相抵消,以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。
由于高速级直接接电动机输出轴,所以高速级宜用圆柱斜齿轮,低速级用圆柱直齿轮。
装置分布如图:辅助件有:观察孔盖,油标和油尺,放油螺塞,通气孔,吊环螺钉,吊耳和吊钩,定位销,启盖螺钉,轴承套,密封圈等。
学校:电子科技大学中山学院学院:机电工程学院专业:09机械C班
机电工程学院
机械设计课程设计
题目名称设计一带式输送机传动装置课程名称机械设计课程设计
学生姓名XXX
学号29100101062
班级09机械C班
指导教师XX
电子科技大学中山学院机电工程学院
2012年6月18日
学校:电子科技大学中山学院学院:机电工程学院专业:09机械C班
图1 带式输送机传动简图
图2 电动机
带式输送机的设计参数:
输送带的牵引力1.25kN;输送带的速度为:1.8m/s
图3
图4
根据轴上零件的定位、装拆方便的要,同时考虑到强度的原则,主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。
①轴段①的确定:
图5主动轴
、同理可求得从动轴的二维图如图6(键槽大小还没确定)。
图6从动轴。
1.传动装置的总体方案设计1.1 传动装置的运动简图及方案分析1.1.1 运动简图输送带工作拉力 kM /F 6.5 输送带工作速度 /v (1m -•s ) 0.85滚筒直径 mm /D3501.1.2 方案分析该工作机有轻微振动,由于V 带有缓冲吸振能力,采用V 带传动能减小振动带来的影响,并且该工作机属于小功率、载荷变化不大,可以采用V 带这种简单的结构,并且价格便宜,标准化程度高,大幅降低了成本。
减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速,这是两级减速器中应用最广泛的一种。
齿轮相对于轴承不对称,要求轴具有较大的刚度。
高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边,以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。
原动机部为Y 系列三相交流异步电动机。
总体来讲,该传动方案满足工作机的性能要求,适应工作条件、工作可靠,此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。
1.2电动机的选择1.2.1 电动机的类型和结构形式电动机选择Y 系列三相交流异步电动机,电动机的结构形式为封闭式。
1.2.2 确定电动机的转速由于电动机同步转速愈高,价格愈贵,所以选取的电动机同步转速不会太低。
在一般 机械设计中,优先选用同步转速为1500或1000min /r 的电动机。
这里选择1500min /r 的电动机。
1.2.3 确定电动机的功率和型号 1.计算工作机所需输入功率1000P Fvw =由原始数据表中的数据得PW=1000FV=KW 310001085.05.6⨯⨯ =5.25kW2.计算电动机所需的功率)(P d kWη/P d w P =式中,η为传动装置的总效率n ηηηη⋅⋅⋅=21式子中n ηηη,,21分别为传动装置中每对运动副或传动副的效率。
带传动效率95.01=η 一对轴承效率99.02=η 齿轮传动效率98.03=η 联轴器传动效率99.04=η 滚筒的效率96.05=η总效率84.096.099.098.099.095.023=⨯⨯⨯⨯=ηkWkW P W58.684.0525.5P d ===η取kW 5.7P d =查表[]1Ⅱ.186得 选择Y132M —4型电动机电动机技术数据如下: 额定功率kW)(:kW 5.7 满载转速r/min)(:r/min 1440 额定转矩)/m N (:m N /2.2最大转矩)/m N (:m N /2.2 运输带转速min /4.4635.014.385.06060r D vn w =⨯⨯==π 1.3计算总传动比和分配各级传动比1.3.1确定总传动比w m n n i /=电动机满载速率m n ,工作机所需转速w n 总传动比i 为各级传动比的连乘积,即n i i i i ⋅⋅⋅=211.3.2分配各级传动比 总传动比314.461440/===w m n n i 初选带轮的传动比5.21=i ,减速器传动比4.125.231==i 取高速级齿轮传动比2i 为低速级齿轮传动比3i 的1.3倍,所以求的高速级传动比2i =4,低速级齿轮传动比3i =3.11.4计算传动装置的运动参数和动力参数1.4.1计算各轴的转速传动装置从电动机到工作机有三个轴,依次为1,2,3轴。
