1. 求 齿轮减速器传动设计说明书装配图,零件图 做课程设计,满意答复追加50分。
单级斜齿圆柱减速器设计说明书
院(系) 机械与汽车工程学院
专 业
班 级
学 号
姓 名
专业教研室、研究所负责人
指导教师
年 月 日
XXXXXXX 大 学
课 程 设 计 ( 论 文 ) 任 务 书
兹发给 车辆工程 班学生 课程设计(论文)任务书,内容如下:
1. 设计题目:V带——单级斜齿圆柱减速器
2. 应完成的项目:
(1) 减速器的总装配图一张(A1)
(2) 齿轮零件图 一张(A3)
(3) 轴零件图一张(A3)
(4) 设计说明书一份
3. 本设计(论文)任务书于2008 年 月 日发出,应于2008 年 月 日前完成,然后进行答辩。
专业教研室、研究所负责人 审核 年 月 日
指导教师 签发 年 月 日
程设计(论文)评语:课程设计(论文)总评成绩:
课程设计(论文)答辩负责人签字:
年 月 日
目 录
一. 传动方案的确定―――――――――――――――5
二. 原始数据――――――――――――――――――5
三. 确定电动机的型号――――――――――――――5
四. 确定传动装置的总传动比及分配――――――――6
五. 传动零件的设计计算―――――――――――――7
六. 减速器铸造箱体的主要结构尺寸设计――――――13
七. 轴的设计――――――――――――――――――14
八. 滚动轴承的选择和计算――――――――――――19
九. 键联接的选择和强度校核―――――――――――22
十. 联轴器的选择和计算―――――――――――――22
十一. 减速器的润滑―――――――――――――――22
十二. 参考文献―――――――――――――――――2计算过程及计算说明
一、传动方案拟定二、原始数据:
带拉力:F=5700N, 带速度:v=2.28m/s, 滚筒直径:D=455mm
运输带的效率: 工作时载荷有轻微冲击;室内工作,水份和灰份为正常状态,产品生产批量为成批生产,允许总速比误差 4%,要求齿轮使用寿命为10年,二班工作制;轴承使用寿命不小于15000小时。
三、电动机选择
(1) 选择电动机类型: 选用Y系列三相异步电动机
(2) 选择电动机功率::
运输机主轴上所需要的功率:
传动装置的总效率:
, , , , 分别是:V带传动,齿轮传动(闭式,精度等级为8),圆锥滚子轴承(滚子轴承一对),联轴器(刚性联轴器),运输带的效率。查《课程设计》表2-3,
取:
所以:
电动机所需功率: ,
查《课程设计》表16-1 取电动机Y200L1-6的额定功率
(3)选择电动机的转速
取V带传动比范围(表2-2) ≤2~4;单级齿轮减速器传动比 =3~6
滚筒的转速:
电动机的合理同步转速:
查表16-1得电动机得型号和主要数据如下(同步转速符合)
电动机型号 额定功率(kW) 同步转速(r/min) 满载转速nm
(r/min) 堵载转矩
额定转矩 最大转矩
额定转矩
Y200L1-6 18.5 1000 970 1.8 2.0
查表16-2得电动机得安装及有关尺寸
中心高
H 外形尺寸
底脚安装尺寸
地脚螺栓孔直径
轴伸尺寸
键公称尺寸
200 775×(0.5×400+310) ×310 318×305 19 55×110 16×
五、计算总传动比及分配各级的传动比
传动装置得总传动比 :
取V带传动比: ;单级圆柱齿轮减速器传动比:
(1) 计算各轴得输入功率
电动机轴:
轴Ⅰ(减速器高速轴):
轴Ⅱ(减速器低速轴):
(2) 计算各轴得转速
电动机轴:
轴Ⅰ :
轴Ⅱ :
(3)计算各轴得转矩
电动机轴
轴Ⅰ :
轴Ⅱ :
上述数据制表如下:
参数
轴名 输入功率
( )
转速
( )
输入转矩
( )
传动比
效率
电动机轴 15.136 970 182.14 1.6893 0.95
轴Ⅰ(减速器高速轴) 14.379 574.20 239.15 6 0.97
轴Ⅱ(减速器低速轴) 13.669 95.70 1364.07
五、传动零件的设计计算
1. 普通V带传动得设计计算
① 确定计算功率
则: ,式中,工作情况系数取 =1.3
② 根据计算功率 与小带轮的转速 ,查《机械设计基础》图10-10,选择SPA型窄V带。
③ 确定带轮的基准直径
取小带轮直径: ,
大带轮直径 :
根据国标:GB/T 13575.1-1992 取大带轮的直径
④ 验证带速:
在 之间。故带的速度合适。
⑤确定V带的基准直径和传动中心距
初选传动中心距范围为: ,初定
V带的基准长度:
查《机械设计》表2.3,选取带的基准直径长度
实际中心距:
⑥ 验算主动轮的最小包角
故主动轮上的包角合适。
⑦ 计算V带的根数z
,由 , ,
查《机械设计》表2.5a,得 ,由 ,查表2.5c,得额定功率的增量: ,查表2.8,得 ,查表2.9,得
, 取 根。
⑧ 计算V带的合适初拉力
查《机械设计》表2.2,取
得
⑨ 计算作用在轴上的载荷 :
⑩ 带轮的结构设计 (单位)mm
带轮
尺寸
小带轮
槽型 C
基准宽度
11
基准线上槽深
2.75
基准线下槽深
11.0
槽间距
15.0 0.3
槽边距
9
轮缘厚
10
外径
内径
40
带轮宽度
带轮结构 腹板式
V带轮采用铸铁HT150或HT200制造,其允许的最大圆周速度为25m/s.
