机械原理课程设计说明书——电机转子槽绝缘纸插入机(东华大学)
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目录一.设计任务书 (2)二. 传动装置总体设计 (3)三.电动机的选择 (4)四.V带设计 (6)五.带轮的设计 (8)六.齿轮的设计及校核 (9)七.高速轴的设计校核 (14)八.低速轴的设计和校核 (21)九.轴承强度的校核 (29)十.键的选择和校核 (31)十一.减速箱的润滑方式和密封种类的选择 (32)十二. 箱体的设置 (33)十三. 减速器附件的选择 (35)十四.设计总结 (37)十五。
参考文献 (38)一.任务设计书题目A:设计用于带式运输机的传动装置原始数据:工作条件:一半制,连续单向运转。
载荷平稳,室内工作,有粉尘(运输带于卷筒及支撑间.包括卷筒轴承的摩擦阻力影响已经在F中考虑)。
使用年限:十年,大修期三年。
生产批量:十台。
生产条件:中等规模机械厂,可加工7~8级齿轮及蜗轮。
动力来源:电力,三相交流(380/220)。
运输带速度允许误差:±5%。
设计工作量:1.减速器装配图一张(A3)2.零件图(1~3)3.设计说明书一份个人设计数据:运输带的工作拉力T(N/m)___4800______运输机带速V(m/s)____1.25_____ 卷筒直径D(mm)___500______已给方案三.选择电动机1.传动装置的总效率: η=η1η2η2η3η4η5式中:η1为V 带的传动效率,取η1=0.96; η2η2为两对滚动轴承的效率,取η2=0.99; η3为一对圆柱齿轮的效率,取η3=0.97; η为弹性柱销联轴器的效率,取η4=0.98; η5为运输滚筒的效率,取η5=0.96。
所以,传动装置的总效率η=0.96*0.99*0.99*0.97*0.98*0.96=0.86 电动机所需要的功率P=FV/η=4800*1.25/(0.86×1000)=6.97KW 2.卷筒的转速计算nw=60*1000V/πD=60*1000*1.25/3.14*500=47.7r/minV 带传动的传动比范围为]4,2['1 i ;机械设计第八版142页 一级圆柱齿轮减速器的传动比为i2∈[8,10 ];机械设计第八版413页 总传动比的范围为[16,40]; 则电动机的转速范围为[763,1908]; 3.选择电动机的型号:根据工作条件,选择一般用途的Y 系列三相异步电动机,根据电动机所需的功率,并考虑电动机转速越高,总传动比越大,减速器的尺寸也相应的增大,所以选用Y160M-6型电动机。
机械设计课程设计原始资料一、设计题目热处理车间零件输送设备的传动装备二、运动简图图11—电动机2—V带3—齿轮减速器4—联轴器5—滚筒6—输送带三、工作条件该装置单向传送,载荷平稳,空载起动,两班制工作,使用期限5年(每年按300天计算),输送带的速度容许误差为±5%.四、原始数据滚筒直径D(mm):320运输带速度V(m/s):0。
75滚筒轴转矩T(N·m):900五、设计工作量1减速器总装配图一张2齿轮、轴零件图各一张3设计说明书一份六、设计说明书内容1。
运动简图和原始数据2。
电动机选择3. 主要参数计算4. V带传动的设计计算5。
减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算6. 机座结构尺寸计算7。
轴的设计计算8. 键、联轴器等的选择和校核9。
滚动轴承及密封的选择和校核10。
润滑材料及齿轮、轴承的润滑方法11。
齿轮、轴承配合的选择12。
参考文献七、设计要求1. 各设计阶段完成后,需经指导老师审阅同意后方能进行下阶段的设计;2. 在指定的教室内进行设计.一. 电动机的选择一、电动机输入功率二、电动机输出功率其中总效率为查表可得Y132S—4符合要求,故选用它。
Y132S—4(同步转速,4极)的相关参数表1二。
主要参数的计算一、确定总传动比和分配各级传动比传动装置的总传动比查表可得V带传动单级传动比常用值2~4,圆柱齿轮传动单级传动比常用值为3~5,展开式二级圆柱齿轮减速器。
初分传动比为,,。
二、计算传动装置的运动和动力参数本装置从电动机到工作机有三轴,依次为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ轴,则1、各轴转速2、各轴功率3、各轴转矩表2三 V带传动的设计计算一、确定计算功率查表可得工作情况系数故二、选择V带的带型根据,由图可得选用A型带。
三、确定带轮的基准直径并验算带速1、初选小带轮的基准直径。
查表8—6和8—8可得选取小带轮的基准直径2、验算带速按计算式验算带的速度因为,故此带速合适。
3、计算大带轮的基准直径。
