2022年带式输送机传动装置方案设计大学课程方案设计.docx
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1、精品学习资源河南理工高校机械设计课程设计说明书设计题目:带式输送机传动装置设计学 院:机械与动力工程学院专业班级:热能与动力工程 0904学 号: 310904030411设 计 者:高每天指导老师:杨现卿2021年 01 月 12 日欢迎下载精品学习资源目录欢迎下载精品学习资源机械设计基础课程设计任务书设计题目:带式输送机传动装置设计学 院: 机械与动力工程学院专业班级: 热能与动力工程 0904学 号: 310904030411小组成员: 高每天 程建慧 田克华指导老师:杨现卿一、课程设计的内容设计一减速器装置(见图1);设计内容应包括:传动装置的总体设计;传动零件、轴、轴承、联轴器等的设
2、计运算和挑选;减速器装配图和零件工作图设计;设计运算说明书的编写;图 2 为参考传动方案;图 1 带式运输机传动装置图 2 参考传动方案二、课程设计的要求与数据已知条件:1、运输带工作拉力: F =1.1 kN2、运输带工作速度: v =2.7m/s3、卷筒直径: D =250mm4、使用寿命: Y = 10年5、工作情形:两班制输送粉粒物 如煤、砂等,连续单向运转,载荷平稳;6、制造条件及生产批量:特地工厂制造,小批量;欢迎下载精品学习资源三、课程设计应完成的工作1. 减速器装配图 1 张;2. 零件工作图 2 张(轴、齿轮各 1 张);3. 设计说明书 1 份;四、课程设计进程支配序号设计
3、各阶段内容地点起止日期欢迎下载精品学习资源一设计预备 : 明确设计任务;预备设计资料和绘图用具传动装置的总体设计: 拟定传动方案;挑选电动机;运算传动装置运动和动力参数;二传动零件设计运算: 带传动、齿轮传动主要参数的设计运算;减速器装配草图设计 :初绘减速器装配草图;轴系部件的结构设计;教 2-2071011.12.26教2-2082021.12.26至 12.282021.12.29欢迎下载精品学习资源三轴、轴承、键联接等的强度运算;减速器箱体及附件的设计;教 2-207至2021.01.022021.01.03欢迎下载精品学习资源四完成减速器装配图教 2-208至 01.7欢迎下载精品学
4、习资源至 01.10五零件工作图设计教 2-5052021.01.08至 01.12六整理和编写设计运算说明书教 2-2072021.01.09五、应收集的资料及主要参考文献1 杨现卿.机械设计基础 .北京:中国电力出版社, 20212 濮良贵,纪名刚 .机械设计 M.北京:高等训练出版社, 2001.3 任济生, 唐道武, 马克新. 机械设计 / 机械设计基础课程设计 M. 徐州:中国矿大出版社,20214 机械制图、机械设计手册等书设技运算及说明主要结果一、传动方案的拟定及说明传动方案给定为二级减速器(两级圆柱齿轮传动减速),说明如下:欢迎下载精品学习资源为了估量传动装置的总传动比范畴,以
5、便挑选合适的传动机构和拟定传动方案,可先由已知条件运算其驱动卷nW206.4 rmin欢迎下载精品学习资源筒的转速 ,即 nW二、电动机挑选60v D60*2.7206.4r*0.250/ minPW3.09kW欢迎下载精品学习资源1. 电动机类型和结构型式按工作要求和工作条件,选用一般用途的Y112M-2 系列三项异步电动机;它为卧式封闭结构2. 电动机容量0.895Pd3.45kW欢迎下载精品学习资源1) 卷筒轴的输出功率Fv PW1100*2.73.09kW欢迎下载精品学习资源2) 电动机输出功率 d Pd10001000*0.96pW欢迎下载精品学习资源232传动装置的总效率123 式
6、中,为从电动机至卷欢迎下载精品学习资源筒轴之间的各传动机构和轴承的效率;由参考书1 表 2-4 查得:Ped=3kW欢迎下载精品学习资源弹性联轴器10.99 ;球轴承 20.99 ; 圆柱齿轮传动欢迎下载精品学习资源30.97 ;就0.9920.99 30.97 20.895欢迎下载精品学习资源d故 PpW3.45kWi1=4.43i2=3.16欢迎下载精品学习资源3. 电动机的转速为了便于挑选电动机转速,先推算电动机转速的可选范 围;由任务书中举荐减速装置传动比范畴 i=9-25,就电动机转速可选范畴:可见只有同步转速为 3000r/min 的电动机符合综合考虑电动机和传动装置的尺寸,质量,