2. 齿轮传动设计计算
(1)择齿轮类型,材料,精度,及参数
① 选用斜齿圆柱齿轮传动(外啮合);
② 选择齿轮材料:由课本附表1.1选大、小齿轮的材料均为45钢,并经调质后表面淬火,齿面硬度为HRC1=HRC2=45;
③ 选取齿轮为7级的精度(GB 10095-88);
④ 初选螺旋角
⑤ 选 小齿轮的齿数 ;大齿轮的齿数
(2)按齿面接触疲劳强度设计
由设计计算公式进行试算,即
A. 确定公式内各个计算数值
① 试选载荷系数Kt=1.5
② 小齿轮传递的转矩:
③ 由《机械设计》表12.5得齿宽系数 (对硬齿面齿轮, 取值偏下极限)
④ 由《机械设计》表12.4弹性影响系数
⑤ 节点区域系数
所以,得到 =2.4758
⑥ 端面重合度
=
=
代入上式可得:
⑦ 接触疲劳强度极限σHlim1=σHlim2=1000Mpa (图12.6)
⑧ 应力循环次数
N1=60 nⅠjLh=60x574.20x1x(2x8x300x10)=16.5x108
N2= N1/i2=16.5x108/6=2.75x108
⑨ 接触疲劳寿命系数 根据图12.4
⑩ 接触疲劳许用应力 取
=0.91 1000/1.2Mpa=758.33 MPa
=0.96 1000/1.2Mpa=800 Mpa
因为 =779.165MPa<1.23 =984MPa, 故取 =779.165 Mpa
B. 计算
① 试算小齿轮分度圆
② 计算圆周速度: =
③ 计算齿宽: = 1 57.24 = 57.24 mm
④ 齿宽与齿高之比:
/(2.25 )
⑤ 计算载荷系数K
根据v=2.28m/s,7级精度,由附图12.1查得动载系数 =1.07
由附表12.2查得 ; 由附表12.1查得 .25
参考课本附表12.3中6级精度公式,估计 <1.34,对称
1.313取 =1.313
由附图12.2查得径向载荷分布系数 =1.26
载荷系数
⑥ 按实际的载荷系数修正分度圆直径
=
⑦ 计算模数
3、按齿根弯曲疲劳强度设计
A. 确定公式中的各参数
① 载荷系数K:
则
② 齿形系数 和应力校正系数
当量齿数 = =21.6252,
= =112.2453
③ 螺旋角影响系数
轴面重合度 = =0.9385
取 =1得 =0.9374
④ 许用弯曲应力
查课本附图6.5得 ,取 =1.4,则
=0.86 500/1.4Mpa=307 Mpa
=0.88 500/1.4Mpa=314 Mpa
⑤ 确定
=2.73 1.57/307=0.01396
=2.17 1.80/314=0.01244
以 代入公式计算
B. 计算模数mn
比较两种强度计算结果,确定
4、几何尺寸的计算
① 中心距 =3 (21+126)/ (2cos80)=223mm
取中心距
② 修正螺旋角:
③ 分度圆直径:
④ 齿宽 ,取B2=65 mm,B1=70 mm
⑤ 齿轮传动的几何尺寸,制表如下:(详细见零件图)
名称 代号 计算公式 结果
小齿轮 大齿轮
中心距
223 mm
传动比
6
法面模数
设计和校核得出 3
端面模数
3.034
法面压力角
螺旋角
一般为
齿顶高
3mm
齿根高
3.75mm
全齿高
6.75mm
顶隙 c
0.75mm
齿数 Z
21 126
分度圆直径
64.188mm 382.262 mm
齿顶圆直径
70.188 mm 388.262mm
齿根圆直径
57.188 mm 375.262 mm
齿轮宽 b
70mm 65mm
螺旋角方向
左旋 右旋
六、减速器铸造箱体的主要结构尺寸设计
查《设计基础》表3-1经验公式,及结果列于下表。
名称 代号 尺寸计算 结果(mm)
底座壁厚
8
箱盖壁厚
8
底座上部凸圆厚度
12
箱盖凸圆厚度
12
底座下部凸圆厚度
20
底座加强筋厚度 e
8
底盖加强筋厚度
7
地脚螺栓直径 d 或表3.4
16
地脚螺栓数目 n 表3--4 6
轴承座联接螺栓直径
0.75d 12
箱座与箱盖联接螺栓直径
(0.5—0.6)d 8
轴承盖固定螺钉直径
(0.4—0.5)d 8
视孔盖固定螺钉直径
(0.3—0.4)d 5
轴承盖螺钉分布圆直径
155/140
轴承座凸缘端面直径
185/170
螺栓孔凸缘的配置尺寸
表3--2 22,18,30
地脚螺栓孔凸缘配置尺寸
表3--3 25,23,45
箱体内壁与齿轮距离
12
箱体内壁与齿轮端面距离
10
底座深度 H
244
外箱壁至轴承端面距离
45
七、轴的设计计算
1. 高速轴的设计
① 选择轴的材料:选取45号钢,调质,HBS=230
② 初步估算轴的最小直径
根据教材公式,取 =110,则: =32.182mm
因为与V带联接处有一键槽,所以直径应增大5%
③ 轴的结构设计:
考虑带轮的机构要求和轴的刚度,取装带轮处轴径 ,根据密封件的尺寸,选取装轴承处的轴径为:
两轴承支点间的距离: ,
式中: ―――――小齿轮齿宽,
―――――― 箱体内壁与小齿轮端面的间隙,
――――――― 箱体内壁与轴承端面的距离,
――――― 轴承宽度,选取30310圆锥滚子轴承,查表13-1,得到
得到:
带轮对称线到轴承支点的距离
式中: ------------轴承盖高度,
t ――――轴承盖的凸缘厚度, ,故,
―――――螺栓头端面至带轮端面的距离,
―――――轴承盖M8螺栓头的高度,查表可得 mm
――――带轮宽度,
得到:
2.按弯扭合成应力校核轴的强度。
①计算作用在轴上的力
小齿轮受力分析
圆周力:
径向力:
轴向力:
②计算支反力
水平面:
垂直面:
所以:
③ 作弯矩图
水平面弯矩:
垂直面弯矩:
合成弯矩:
④ 作转矩图 (见P22页) T1=239.15Nm
当扭转剪力为脉动循环应变力时,取系数 ,
则:
⑤ 按弯扭合成应力校核轴的强度
轴的材料是45号钢,调质处理,其拉伸强度极限 ,对称循环变应力时的许用应力 。
由弯矩图可以知道,A剖面的计算弯矩最大 ,该处的计算应力为:
D 剖面的轴径最小,该处的计算应力为:
(安全)
⑥ 轴的结构图见零件图所示
2.低速轴的设计
(1).选择轴的材料:选择45号钢,调质,HBS=230
(2). 初步估算轴的最小直径:取A=110,
两个键,所以 mm
考虑联轴器的机构要求和轴的刚度,取装联轴器处轴径 ,根据密封件的尺寸,选取装轴承处的轴径为: 选30214 轴承 T=26.25
(3).轴的结构设计,初定轴径及轴向尺寸:考虑
---螺栓头端面至带轮端面的距离,
k ----轴承盖M12螺栓头的高度,查表可得k=7.5mm ,选用6个
L---轴联轴器长度,L=125mm
得到:
(4).按弯曲合成应力校核轴的强度
①计算作用的轴上的力