燕山大学机械设计课程设计说明书题目:带式输送机传动装置学院(系):机械工程学院年级专业: 09级机械设计及理论学号: 0901********学生姓名:乔旋指导教师:许立忠教师职称:教授目录一、设计任务书..................................................................二、传动方案分析................................... ..........................三、电动机的选择和参数计算........................................四、传动零件的设计计算.................................................五、轴的设计......................................................................六、键的选择校核............................................................七、轴承的校核...................................................................八、联轴器的选择及校核................................................九、密封与润滑的选择....................................................十、减速器附件及说明................................................... 十一、装配三维图........................................................十二、设计小结.............................................................参考资料...................................................................二、传动方案分析2.1.传动系统的作用:作用:介于机械中原动机与工作机之间,主要将原动机的运动和动力传给工作机,在此起减速作用,并协调二者的转速和转矩。
机械原理课程设计计算说明书设计题目步进输送机学院专业机械设计制造及其自动化设计人指导教师完成日期2016 年 6 月日贺州学院目录机械原理课程设计 (1)计算说明书 (1)一、设计题目 (3)二、执行机构初始设计 (5)1.工艺动作分解和机构分解 (5)2. 执行机构的选择及评价 (5)三、总体方案设计 (11)1.往复移动平台的尺寸设计计算 (11)2.四杆机构设计 (15)3.凸轮设计 (16)四、执行机构运动分析(图解法) (18)五、心得体会 (34)一、设计题目1.设计题目:步进输送机运动简图设计2.工作原理及工艺动作简述:步进输送机是一种间歇输送工件的传送机械,工件由料仓卸落到辊道上,滑架作往复直线运动。
滑架正行程时,通过棘钩使工件向前运动,滑架返回时,棘钩的弹簧被压下,棘钩从工件下面滑过,工件不动,当滑架又向前运动时,棘钩又钩住下一工件向前运动,从而实现工件的步进传送,插板作带停歇的往复运动,可使工件保持一定的时间间隔卸落到辊道上。
3.原始数据及设计要求(1)输送步长:H=815mm。
(2)滑架工作行程平均速度:0.42m/s,行程速比系数:K=1.6。
(3)滑架导轨水平线至安装平面的高度在1100mm以下。
(4)电动机功率可选用1.1KW,1400r/min左右。
难点提示及注意事项(1)本机主运动机构是做往复直线运动的步进输送机构,其执行构件是随滑架作往复直线运动的推爪(推爪可被辊道上的工件压下或由弹簧顶起复位)。
辅助运动机构是插断机构,其执行构件是插板,两者的协调运动关系是:起始点工位上的工件被输送机构的推爪推出后,即可开启插板放下一个新工件,当输送机构的推爪返回原位准备再推进时,新工件早已在起始点就位,且插板也早已关闭。
为保证推爪在推进工作前保持推程状态,输送机构的行程应大于工件输送步长20cm左右。
工作循环图应据此协调关系设计,并自行确定若干需要的协调运动参数。
(2)步进输送机构与插断机构的主要设计参数有些已给定,有些需要计算或自行确定。