机械设计课程练习计算说明设计题目:带式输送机传动装置的设计目录一,..........总体方案设计.. (2)二,设计要求 (2)三。
设计步骤 (2)1.传动装置总体设计方案:...........,. (2)2.电机的选择 (3)3.计算传动装置的传动比,确定各轴的参数...四4.齿轮设计 (6)5.滚动轴承和传动轴的设计 (8)附件:两个轴的装配示意图 (16)6.键连接设计 (18)7.箱体结构设计 (19)8.润滑密封设计 (20)四。
设计总结 (20)参考 (21)一、总体方案设计课程设计主题:带式输送机传动装置的设计(示意图如下)1-传送带双滚筒3-耦合4-减速器五V带传动6电机1.设计条件:1)该机器用于通过传送带输送物料,如沙、砖、煤、粮食等。
2)工作条件:单次运输,负载轻微振动,环境温度不超过40℃;3)运动要求输送带运动速度误差不超过7%;4)使用寿命10年,一年365天,每天8小时;5)保养周期小修一年,大修三年;6)工厂型中小型机械厂;7)生产批量、单件和小批量生产;2.原始数据:用输送工作张力F/KN 皮带工作速度v/(米/秒) 卷直径D/毫米八 2.2 220二、设计要求1.减速器装配图1(三视图,图纸A1);2.零件图2 (A3图,高速轴和低速齿轮);(来自选项)3.1份设计和计算说明(约30页)。
三。
设计步骤1.传动装置总体设计方案1)外部传动机构为v带传动。
2)减速器为一级膨胀圆柱齿轮减速器。
3)方案示意图如下:1-传送带;双滚筒;3-耦合; 4-减速器;5-V 带传动;6电机4)方案优缺点:工作机振动轻微,由于V 带具有缓冲和吸振能力,V 带传动可以减少振动的冲击,工作机功率小,负载变化小,可以采用V 带的简单结构,价格便宜,标准化程度高,成本大大降低。
减速器一级圆柱齿轮的一部分减速,是一级减速器中应用最广泛的一种。
原动机是Y 系列三相交流异步电动机。
总的来说,该传动方案满足工作机的性能要求,适应工况,工作可靠,结构简单,尺寸紧凑,成本低,传动效率高。
目录第一部分设计任务书 (1)第二部分传动方案分析 (2)第三部分电动机的选择计算 (3)第四部分传动装置运动和动力参数的选择计算 (4)第五部分传动零件的设计及计算 (5)一、齿轮设计计算 (5)1、1轴和2轴啮合齿轮设计计算 (5)2、2轴和3轴啮合齿轮设计计算 (10)二、链轮的设计计算 (13)第六部分减速器轴及轴承装置、联轴器、键的设计计算 (16)一、1轴及轴上联轴器、轴承、键的设计计算 (16)二、2轴及轴上轴承、键的设计计算 (20)三、3轴及轴上轴承、键的设计计算 (24)第七部分润滑和密封方式的选择、润滑油和牌号的确定 (27)第八部分箱体及附件的结构设计和选择 (27)第九部分设计小结 (30)第十部分参考资料 (30)第一部分、设计任务书设计题目:带式输送机传动方案:电机→两极圆柱齿轮(直齿或斜齿)减速器→链传动→工作机设计参数:设计要求:1)输送机运转方向不变,工作载荷稳定2)输送带鼓轮的传动效率取为3)工作寿命为8年,每年300个工作日。
每工作日16小时设计内容:1)装配图1张2)零件图3张3)设计说明书一份指导老师:夏红梅第二部分、传动方案分析题目:带式输送机传动装置传动方案:电机→两极圆柱齿轮(直齿或斜齿)减速器→链传动→工作机设计参数:设计要求:1).输送机运转方向不变,工作载荷稳定。
2).输送带鼓轮的传动效率取为。
3).工作寿命为8年,每年300个工作日,每日工作16小时。
4)带式输送机提升物料:谷物、型沙、碎矿石、煤等等。
特点及应用:结构简单,但齿轮相对于轴承的位置不对称,因此要求轴有较大的刚度。
高速级齿轮布置在远离转矩输入端,这样,轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相抵消,以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。
由于高速级直接接电动机输出轴,所以高速级宜用圆柱斜齿轮,低速级用圆柱直齿轮。
装置分布如图:辅助件有:观察孔盖,油标和油尺,放油螺塞,通气孔,吊环螺钉,吊耳和吊钩,定位销,启盖螺钉,轴承套,密封圈等。
各主要部件选择: 第三部分 电动机的选择计算按照工作要求和条件选用一般用途的Y 系列三相异步电动机。