齿轮受力分析:圆周力: N
径向力:
轴向力:
③ 计算支反力:
水平面:
垂直面: ,
,
③ 作弯矩图
水平面弯矩:
垂直面弯矩:
合成弯矩:
④ 作转矩图 T2=1364.07Nm
当扭转剪力为脉动循环应变力时,取系数 , 则:
⑤ 按弯扭合成应力校核轴的强度
轴的材料是45号钢,调质处理,其拉伸强度极限 ,对称循环变应力时的许用应力 。
由弯矩图可以知道,C剖面的计算弯矩最大 ,该处的计算应力为:
D 剖面的轴径最小,该处的计算应力为:
(安全)
(5)轴的结构图见零件图所示:
八、滚动轴承的选择和计算
1.高速轴滚动轴承的选择和寿命计算
① 选取的轴承:型号为30310圆锥滚子轴承(每根轴上安装一对)
②轴承A的径向载荷
轴承B的径向载荷:
对于30310型圆锥滚子轴承,其内部派生轴向力
所以轴承A被“放松”,而轴承B被“压紧”,则
计算当量动载荷
对于轴承1
对于轴承2 (根据《机械设计》表9.1)
轴向载荷:
因为 ,按照轴承 A验算寿命
(由表13-1可查C=122kN)
故满足寿命要求
2. 低速轴滚动轴承的选择和寿命计算
①选取的轴承:型号为30214圆锥滚子轴承
2. 跪求...各位高手大哥帮帮小弟......带式输送机传动系统设计要带图
跪求...各位高手大哥帮帮小弟......带式输送机传动系统设计要带图
悬赏分:50 - 离问题专结束还有 12 天 0 小时属
设计题目:带式输送机传动系统设计
设计任务:设计带式输送机的传动装置。要求传动系统中含有V带传动及单级圆柱齿轮减速器。减速器设计寿命为五年(每年按250个工作日算)。
工作条件:运输机工作平稳,单向运转,单班工作(每班按8h计算)。
设计数据:输送带工作拉力F为3.0KN
输送带工作速度V为0.8m/s,允许误差正负5%;
卷筒直径D为250mm
设计工作量:1、减速器装配图一张(A1)
2、零件图2张
3、设计说明书一份
CAD图加说明书各位大侠发到我的邮箱[email protected] 小弟在这里万分感谢
3. 带式输送机传动装置毕业设计的每一步骤做简要说明(怎么完成)。
参考如下: 机械设计基础课程设计任务书………………………………. 题目名称带式运输机传动装置 学生学院 专业班级 姓 名 学 号 一、课程设计的内容设计一带式运输机传动装置(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、联轴器等的设计计算和选择;减速器装配图和零件工作图设计;设计计算说明书的编写。图2为参考传动方案。 二、课程设计的要求与数据已知条件: 1.运输带工作拉力: F = 2.6 kN; 2.运输带工作速度: v = 2.0 m/s; 3.卷筒直径: D = 320 mm; 4.使用寿命: 8年; 5.工作情况:两班制,连续单向运转,载荷较平稳; 6.制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量。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、课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止日期一设计准备: 明确设计任务;准备设计资料和绘图用具教1-201第18周一二传动装置的总体设计: 拟定传动方案;选择电动机;计算传动装置运动和动力参数传动零件设计计算:带传动、齿轮传动主要参数的设计计算教1-201第18周一至第18周二 三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;轴、轴承、键联接等的强度计算;减速器箱体及附件的设计教1-201第18周二至第19周一四完成减速器装配图: 教1-201第19周二至第20周一五零件工作图设计教1-201第20周周二六整理和编写设计计算说明书教1-201第20周周三至周四七课程设计答辩工字2-617第20周五五、应收集的资料及主要参考文献1 孙桓, 陈作模. 机械原理[M]. 北京:高等教育出版社,2001.2 濮良贵, 纪名刚. 机械设计[M]. 北京:高等教育出版社,2001.3 王昆, 何小柏, 汪信远. 机械设计/机械设计基础课程设计[M]. 北京:高等教育出版社,1995.4 机械制图、机械设计手册等书籍。发出任务书日期: 年 月 日 指导教师签名: 计划完成日期: 年 月 日 基层教学单位责任人签章:主管院长签章:目录一、传动方案的拟定及说明………………………………….3二、电动机的选择…………………………………………….3三、计算传动装置的运动和动力参数……………………….4四、传动件的设计计算………………………………………..6五、轴的设计计算…………………………………………….15六、滚动轴承的选择及计算………………………………….23七、键联接的选择及校核计算……………………………….26八、高速轴的疲劳强度校核……………………………….….27九、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择…..........30十、润滑与密封方式的选择、润滑剂的选择……………….31参考资料目录
4. 带式输送机传动装置设计说明书和装配图
图没法给你,下面是说明书,自己改吧。
一、设备用途
带式输送机是依靠摩擦传动实现物料输送的机械,广泛用于冶金、矿山、煤炭、环保、建材、电力、化工、轻工、粮食等行业。适用于输送松散密度为0.5-2.5t/m3的各种粒状、粉状等散体物料,也可以输送成件物品。其工作环境温度为-25-60℃,普通橡胶输送带适用的物料温度不超过80℃。
二、技术参数
带 宽: 1000 mm
头尾滚筒中心距:60400 mm
带 速: 1m/s
输送带型号:EP-150
输送带规格长度:1000X3(3+1.5)X128m(含硫化长度0.9m)
输送能力:205m3/h
物料密度:0.6 t/m3
倾 角: 0°
电机功率: 7.5kW
三、工作原理
该设备主要由驱动装置、传动滚筒、输送带、槽型上托辊、下托辊、机架、清扫器、拉紧装置、改向滚筒、导料槽、重锤张紧装置及电器控制装置等组成。
输送带绕经传动滚筒和尾部改向滚筒形成环行封闭带。托辊承载输送带及上面输送的物料。张紧装置使输送带具有足够的张力,保证与传动滚筒间产生摩擦力使输送带不打滑。工作时,减速电机带动传动滚筒,通过摩擦力驱动输送带运行,物料由进料装置进入并随输送带一起运动,经过一定的距离到达出料口转入下一道工艺环节。
四、结构和控制特点
上托辊采用槽形托辊,利于承载松散物料。回程托辊采用V型托辊,有效防止皮带机跑偏。在空段清扫器前后安装下平托辊有利于清除物料。