机械设计课程设计说明书 1目录1. 设计任务书 (3)1.1. 设计题目 (3)1.2. 工作条件 (3)1.3. 技术数据 (3)2. 电动机的选择计算 (3)2.1. 选择电动机系列 (3)2.2. 选择电动机的功率及转速 (3)2.3. 选择电动机的型号 (4)3. 传动装置的运动和动力参数计算 (5)3.1. 分配传动比 (5)3.2. 各轴功率、转速和转矩的计算 (5)4. 传动零件的设计计算 (7)4.1. 减速器以外的传动零件(链传动)的设计计算 (7)4.2. 减速器以内的传动零件(齿轮)的设计计算 (8)5. 轴的设计计算 (11)5.1. 减速器高速轴的设计 (11)5.2. 减速器低速轴的设计 (12)6. 滚动轴承的选择及其寿命计算 (16)6.1. 减速器高速轴滚动轴承的选择及其寿命计算 (16)6.2. 减速器低速轴滚动轴承的选择及其寿命计算 (17)7. 键连接的选择和验算 (18)7.1减速器大齿轮与低速轴的键连接 (18)7.2小链轮与减速器低速轴轴伸的键连接 (18)7.3联轴器与减速器高速轴轴伸的键连接 (18)8. 联轴器的选择 (19)9. 润滑和密封 (19)9.1. 减速器齿轮传动润滑油的选择 (19)9.2. 减速器轴承润滑方式和润滑剂的选择 (19)9.3. 减速器密封装置的选择、通气器类型的选择 (19)10. 参考文献 (19)1. 设计任务书1.1. 设计题目设计胶带传输机的传动装置1.2. 工作条件1.3. 技术数据2. 电动机的选择计算2.1. 选择电动机系列根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动机,封闭自扇 冷式结构,电压380伏,Y 系列电动机2.2. 选择电动机的功率及转速2.2.1. 卷筒所需有效功率kW FVp w30.310005.122001000=⨯== P W =3.30kW2.2.2. 传动总效率根据表2.2-1确定各部分的效率:弹性联轴器效率 η1=0.99 一对滚动球轴承效率 η2=0.98闭式圆柱齿轮的传动效率 η3=0.97(暂定8级) 开式链传动效率 η4=0.92 一对滑动轴承的效率 η5=0.97 运输滚筒的效率 η6=0.967901.096.097.092.097.098.099.026543221=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=ηηηηηηη η=0.7901 2.2.3. 所需电动机的功率 kW 18.47901.030.3p p w r ===η Pr=4.18kW 按工作要求及工作条件选用三相异步电动机,封闭自扇冷式 结构,电压380V ,Y 系列。
机械设计课程设计计算说明书计 2.2 2.2.1 选择电机类型(正文 3 级标题,用小 4 号黑体,不加粗)算内容计算结果 Y 系列三相异步电动机。
2.2.2 型号 Fv ;; (1确定电动机容量工作机所需输入功率:
电机所需功率:
5.35kW 其中,,滚筒工作效率,滑动轴承效率。
符合这一范围的常用同步转速有 750、1000、1500 r min 三种。
查手册,由表 12-1 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量,选定电动机型号为
Y132S-4。
表 1 齿轮参数参数大小大小高速级低速级型号:Y132S-4 d 110.79
126 55 14°注:1.正文中表格与插图的字体一律用 5 号宋体; 2.为保证打印效果,学生在打印前,请将全文字体的颜色统一设置成黑色。
第 2 页共 xx 页
机械设计课程设计计算说明书计算内容计算结果参考文献(空一行) [1] 濮良贵,纪名刚.机械设计[M].第八版,北京:高等教育出版社,2006. [2] 吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册[S].第三版,北京:高等教育出版社,2006. [3]
徐学林.互换性与测量技术基础[M].长沙:湖南大学出版社,2006. [4] 范元勋,宋梅利,梁医.机械设计课程设计指导书[M].南京:南京理工大学,2007. 第 xx 页共xx 页。
机械设计《课程设计》课题名称普通V带传动的设计计算系别材料与化工学院专业高分子材料与工程班级 XXX姓名 XXX 学号 XXX指导老师 XXX完成日期2018年05月31日目录一、绪论 (1)二、设计任务书 (1)三、电动机的选择计算 (1)四、V带传动设计1.确定计算功率 (2)2.选择V带的带型 (2)3.确定V带的基准直径并验算带速 (2)4.确定V带的中心距和基准长度 (3)5.验算小带轮上的包角 (3)6.计算带的根数 (4)7.计算单根V带的初拉力 (4)8.计算压轴力 (5)9.主要设计结论 (5)五、V带轮结构设计1.V带轮的材料 (5)2.V带轮的结构形式 (5)3.V带轮的槽型 (5)4.V带轮的尺寸 (6)5.其他相关技术要求 (6)六、小带轮装配图 (7)七、设计结论 (7)八、参考文献··············································································································一、绪论本文主要内容是根据任务书进行带传动的计算设计,并画出带传动的工作示意图。