(1) 电动机容量工作机所需功率Pw 按以下公式计算 Pw=1000w wwF V η (kw ) 根据已知条件,将输送带的阻力Fw=7000N 、输送带速度Vw=0.35m/s,带式输送机的效率w η=代入上式得Pw=70000.3510000.97⨯⨯Kw=电动机的输出功率Po 按以下公式计算 Po=wp ηKw式中 η—从滚筒到电动机之间的总的传动功率,其值按η=24ηηηηη齿联搅油链轴承计算 查表两对齿轮传动的效率η齿都取;每对(共四对)滚动轴承的效率η轴承都取,联轴器效率(弹性联轴器)η联取,减速器的搅油效率η搅油取,链传动效率取.所以总效率为η=24ηηηηη齿联搅油链轴承=240.980.990.990.960.96⨯⨯⨯⨯= 所以电动机的输出功率为Po=wp η=2.530.84Kw= 查表,取电动机的额定功率为Pm=4kw(2) 电动机的转速滚筒转速为w n =60w V D π=600.351000300π⨯⨯⨯r/min=min 查表推荐各种机构传动比范围,取单级圆柱齿轮的传动比为12i =35;23i =35,链传动比34i =,则总传动比范围为122334i i i i ==(33255 3.5)1887.5⨯⨯⨯⨯= 所以电动机的转速可选择范围相应为'(1887.5)22.28n in ==⨯r/min=电动机同步转速符合这一范围的有750r/min,1000r/min,1500r/min 三种。
为降低电动机重量和价格,查表可选取同步转速为1500r/min 的Y 系列电动机,型号为Y112M4;其满载转速为m n =1440r/min. 第四部分 传动装置运动和动力参数的选择计算1、 传动装置的总传动比及各级传动比 (1) 传动装置的总传动比m w n i n ==144022.28= (2) 分配各级传动比1) 初步确定传动比,各级传动比与总传动比的关系为初选链传动比34i = 则i 减=1223i i =34i i =64.633.2= 可取12i =()23i ,即i 减=1223i i =()223i ,得23i =取23i =则12i =23i i 减=20.204.05= 至此,初步确定12i =,23i =,34i =2、 计算传动装置运动参数和动力参数1)0轴(电动机轴)的输出功率,转速和转矩 Po= o n =m n =1440r/min To=9550O m P n =( 3.0195501440⨯)= 2)1轴(高速轴)的输入功率、转速和输入转矩。
从O 轴到1轴,只经过联轴器传动,所以 1p =001p η=⨯ 10n n ==1440r/min111 2.98955095501440P T n =⨯=⨯= 2轴(中间轴)的输入功率、转速和输入转矩。
从1轴到2轴,经过一对轴承,一对齿轮啮合传动,所以 21121 2.980.990.98p p p ηηη===⨯⨯齿轴承kw= 4)3轴(低速轴)的输入功率、转速和输入转矩。
从2轴到3轴,经过一对轴承,一对齿轮啮合传动,所以 5)4轴(鼓轮轴)的输入功率、转速和输入转矩。
从3轴到4轴,经过一对轴承,一对链传动,还要考虑搅油效率,所以 第五部分 传动零件的设计及计算 一、齿轮设计计算1、2轴啮合齿轮设计计算1、 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1) 按传动方案,选用斜齿圆柱齿轮。
2) 运输机为一般工作机器,速度不高,故选用7级精度。
3) 材料选择。
查表选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS ,两者材料硬度差为40HBS 。
4) 选择小齿轮齿数为1Z =24,大齿轮齿数2Z =524120⨯=。
5) 选取螺旋角。
初选螺旋角β=014。
2、 按齿面接触强度设计按公式1t d ≥ (1) 确定公式内的各计算数值1) 试选t K =。
2) 计算小齿轮传递的转矩。
3) 查看区域系数H Z 图选取H Z =.4) 查看标准圆柱齿轮传动的端面重合度αε,查得1αε=,2αε=,则12 1.60αααεεε=+=。
5)查看表格选取齿宽系数d φ=1.6)查表得到材料的弹性影响系数E Z =12189.8MPa 。
7)按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限lim1H σ=600Mpa;大齿轮的接触疲劳强度极限lim 2H σ=550 Mpa 。