输送带张紧采用螺旋张紧和重锤张紧两套装置。螺旋张紧装置还可以调整皮带机的跑偏。
在输送带的工作面两侧,沿输送带全长安装有导料槽,导料槽由槽板和橡胶板组合而成,橡胶板与输送带接触,形成槽形断面,起到增加输送量的作用,同时也防止物料洒落。导料槽板同橡胶板的固定方式采用螺栓和压板压紧的形式,橡胶板不需要钻孔,同时可以根据橡胶板的磨损情况,方便的进行调整,保证橡胶板保持同输送带的密封状态。
在输送机头部和尾部安装有头部及空段清扫器。头部清扫器为重锤刮板式结构,安装于传动滚筒下方,用于清除输送带工作面的粘料。空段清扫器为刮板式结构,安装于靠近尾部的输送带非工作面的上方,用于清除输送带非工作面上的物料。
输送带采用聚酯帆布带,具有耐油、耐酸碱的性质。接头采用硫化接头,接头安全系数10-12。
输送机一侧安装有拉绳开关,当发生紧急情况时拉动开关上的钢丝绳启动此开关,可以立即停机。故障排除后,拉动复位销开关可复位。
输送机头尾部安装有跑偏开关,当输送带发生跑偏时,输送带带动开关上的立辊旋转并倾斜,倾斜大于一级动作角度12°时,发出一组开关信号;如立辊继续倾斜大于二级动作角度30°时,发出另一组开关信号。两组信号分别用于报警和停机。当输送机恢复正常运行后,立辊自动复位。
五、安装调试
1.输送机的各支腿、立柱或平台用化学锚栓牢固地固定于地面上。
2.机架上各个部件的安装螺栓应全部紧固。各托辊应转动灵活。托辊轴心线、传动滚筒、改向滚筒的轴心线与机架纵向的中心线应垂直。
3.螺旋张紧行程为机长的1%~1.5%。
4.拉绳开关安装于输送机一侧,两开关间用覆塑钢丝绳连接,松紧适度。
5.跑偏开关安装于输送机头尾部两侧,成对安装。开关的立辊与输送带带边垂直,且保证带边位于立辊高度的1/3处。立辊与输送带边缘距离为50~70mm。
6.各清扫器、导料槽的橡胶刮板应与输送带完全接触,否则,调节清扫器和导料槽的安装螺栓使刮板与输送带接触。
7.安装无误后空载试运行。试运行的时间不少于2小时。并进行如下检查:
(1)各托辊应与输送带接触,转动灵活。
(2)各润滑处无漏油现象。
(3)各紧固件无松动。
(4)轴承温升不大于40°C,且最高温度不超过80°C。
(5)正常运行时,输送机应运行平稳,无跑偏,无异常噪音。
六、故障排除
1.输送带打滑
原因是输送带张力小或驱动滚筒表面粘有物料或水份。应旋紧张紧螺杆,增大张力。清理驱动滚筒并加大空段清扫器的清扫力度。
2.输送带在两端跑偏
原因是滚筒装配位置偏斜,应拉紧跑偏一侧的张紧装置的螺杆调整改向滚筒位置。通过调整轴承座调整传动滚筒的位置。
3.输送带在中部跑偏
原因是托辊安装位置不正。应检查各托辊安装位置是否与输送带垂直,否则松开安装螺栓调整托辊位置。调整完毕后旋紧各螺栓。
此外,进料口落料点不在输送带中心也可能引起跑偏,应改善进料情况。
七、注意事项
输送机应有专人负责操作。每班使用后进行日常检修和维护工作:
1. 检查各紧固件是否松动。
2.各清扫器、导料槽的橡胶刮板磨损时应调整其伸出的尺寸。如果磨损严重,应进行更换。
3.多台输送机或其它设备联合运转使用时,应注意启动和停车顺序:应保持空载启动;进料口设备停机供料后本设备应运转一段时间待卸空物料后再停车。
4.停车后,将输送机上的污物清理干净,并关闭电源。
5.若设备停止使用较长时间,在启动前应检查设备上是否有异物影响运动部件的运动。
八、维护保养
1.减速电机按其使用说明书定期更换润滑油。
2.各滚筒的轴承座及轴承每半年清洗一次,并重新加注锂基润滑脂ZL-2。
3.张紧装置的螺杆每3—6个月表面涂一次锂基润滑脂ZY-2。
4.根据设备使用情况,各部件和结构件应定期清理污物和除锈,并涂油或喷漆进行防腐处理。
5. 机械设计课程设计带式运输机传动装置的设计
给你做个参考
一、前言
(一)
设计目的:
通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用,培养结构设计,计算能力,熟悉一般的机械装置设计过程。
(二)
传动方案的分析
机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要,是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外,还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。
本设计中原动机为电动机,工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动,第一级传动为带传动,第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。
带传动承载能力较低,在传递相同转矩时,结构尺寸较其他形式大,但有过载保护的优点,还可缓和冲击和振动,故布置在传动的高速级,以降低传递的转矩,减小带传动的结构尺寸。
齿轮传动的传动效率高,适用的功率和速度范围广,使用寿命较长,是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。
减速器的箱体采用水平剖分式结构,用HT200灰铸铁铸造而成。
二、传动系统的参数设计
原始数据:运输带的工作拉力F=0.2 KN;带速V=2.0m/s;滚筒直径D=400mm(滚筒效率为0.96)。
工作条件:预定使用寿命8年,工作为二班工作制,载荷轻。
工作环境:室内灰尘较大,环境最高温度35°。
动力来源:电力,三相交流380/220伏。
1
、电动机选择
(1)、电动机类型的选择: Y系列三相异步电动机
(2)、电动机功率选择:
①传动装置的总效率:
=0.98×0.99 ×0.96×0.99×0.96
②工作机所需的输入功率:
因为 F=0.2 KN=0.2 KN= 1908N
=FV/1000η
=1908×2/1000×0.96
=3.975KW
③电动机的输出功率:
=3.975/0.87=4.488KW
使电动机的额定功率P =(1~1.3)P ,由查表得电动机的额定功率P = 5.5KW 。
⑶、确定电动机转速:
计算滚筒工作转速:
=(60×v)/(2π×D/2)
=(60×2)/(2π×0.2)
=96r/min
由推荐的传动比合理范围,取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’ =3~6。取V带传动比I’ =2~4,则总传动比理时范围为I’ =6~24。故电动机转速的可选范围为n’ =(6~24)×96=576~2304r/min