1 电机转子绝缘纸插入机说明书 目录 1. 摘要-----------------------------------------------------2 2. 设计题目-------------------------------------------------3 3. 传动机构-------------------------------------------------3 3.1 齿轮机构---------------------------------------------4 3.2 带轮机构---------------------------------------------4 4. 传动机构拟定------------------------------------------4 5.执行机构选型-------------------------------------------5 5.1送纸机构选型-----------------------------------------5 5.2 裁纸和插纸机构选型---------------------------------6 5.3分度转位执行机构选型-------------------------------7 5.4 机械运动方案的选择---------------------------------8 6. 执行机构设计----------------------------- --------------9 6.1 送纸机构设计------------------------------------9 6.2裁纸和插纸机构设计---------------------------- 9 6.3分度转位机构设计------------------------------- 11 7. 机构示意图-------------------------------------------12 8. 运动循环图---------------------------------------13 9. 运动曲线图-- -------------------------------------14 10. 设计小结------------------------------------------18 11. 参考资料--------------------------------------------18 2
一、 摘 要 在机械加工高度发达的这个时代,绝大多数手工生产已经被机械生产所代替,使得生产效率极大的提高,这样解放了生产力,提高了时间利用率,在这样的背景下,我们基于机械原理,设计了一种自动绝缘纸插入机,代替了手工的重复劳动,运用合理的机械方案配置,达到高效生产的要求。
二、设 计 题 目 电机转子槽绝缘纸插入机是为电机生产厂家提高效益而设计的专用机。操作者把如图所示的带插转子放入导轨上,由插入机自动完成以下工艺动作:
(1)卷成一卷的绝缘纸送出一定长度。 (2)安需要裁下一段绝缘纸。 (3)用插刀对折切下的绝缘纸,插入空槽并推进到位。 (4)间歇转动电机转子,把整个转子绝缘槽的绝缘纸完。 原始数据如下: (1)生产率:80个/min。 (2)转子外径为30-60mm,轴芯长度为90-200mm,转子槽数6槽,槽深约为外径的一半。 (3)电动机转速为1440r/min。
三、传 动 机 构 在实际生产中,受机器外型、尺寸的限制,或者为了安全和操作方便,执行机构通常不和原动机之间相连,而是通过一系列的机构将他们连在一起,并完成对原动机速度的提高、降低、周期或非周期性的变速、将力转化为力矩或将力矩转化为力等工作。我们将这样的把原动机的动力和运动传送到执行机构的传递装置称为传动机构。 传动机构有很多种,最常用的为齿轮系传动、带传动和链传动。链传动的平稳性较差,运转时有一定的冲击和噪声,显然与我们的要求不符。在本机构中,我们选用的了带传动和齿轮系传动。在表3-1中我们将对这两种机构进行分析。3
在后面的章节里我们在对他们在机构中的作用进行详细阐述。 表3-1
名称 运动方案 评价
齿轮机构 齿轮机构的优点是:结构紧凑、工作可靠、传动平稳、效率高、寿命长、能保证恒定的传动比,而且其传递的功率和适用的速度范围大。故齿轮机构广泛用于机械传动中。但是齿轮机构的制造安装费用高、低精度齿轮传动的噪声大。