7、价格和传 动比;选定电动机的型号为 Y122M-2;主要性能如下表:电机型号额定功率满载转速起运转矩最大转矩Y112M-24kW2890r/min2.2Nm2.3 Nm4、运算传动装置的总传动比i并安排传动比1)总传动比 i=nm /n w=2890/206.4 =14.012安排传动比二级绽开式圆柱齿轮减速器总传动比ii14.01i 1二级减速器中:按绽开式布置 取 i1=1.4i2可算出 i1=4.43i2=3.16三、运算传动装置的运动和动力参数1. 各轴转速减速器传动装置各轴从高速轴至低速轴依次编号为:轴、轴、轴;欢迎下载精品学习资源各轴转速为:n 2890r / min欢迎下载精品学
8、习资源nn m2890r / minn 652.8r/ min欢迎下载精品学习资源nn2890652.8i14.43r / minn206.4r/ min欢迎下载精品学习资源nn652.8206.4i 23.16r / min欢迎下载精品学习资源2. 各轴输入功率按电动机所需功率 运算各轴输入功率,即欢迎下载精品学习资源电动机的输入功率, P0Pd3.45kWP03.45kW欢迎下载精品学习资源第一根轴的功率, 其次根轴的功率,PPdPP13.450.993.42kW2 33.420.990.973.28kWP3.42 kWP3.28kW欢迎下载精品学习资源第三根轴的功率,PP2 33.280
9、.990.973.15kWP3.15kW欢迎下载精品学习资源3. 各轴输入转矩 TN .mm欢迎下载精品学习资源T9.55 106P04n09.55 1063.42N mm28901.13 104 N mm44欢迎下载精品学习资源TT 2 3i11.13 10 N mm0.99 0.97 4.43 4.81 10 N mmT1.1310 N mm欢迎下载精品学习资源45TT2 3i 24.81 10 N mm 0.99 0.97 3.16 1.46 10 N mmT4.81104N mm5欢迎下载精品学习资源将运算结果汇总列表备用;工程高速轴中间轴低速轴( r/min2890)652.8206
10、.4P 功率3.423.283.15转矩 T4N .m1.13104.8110 41.46105i 传动比4.433.16效率0.990.97N 转速( kW)四、传动件的设计运算齿轮传动设计 挑选斜齿轮圆柱齿轮先设计高速级齿轮传动 1)、挑选材料热处理方式依据工作条件与已知条件知减速器采纳闭式软齿面运算说明HB=350HBS,8 级精度 ,查表 10-1 得小齿轮40Cr调质处理HB1=280HBS大齿轮45 钢调质处理 HB2=240HBS因软齿面闭式传动常因点蚀而失效,故先按齿面接触强度设计公式确定传动的尺寸 ,然后验算轮齿的弯曲强度2、按齿面接触强度运算 :取 小 齿 轮, =20 就
11、,T1.4610 N mm欢迎下载精品学习资源z24.4324106.32, 取 z2=107所 以 实 际 传 动 比欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源1i107 / 244.46Kt=1.5欢迎下载精品学习资源齿 面 接 触 强 度 的 设 计 计 算 公 式 为( 1) 确定公式中的各运算数值a. 由于齿轮分布非对称,载荷比较平稳综合挑选Kt=1.5b. 由图 10-30选取区域系数=2.5T1.13 104N mm欢迎下载精品学习资源c. 运算小齿轮的转矩 :T11.13 104 Nmm ;确定需用接欢迎下载精品学习资源触应力d.u=i=4.46,齿宽系数=0.7, Z =0.9
12、e.查得材料的弹性影响系数=189.8MPaf.在传动中,大小齿轮的齿面接触应力是相同的,而两 轮的材料一般是大齿轮稍差,所以大齿轮的较低,故按大齿轮材料的运算.可通过公式运算为接 触疲 劳极 限 值, 查表可 知 小、 大齿 轮的为解除疲惫的安全系数,取为 1.2为运算时的寿命系数,取为 1为工作硬化系数,取为1所以可知g.将求得的数值代入公式( 1)中得mm所以3)验算齿根弯曲疲惫强度3m2KT1YFSYz2欢迎下载精品学习资源d 1F(2)欢迎下载精品学习资源认为两齿轮的的齿宽相等,Ft 相等,但由于YFSYF,其中欢迎下载精品学习资源YFS为复合齿形系数,Y 为重合度系数, 对两齿轮不