⑷、确定电动机型号
根据以上计算在这个范围内电动机的同步转速有1000r/min和1500r/min,综合考虑电动机和传动装置的情况,同时也要降低电动机的重量和成本,最终可确定同步转速为1500r/min ,根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y132S-4 ,满载转速 1440r/min 。
其主要性能:额定功率:5.5KW,满载转速1440r/min,额定转矩2.2,质量68kg。
2 、计算总传动比及分配各级的传动比
(1)、总传动比:i =1440/96=15
(2)、分配各级传动比:
根据指导书,取齿轮i =5(单级减速器i=3~6合理)
=15/5=3
3 、运动参数及动力参数计算
⑴、计算各轴转速(r/min)
=960r/min
=1440/3=480(r/min)
=480/5=96(r/min)
⑵计算各轴的功率(KW)
电动机的额定功率Pm=5.5KW
所以
P =5.5×0.98×0.99=4.354KW
=4.354×0.99×0.96 =4.138KW
=4.138×0.99×0.99=4.056KW
⑶计算各轴扭矩(N•mm)
TI=9550×PI/nI=9550×4.354/480=86.63N•m
=9550×4.138/96 =411.645N•m
=9550×4.056/96 =403.486N•m
三、传动零件的设计计算
(一)齿轮传动的设计计算
(1)选择齿轮材料及精度等级
考虑减速器传递功率不大,所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质,齿面硬度为240~260HBS。大齿轮选用45#钢,调质,齿面硬度220HBS;根据指导书选7级精度。齿面精糙度R ≤1.6~3.2μm
(2)确定有关参数和系数如下:
传动比i
取小齿轮齿数Z =20。则大齿轮齿数:
=5×20=100 ,所以取Z
实际传动比
i =101/20=5.05
传动比误差:(i -i)/I=(5.05-5)/5=1%<2.5% 可用
齿数比: u=i
取模数:m=3 ;齿顶高系数h =1;径向间隙系数c =0.25;压力角 =20°;
则 h *m=3,h )m=3.75
h=(2 h )m=6.75,c= c
分度圆直径:d =×20mm=60mm
d =3×101mm=303mm
由指导书取 φ
齿宽: b=φ =0.9×60mm=54mm
=60mm ,
b
齿顶圆直径:d )=66,
d
齿根圆直径:d )=52.5,
d )=295.5
基圆直径:
d cos =56.38,
d cos =284.73
(3)计算齿轮传动的中心矩a:
a=m/2(Z )=3/2(20+101)=181.5mm 液压绞车≈182mm
(二)轴的设计计算
1 、输入轴的设计计算
⑴、按扭矩初算轴径
选用45#调质,硬度217~255HBS
根据指导书并查表,取c=110
所以 d≥110 (4.354/480) 1/3mm=22.941mm
d=22.941×(1+5%)mm=24.08mm
∴选d=25mm
⑵、轴的结构设计
①轴上零件的定位,固定和装配
单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央,相对两轴承对称分布,齿轮左面由轴肩定位,右面用套筒轴向固定,联接以平键作过渡配合固定,两轴承分别以轴肩和大筒定位,则采用过渡配合固定
②确定轴各段直径和长度
Ⅰ段:d =25mm
, L =(1.5~3)d ,所以长度取L
∵h=2c
c=1.5mm
+2h=25+2×2×1.5=31mm
考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm,通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度,并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定,为此,取该段长为55mm,安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长:
L =(2+20+55)=77mm
III段直径:
初选用30207型角接触球轴承,其内径d为35mm,外径D为72mm,宽度T为18.25mm.
=d=35mm,L =T=18.25mm,取L
Ⅳ段直径:
由手册得:c=1.5
h=2c=2×1.5=3mm
此段左面的滚动轴承的定位轴肩考虑,应便于轴承的拆卸,应按标准查取由手册得安装尺寸h=3.该段直径应取:d =(35+3×2)=41mm
因此将Ⅳ段设计成阶梯形,左段直径为41mm
+2h=35+2×3=41mm
长度与右面的套筒相同,即L
Ⅴ段直径:d =50mm. ,长度L =60mm
取L
由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=80mm
Ⅵ段直径:d =41mm, L
Ⅶ段直径:d =35mm, L <L3,取L
2 、输出轴的设计计算
⑴、按扭矩初算轴径
选用45#调质钢,硬度(217~255HBS)
根据课本P235页式(10-2),表(10-2)取c=110
=110× (2.168/76.4) =38.57mm
考虑有键槽,将直径增大5%,则
d=38.57×(1+5%)mm=40.4985mm
∴取d=42mm
⑵、轴的结构设计
①轴的零件定位,固定和装配
单级减速器中,可以将齿轮安排在箱体中央,相对两轴承对称分布,齿轮左面用轴肩定位,右面用套筒轴向定位,周向定位采用键和过渡配合,两轴承分别以轴承肩和套筒定位,周向定位则用过渡配合或过盈配合,轴呈阶状,左轴承从左面装入,齿轮套筒,右轴承和皮带轮依次从右面装入。
②确定轴的各段直径和长度
初选30211型角接球轴承,其内径d为55mm,外径D=100mm,宽度T为22.755mm。考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面与箱体内壁应有一定矩离,则取套筒长为20mm,则该段长42.755mm,安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。
则 d =42mm L = 50mm
L = 55mm
L = 60mm
L = 68mm
L =55mm
L
四、滚动轴承的选择
1 、计算输入轴承
选用30207型角接触球轴承,其内径d为35mm,外径D为72mm,宽度T为18.25mm.