8)计算应力循环次数9)取接触疲劳寿命系数1HN K =,2HN K = 10)计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数S=1,则(2) 计算1) 计算小齿轮分度圆直径1t d ,由计算公式得 2) 计算圆周速度。
3) 计算齿宽b 及模数nt m 。
b=1131.8631.86d t d mm mm φ=⨯=4) 计算纵向重合度βε 5) 计算载荷系数k.已知使用系数A K =1,根据v=s,7级精度,查表得到动载系数K ν=;1.410H K β=。
查图得 1.35F K β=;查表得 1.2H F K K αα==。
故载荷系数6) 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,由式 7) 计算模数n m 3、 按齿根弯曲强度设计由式 []Fa Sa n F m σ≥(1) 确定计算参数 1) 计算载荷系数。
2) 根据纵向重合度βε=,查图得螺旋角影响系数Y β=.3) 计算当量齿数。
4) 查取齿形系数。
查表得1Fa Y = 2Fa Y =5) 查取应力校正系数。
查表得 1Sa Y = 2Sa Y =6)查图的小齿轮的弯曲疲劳强度极限1FE σ=500MPa ;大齿轮的弯曲疲劳强度极限2FE σ=380MPa ;7) 查图取弯曲疲劳寿命系数1FN K = 2FN K =; 8)计算弯曲疲劳许用应力 。
取弯曲疲劳安全系数S=,由式 9)计算大、小齿轮的[]Fa SaF Y Y σ并加以比较。
大齿轮的数值大。
(2)设计计算对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,取n m =1.25mm,已可满足弯曲强度。
但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触强度算得的分度圆直径1d =33.32mm ,算出小齿轮齿数应有的齿数。
于是由 取1z =26,则2121526130z i z ==⨯=。
4、 几何尺寸计算 (1) 计算中心距将中心距圆整为101mm 。
(2) 按圆整后的中心距修正螺旋角因β改变比较大,所以要修正参数a ε、H Z 。
H Z =(3) 计算大、小齿轮的分度圆直径 (4) 计算齿轮宽度圆整后取235B mm=140B mm =2、3轴齿轮设计计算1、 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1) 按照传动方案,选用直齿圆柱齿轮传动。
2) 运输机为一般工作机器,速度不高,故选用7级精度。
3) 材料选择。
查表10-1选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS ,两者材料硬度差为40HBS 。
4) 选择小齿轮齿数为2Z *=24,大齿轮齿数3Z =4.052497.2⨯=,取3Z =98。
2、按齿面接触强度设计 用以下设计计算公式计算 (1)确定公式内的各计算数值 1)试选载荷系数 1.3t K =。
2)计算小齿轮传递的转矩。
3)由表10-7选取齿宽系数d φ=1.4)由表10-6查得材料的弹性影响系数E Z =12189.8MPa 。
5)由图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限lim2H σ*=600Mpa;大齿轮的接触疲劳强度极限lim3H σ=550 Mpa 。
6)由式10-13计算应力循环次数7)由图10-19取接触疲劳寿命系数2HN K *=,3HN K =.8)计算接触疲劳许用应力。
取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-12)得(2)计算1)试算小齿轮分度圆直径2t d *,代入[]H σ中较小的值。
[2 2.3264.024E tH d mm u σ*≥== ⎝ 2)计算圆周速度v 。
3)计算齿宽b 。
b=2d t d φ*=1⨯64.024mm4)计算齿宽与齿高之比b h。
模数 2264.0242.6724t t d m mm mm z **=== 齿高 2.25 2.25 2.67 6.0t h m mm mm ==⨯= 5)计算载荷系数根据v=s ,7级精度,由图10-8查得动载系数v K =;直齿轮,1H F K K αα==;由表10-2查得使用系数A K =1;由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时,H K β=。