带轮机构 齿轮机构的优点是:结构紧凑、工作可靠、传动平稳、效率高、寿命长、能保证恒定的传动比,而且其传递的功率和适用的速度范围大。故齿轮机构广泛用于机械传动中。但是齿轮机构的制造安装费用高、低精度齿轮传动的噪声大。
四、传动方案拟定 由以上两机构的优缺点比较,本机器中要求各个机构间的传动精确、稳定,所以选取齿轮为传送机构。其尺寸设计如下: 我们拟定所有齿轮的模数m=1,方案要求生产率达到每分钟80个转子,由于电机转子是连接在槽轮机构上的,所以槽轮机构中槽轮的转速和电机的转速相同为80r/min,因此只需计算从原动件到槽轮的传动比,设计要求原动机的转速为1440转每分钟,由此计算从主动件到槽轮的传动比为:
=1440/80=18/1, 即槽轮的转速4/3转每秒。所以我们选用的槽轮机构为2圆销,6槽(其选4
用原则见间歇机构拟定),槽轮的运动系数k为1/3,由此计算的原动齿轮到与拨盘同轴的齿轮传动比为=6/1,由于标准齿轮最小齿数为17个齿,我们选用
原动件上的齿轮为=18齿,如果只用两个齿轮进行传动,则第二个齿轮的齿数为: = *=18*6=108 第二个齿轮的齿数达到108个齿,两个齿轮的相差太大,不利于齿轮间传动,所以选用两对齿轮进行减速,即一个=36齿的齿轮和一个=54齿的齿轮。其传动方案如图4-1所示:
图4-1 对于从原动件上的齿轮传递到曲柄上,首先要计算曲柄的转速,而曲柄的转速则与电机的动停时间有关,因为插刀要在电机转子停止的那段时间内把绝缘纸插入并且离开转子槽,而转子的运动规律为停、动,其动停时间比为1/3,因此转子每完成一个槽,曲柄机构要转一圈,转子一圈要完成6个槽,因为转子80r/min,所以计算得曲柄的转速为:
=480r/min 从原动件到曲柄的传动比为: =/=3/1
即最大的齿轮齿数为54,但是考虑到连接曲柄的齿轮如图4-2所示连接的话: 5
图4-2 受力情况不好,容易损坏齿轮.所以,多加一个变速齿轮,其齿数为=36,最终示意图如4-3所示:
图4-3 五、执行机构选型 执行机构,是利用机械能来改变材料或工件的性质、状态、形状或位置,实现工艺动作过程以完成机器预订的功能。 该机构拥有三个执行机构,分别完成送纸、裁纸和插纸、电机转子的分度转位动作工艺。下面按这三个执行机构的动作动作工艺进行执行机构选型。
5.1 送纸机构选型 该机构所要完成的具体动作工艺为:将卷成一卷的绝缘纸送出一定的长度。在送纸过程中,尽可能高的保证送出的纸的工整性,以防止给后面的裁纸和插纸工艺造成不必要的麻烦,降低工作效率和工作质量。对于送纸机构的选型,如表5-1所示。 表5-1 送纸机构选型
名称 运动方案 评价 6
传送带 带传动是一种摩擦传动,具有缓冲吸震、过载打滑保护的特点,但传动比不够精确,传动效率较低,无法保证传递纸时的平稳性。
续表5-1 传送链 链传动为啮合传动,无弹性滑动和打滑现象,可保持准确的平均传动比,但传动平稳性较差且无法保证传递纸的工整性。
滚轮 通过一对滚轮的配合,可以很好的压住绝缘纸,别于后面机构的裁纸动作。橡胶材质外壳极好的保证了绝缘纸的工整性,但传递动力较小
综合以上机构的优缺点,结合机构的运动要求和特性,我们选择了滚轮作为送纸机构。尽管传送力较小,但依旧可以满足对绝缘纸的传送。而且滚轮的使用寿命较长,更换简单。
5.2 裁纸和插纸机构选型 该机构所要完成的具体动作工艺为:将送过来的绝缘纸按需要裁下一定长度,用插刀对折切下的绝缘纸,插入电机转子绝缘槽内。综合以上所述,对于裁纸和插 7
纸机构的选型,如表5-2所示。 表5-2 裁纸和插纸机构选型
名称 运动方案 评价
凸轮机构 只要适当的设计出凸轮的轮廓曲线,就可以使推杆得到各种预期的运动规律,响应快速,机构简单紧凑,。但凸轮接触为高副接触,易磨损,制造工艺复杂,损坏后更换困难。
续表5-2
曲柄滑块机构 各运动副为低副,各构件的几何形状简单,可以得到较高的制造精度。偏置后得到急回特性,提高了工作效率。传递精确度较低,惯性力较大,不宜做高速运动。 在裁纸和插纸工艺过程中,对执行机构的运动精准度要求较低,且不需要很大的工作力。所以我们选用了曲柄滑块机构作为裁纸和插纸执行机构。
5.3 分度转位执行机构选型 该机构所要完成的工作工艺为:在绝缘纸的插入过程中,控制电机转子不动,插入动作完成后再控制转子转过适当的角度,并由插纸机构进行下一次插纸动作循环。对于分度转位执行机构的选型,如表5-3所示。 表5-3 分度转位执行机构选型 名称 运动方案 评价
槽轮机构 工作可靠、机械效率高、运动较平稳、能够准确控制转过的角度。传动是存在柔性冲击,不适用于高速场合
棘轮机构 结构简单、制造方便、运动可靠,每次转过的角度大小可以在较大的范围内调节。工作时冲击和噪声大,运动精度较差