2 、计算输出轴承
选30211型角接球轴承,其内径d为55mm,外径D=100mm,宽度T为22.755mm
五、键联接的选择
1 、输出轴与带轮联接采用平键联接
键的类型及其尺寸选择:
带轮传动要求带轮与轴的对中性好,故选择C型平键联接。
根据轴径d =42mm ,L =65mm
查手册得,选用C型平键,得: 卷扬机
装配图中22号零件选用GB1096-79系列的键12×56
则查得:键宽b=12,键高h=8,因轴长L =65,故取键长L=56
2 、输出轴与齿轮联接用平键联接
=60mm,L
查手册得,选用C型平键,得:
装配图中 赫格隆36号零件选用GB1096-79系列的键18×45
则查得:键宽b=18,键高h=11,因轴长L =53,故取键长L=45
3 、输入轴与带轮联接采用平键联接 =25mm L
查手册
选A型平键,得:
装配图中29号零件选用GB1096-79系列的键8×50
则查得:键宽b=8,键高h=7,因轴长L =62,故取键长L=50
4 、输出轴与齿轮联接用平键联接
=50mm
L
查手册
选A型平键,得:
装配图中26号零件选用GB1096-79系列的键14×49
则查得:键宽b=14,键高h=9,因轴长L =60,故取键长L=49
六、箱体、箱盖主要尺寸计算
箱体采用水平剖分式结构,采用HT200灰铸铁铸造而成。箱体主要尺寸计算如下:
七、轴承端盖
主要尺寸计算
轴承端盖:HT150 d3=8
n=6 b=10
八、减速器的
减速器的附件的设计
1
、挡圈 :GB886-86
查得:内径d=55,外径D=65,挡圈厚H=5,右肩轴直径D1≥58
2
、油标 :M12:d =6,h=28,a=10,b=6,c=4,D=20,D
3
、角螺塞
M18
×
1.5 :JB/ZQ4450-86
九、
设计参考资料目录
1、吴宗泽、罗圣国主编.机械设计课程设计手册.北京:高等教育出版社,1999.6
2、解兰昌等编著.紧密仪器仪表机构设计.杭州:浙江大学出版社,1997.11
6. 设计胶带输送机的传动装置
一、摩擦传动理论
带式输送机所需的牵引力是通过驱动装置中的驱动滚筒与输送带间的摩擦作用而传递的,因而称为摩擦传动。为确保作用力的传递和牵引构件不在驱动轮上打滑,必须满足下列条件:
(1)牵引构件具有足够的张力;
(2)牵引带与驱动滚筒的接触表面有一定的粗糙度;
(3)牵引带在驱动轮上有足够大的围包角。
图l—22为一台带式输送机的简图。当驱动滚筒按顺时针方向转动时,通过它与输送带间的摩擦力驱动输送带沿箭头方向运动。
在输送带不工作时,带子上各点张力是相等的。当输送带运动时,各点张力就不等了。其大小取决于张紧力P0、运输机的生产率、输送带的速度、宽度、输送机长度、倾角、托辊结构性能等等。故输送带的张力由l点到4点逐渐增加,而在绕经驱动滚筒的主动段,由4点到l点张力逐渐减小。必须使输送带在驱动滚筒上的趋入点张力Sn大于奔离点张力S1,方能克服运行阻力,使输送带运动。此两点张力之差,即为驱动滚筒传递给输送带的牵引力W0。在数值上它等于输送带沿驱动滚筒围包弧上摩擦力的总和,即
W0=Sn-S1 (1—1)
趋入点张力Sn随输送带上负载的增加而增大,当负载过大时,致使(Sn-S1)之差值大于摩擦力,此时输送带在驱动滚筒上打滑而不能正常工作。该现象在选煤厂中可经常遇到。
Sn与S1应保持何种关系方能防止打滑,保证输送带正常工作,这是将要研究的问题。
在讨论前,先作如下假设:
(1)假设输送带是理想的挠性体,可以任意弯曲,不受弯曲应力影响;
(2)假设绕经驱动滚筒上的输送带的重力和所受的离心力忽略不计(因与输送带上张力和摩擦力相比数值很小)。
如图l—22b所示,在驱动滚筒上取一单元长为dl的输送带,对应的中心角即围包角为dα。当滚筒回转时,作用在这小段输送带两端张力分别为S及S+dS。在极限状态下,即摩擦力达到最大静摩擦力时,dS应为正压力dN与摩擦系数μ的乘积,即
dS=μdN
dN为滚筒给输送带以上的作用力总和。
列出该单元长度输送带受力平衡方程式为
由于dα很小,故sin(dα/2)≈(dα/2),cos(dα/2)≈1,上述方程组可简化为
略去二次微量:dSdα,解上述方程组得 .