13、同,所以欢迎下载精品学习资源应分别求出,取二者之中的较大值代入上式求m;其中F lim1,2 YST欢迎下载精品学习资源F 为许用弯曲应力,可通过公式求出F 1,2SF minYN YX欢迎下载精品学习资源由图 10-2 查得大、小齿轮的齿根弯曲疲惫极限值为欢迎下载精品学习资源F lim2330MPa,F lim2240MPa ,欢迎下载精品学习资源为试验齿轮的应力修正系数,取为2为弯曲疲惫强度运算的寿命系数,取为1SF min 为齿根弯曲强度的最小安全系数;取为1.4F 1330*2 *1*1471.4MPa欢迎下载精品学习资源由上述值求大小齿轮的1.4F 2240*2 *1*1342.9M
14、Pa1.4欢迎下载精品学习资源运算小大齿轮的YFSYF,并比较欢迎下载精品学习资源查表可知YFS14.4, YFS 23.96, Y0.95欢迎下载精品学习资源YFS1YF 1YFS 2YF 24.4*0.950.0093471.43.96*0.950.0112342.9B126mmB220mm欢迎下载精品学习资源且,故应将且所以 mYFS 2Y 代入( 2)式( 11-15)运算;F 2a1100mm欢迎下载精品学习资源4 ) 对 比 计 算 结 果 , 取 m=1.5 , 就 分 度 圆 的 直 径, 满意齿面接触疲惫 强度 的要求;两结果相差不大,由此第一对齿轮传动的结果如下:小齿轮齿宽
15、,圆整取小齿轮齿宽为 26mm.由机械设计指导说明书,小齿轮齿宽一般比大齿轮齿宽大 510mm,所以取大齿轮齿宽为 20mm5)、运算中心距欢迎下载精品学习资源am z11z21.52410798.25mm欢迎下载精品学习资源22取 a1=100mm 6)结构设计,协作后面轴的设计而定;低速轴的齿轮运算选 择 材 料 热 处 理 方 式 ( 与 前 一 对 齿 轮 相 同 )(HB=350HBS )8 级精度 ,查表 10-1 得小齿轮40Cr调质处理HB1=280HBS大齿轮45 钢调质处理 HB2=240HBS因软齿面闭式传动常因点蚀而失效,故先按齿面接触强度设计公式确定传动的尺寸 ,然后
16、验算轮齿的弯曲强度2、按齿面接触强度运算 :Kt=1.54T24.8110N mm欢迎下载精品学习资源取小齿轮,=20 , z33.162475.8 ,取欢迎下载精品学习资源z3=75 所以实际传动比 i75 / 243.13欢迎下载精品学习资源齿 面 接 触 强 度 的 设 计 计 算 公 式 为( 1) 确定公式中的各运算数值a. 由于齿轮分布非对称,载荷比较平稳综合挑选Kt=1.5b. 由图 10-30选取区域系数=2.5欢迎下载精品学习资源c. 运算小齿轮的转矩 :T24.81 104 Nmm ;确定许用接欢迎下载精品学习资源触应力d.u=i=3.13,齿宽系数=0.7, Z =0.9
17、e.由表 10-6查得材料的弹性影响系数=189.8MPa在传动中,大小齿轮的齿面接触应力是相同的,而两轮的材料一般是大齿轮稍差,所以大齿轮的较低,故按大齿轮材料的运算.可通过公式运算为解 除疲 劳极 限 值, 查表可 知 小、 大齿 轮的为解除疲惫的安全系数,取为 1.2为运算时的寿命系数,取为 1为工作硬化系数,取为1所以可知将求得的数值代入公式( 1)中得所以3)验算齿根弯曲疲惫强度m3 2KT1YFSYz2欢迎下载精品学习资源d 1F(2)欢迎下载精品学习资源认为两齿轮的的齿宽相等,Ft 相等,但由于YFSY 对两F欢迎下载精品学习资源齿轮不同,所以应分别求出,取二者之中的较大值代入上
18、F式 求 m ; 其 中为 许 用 弯 曲 应 力 , 可 通 过 公 式F lim1,2 YST欢迎下载精品学习资源F 1,2SF minYNYX 求出欢迎下载精品学习资源由图 10-2 查得大、小齿轮的齿根弯曲疲惫极限值为欢迎下载精品学习资源F lim2330MPa,F lim2240MPa ,欢迎下载精品学习资源为试验齿轮的应力修正系数,取为2欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源为弯曲疲惫强度运算的寿命系数,取为1 SF min 为齿根弯曲强度的最小安全系数;取为1.4a2125mm欢迎下载精品学习资源F 1由上述值求大小齿轮的F 2YFSY330*2 *1*1471.4MPa1.4
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