通过在这段单元长度上输送带的受力分析,可以得到,当摩擦力达到最大极限值时,欲保持输送带不打滑,各参数间的关系应满足dS/S=μdα。以定积分方法解之,即可得出输送带在整个驱动滚筒围包弧上,在不打滑的极限平衡状态下,趋入点的Sn与奔离点的Sk之间的关系
解上式,得
式中 e——自然对数的底,e=2.718;
μ——驱动滚筒与输送带之间的摩擦系数;
——输送带在驱动滚筒上趋入点的最大张力;
S1一一输送带在驱动滚筒奔离点的张力;
α——输送带在驱动滚筒上的围包角,弧度。
上式)即挠性体摩擦驱动的欧拉公式。根据欧拉公式可以绘出在驱动滚筒围包弧上输送带张力变化的曲线,见图l—23中的bca'。
从上述分析可知,欧拉公式只是表达了趋入点张力为最大极限值时的平衡状态。而实际生产中载荷往往是不均衡的;而且,在欧拉公式讨论中,将输送带看作是不变形的挠性体,实际上输送带(如橡胶带)是一个弹性体,在张力作用下,要产生弹性伸长,其伸长量与张力值大小成正比。因此,输送带沿驱动滚筒圆周上的分布规律见图1—23中bca曲线变化(而不是bca’)。在BC弧内,输送带张力按欧拉公式之规律变化;到c点后,张力达到Sn值,在CA弧内,Sn值保持不变。也就是说为了防止输送带在驱动滚筒上打滑,应使趋入点的实际张力Sn小于极限状态下的最大张力值,即
既然输送带是弹性体,那么,在受力后就要产生弹性伸长变形。这是弹性体与刚性体最本质的区别。受力愈大,变形也愈大,而输送带张力是由趋入点向奔离点逐渐减小,即在趋入点输送带被拉长的部分,在向奔离点运动过程中,随着张力的减小而逐渐收缩,从而使输送带与滚筒问产生相对滑动,这种滑动称为弹性滑动或弹性蠕动(它与打滑现象不同)。显然,弹性滑动只发生于输送带在驱动滚筒围包弧上有张力变化的一段弧内。产生弹性滑动的这一段围包弧,称为滑动弧,即图l-23中的BC弧,滑动弧所对应的中心角称为滑动角,即λ角;不产生弹性滑动的围包弧,称为静止弧(图中的CA弧),静止弧所对应的中心角,称为静止角,即图中γ角。滑动弧两端的张力差,即为驱动滚筒传递给输送带的牵引力。由此可见,只有存在滑动弧,驱动滚筒才能通过摩擦将牵引力传递给输送带;在静止弧内不传递牵引力,但它保证驱动装置具有一定的备用牵引力。
当输送机上负载增加时,趋入点张力Sn增大,滑动弧及对应的滑动角也相应均要增大,而静止弧及静止角则随之减小。图1—23中的C点向A点靠拢,当趋入点张力Sn增大至极限值Snmax时,则整个围包弧BA弧都变成了滑动弧,即C点与A点重合,整个围包角都变成了滑动角(λ=α,γ=0)。这时驱动滚筒上传送的牵引力达到最大值的极限摩擦力:
(1—4)
若输送机上的负荷再增加,即 ,这时.输送带将在驱动滚筒上打滑,输送机则不能正常工作。
二、提高牵引力的途径
根据库擦传动的理论及式(1—4)均可以看出,提高带式输送机的牵引力可以采用以下三种方法:
(1)增加奔离点的张力S1,以提高牵引力。具体的措施是通过张紧输送机的拉紧装置来实现。随着S1的增大,输送带上的最大张力也相应增大,就要求提高输送带的强度,这种做法是不经济的,在技术上也不合理。
(2)改善驱动滚筒表面的状况,以得到较大的摩擦系数μ,由表1—29可知,胶面滚筒的摩擦系数比光面滚筒大,环境干燥时比潮湿时大,所以,可以采用包胶、铸塑,或者采用在胶面上压制花纹的方法来提高摩擦系数。
(3)采用增加输送带在驱动滚筒上的围包角来提高牵引力。其具体措施是增设改向滚筒(即增面轮)可使包角由180°增至210°-240°必要时采用双滚筒驱动。
三、刚性联系双滚筒驱动牵引力及其分配比朗确定
刚性联系双滚筒和单滚筒相比,增加一个主动滚筒:当两个滚筒的直径相等时其角度是相同的(图1—24)。从图l—24中可以看出,输送带由滚筒②的C点到滚筒①的B点时,这两点之间除了一小段(BC段)胶带的臼重外,张力没有任何变化,故B点可看作C点的继续。因而刚性联系的双滚筒与单滚筒实质上是相同的,因为滑动弧随着张力增大而增大这一规律对它同样适用的。
S1及μ值在一定的情况下,而且μl=μ2,只有当滚筒②传递的牵引力达到极限值时,滚筒①才开始传递牵引力。设λ1、λ2、γ1、γ2、α1、α2分别为第①及第②滚筒的滑动角,静止角及围包角、则在λ2=α2,λ1=0的情况下,静止弧仅存在于滚筒①上。当λ2=α2时,λ1=α1-γ1时,输送带在两个主动滚筒上张力变化曲线如图1—24所示。
滚筒②可能传递的最大牵引力为
滚筒①可能传递的最大牵引力为
式中 S’——两滚筒间输送带上的张力。
驱动装置可能传递总的最大牵引力为
式中 α——总围包角
两滚筒可能传递的最大牵引力之比为
在一般情况下: 因而
(1-5)
显然,当第①滚筒上传递的牵引力未达到极限时,即 时,则两驱动滚筒传递的牵引力之比为
由上式可知,当总的牵引力W0和张力S1一定时,若μ值增加,则第⑧个驱动滚筒传递的牵引力WII增大,而WI减小。反之,若μ值减小时,则WI增大(因W0=WI+WII为一定值)。
由此可以看出:刚性联系的双滚筒驱动装置,其滚筒牵引力的分配比值随摩擦系数的变化而改变。但由式(1-5)可知,驱动滚筒①可能传递的最大牵引力等于滚筒⑨的 倍这一比值是不变的。
刚性联系的双驱动滚筒缺点是已设计的牵引力分配比值,只适用于一定的荷载和一定的摩擦系数。当荷载变化,其比例也就被破坏了。此外,还由于大气潮湿程度的变化,两滚筒的表面清洁程度的不同,摩擦系数也发生了变化,其分配比实际上不可能保持定值。
7. 机械设计课程设计---设计带式输送机传动装置
参考:
可伸缩胶带输送机与普通胶带输送机的工作原理一样,是以胶带作为牵引承载机的连续运输设备,它与普通胶带输送机相比增加了储带装置和收放胶带装置等,当游动小车向机尾一端移动时,胶带进入储带装置内,机尾回缩;反之则机尾延伸,因而使输送机具有可伸缩的性能。
结构概述
伸缩胶带输送机分为固定部分和非固定部分两大部分。固定部分由机头传动装置、储带装置、收放胶带装置等组成;非固定部分由无螺栓连接的快速可拆支架、机尾等组成。
1、 机头传动装置由传动卷筒、减速器、液力联轴器、机架、卸载滚筒、清扫器组成。
n 机头传动装置是整个输送机的驱动部分,两台电机通过液力联轴器、减速器分别传递转距给两个传动滚筒(也可以用两个齿轮串联起来传动)。用齿轮传动时,应卸下一组电机、液力联轴器和减速器。
n 液力联轴器为YL-400型,它由泵轮、透平轮、外壳、从动轴等构成,其特点是泵轮侧有一辅助室,电机启动后,液流透过小孔进入工作室,因而能使负载比较平衡地启动而电机则按近于坚载启动,工作时壳体内加20号机械油,充油量为14m3,减速器采用上级齿轮减速,第一级为圆弧锥齿轮,第二、第三级为斜齿和直齿圆柱齿轮,总传动比为25.564,与SGW-620/40T型刮板输送机可通用互换,减速器用螺栓直接与机架连接。
n 传动卷筒为焊接结构,外径为Φ500毫米,卷筒表面有特制的硫化胶层,因此对提高胶带与滚筒的eua值,防止打滑、减少初张力,具有较好的效果。
n 卸载端和头部清扫器,带式逆止器,便于卸载,机头最前部有外伸的卸载臂,由卸载滚筒和伸出架组成,滚筒安装在伸出架上,其轴线位置可通过轴承两侧的螺栓进行调节,以调整胶带在机头部的跑偏,在卸载滚筒的下部装有两道清扫器,由于清扫器刮板紧压在胶带上,故可除去粘附着的碎煤,带式逆止器以防止停车时胶带倒转。
n 机架为焊接结构,用螺栓组装,机头传动装置所有的零部件均安装在机架上。电动机和减速器可根据具体情况安装在机架的左侧或右侧。
2、 储带装置包括储带转向架、储带仓架、换向滚筒、托辊小车、游动小车、张紧装置、张紧绞车等。
n 储带装置的骨架由框架和支架用螺栓连接而成,在机头传动装置两具转框架上装有三个固定换向滚筒与游动小车上的两个换向滚筒一起供胶带在储带装置中往复导向,架子上面安装固定槽形托辊和平托辊,以支撑胶带,架子内侧有轨道,供托辊不画和游动小车行走。
n 固定换向滚筒为定轴式,用于储带装置进行储带时,用以主承胶带,使其悬垂度不致过大,托辊小车随游动小车位置的变动,需要用人力拉出或退回。
n 游动小车由车架、换向滚筒、滑轮组、车轮等组成,滑轮组装在车身后都与另一滑轮组相适应,其位置可保证受力时车身不被抬起,这样,对保持车身稳定,防止换向滚筒上的胶带跑偏效果较好,车身下部还装着止爬钩,用以防止车轮脱轨掉道。
n 游动小车向左侧移动时,胶带放出,机身伸长,游动小车向右侧移动时,胶带储存,机身缩短,通过钢丝绳拉紧游动小车可使胶带得到适当的张紧度。
n 在储带装置的后部,设有张紧绞车,胶带张力指示器和张力缓冲器,张力缓冲器的作用是使输送机(在起动时让胶带始终保持一定的张力,以减少空载胶带的不适度和胶带层间的拍打)。
3、 收放胶带装置位于张紧绞车的后部,它由机架、调心托辊、减速器、电动机、旋杆等组成,其作用是将胶带增补到输送机机身上或从输送机机身取下,机架的两端和后端,各装一旋杆,当增加或减少胶带时用以夹紧主胶带,调心托辊组供卷筒收放胶带时导向,工作时将卷筒推进机架的一端用尾架顶起,另一端顶在减速器出轴的顶尖上,开动电动机通过减速器出轴的拨盘带动卷筒,收卷胶带,放出胶带,放出胶带时不开电机由外拖动卷筒反转,在不工作时活动轨可用插销挂在机架上,以缩小宽度,在活动轨上方应设置起重装置悬吊卷筒,巷道宽度可视具体情况适当拓宽,以利胶带收入时操作。
4、 中间架由无螺栓连接的快速可拆支架,由H型支架、钢管、平托辊和挂钩式槽形托辊、“V”型托辊等组成,是机器的非固定部分,钢管可作为拆卸的机身,用柱销固装在钢管上,用小锤可以打动,挂钩式槽形托辊胶接式,槽形角30°,用挂钩挂在钢管的柱销上,挂钩上制动的圆弧齿槽,托辊就是通过齿槽挂在柱销上的,可向前向后移动,以调节托辊位置控制胶带跑偏。
5、 上料装置、下料装置;上料装置安装在收放装置后边,由转向转导向接上料段,运送的物料从此段装上运至下料段,下料装置由下料段一组斜托辊将物料卸下,下料段直接极为,机尾由导轨(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)和机尾滚筒座组成,导轨一端用螺栓固定在中支座上,并与另一导轨的前端用柱销胶接,藉以适应底板的不平,机尾滚筒与储带装置中的滚筒结构相同,能互换,其轴线位置可用螺栓调节,以调整胶带中在机尾的跑偏,机尾滚筒前端设有刮煤板,可使滚筒表面的碎煤或粉煤刮下,并收集泥槽中,用特制的拉泥板取出,机尾加上装有缓冲托辊组,受料时,可降低块煤对胶带的冲击,有利于提高胶带寿命
8. 求设计带式输送机传动装置减速器装配图一张和零件工作图两张。。谢谢
设计条件抄:
1、 输送带工作袭拉力:F = 2600N;
2、 输送带工作速度:v = 1.1m/s(允许输送带速度误差为5%);
3、 滚筒直径:D = 220mm;
4、 工作情况:两班制,连续单向运转,载荷较平稳;室内,灰尘较大,环境最高温度35;
5、 使用折旧期: 8年;
6、 检修间隔期: 四年一次大修,两年一次中修,半年一次小修;
7、 动力来源: 电力,三相交流,电压380/220V;
8、 运输带速度允许误差:
9、 制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量生产。效率损失);
我去年做的和你的条件有一点差别,我同学可能有一样的吧