目录
一、设计任务书 (1)
二、电动机的选择 (2)
三、计算总传动比及分配各级的传动比 (4)
四、运动参数及动力参数计算 (4)
五、传动零件的设计计算 (7)
六、轴的设计计算 (12)
七.箱体结构设计 (21)
八、键联接的选择及计算 (23)
九、滚动轴承的选择及计算 (24)
十、密封和润滑的选择 (24)
十一.联轴器的选择 (25)
十二、课程设计小结 (26)
十三、参考文献 (27)
课程设计任务书
一、设计任务:设计胶带输送机的传动装置(见下图)工作条件如下表
工作年限8 工作班
制2 工作环
境
清洁
载荷性质平稳生产批量小批
动力来源电力,三相交流电,电压380/220 检修间隔四年一次大修,两年一次中修二、原始数据:
滚筒圆周力F (N) 2500
带速V(m/s)
1.4
滚筒直径D(mm)300
滚筒长度(mm)
450
三、主要设计内容
1.选择电动机;
2.设计链传动和直齿轮传动;
3.设计轴并校核;
4.设计滚动轴承并校核;
5.选择联轴器;
6.选择并验算键;
7.设计减速器箱体及附件;
8.确定润滑方式。
n=60×1000v/πD
=60×1000×1.4/π×300 r/min
=89.13 r/min
根据[1]P7表1推荐的传动比,取圆锥齿轮传动比i1,=2~3再取链传动比i2’=2~6,则总传动比合理的范围为i a’=4~18
故电动机转速的可选范为
n d’= i a’.n
=(4~18) ×89.13 r/min
=356.5~1604.3 r/min
则符合这一范围的同步转有750、1000 和1500r/min
额定功率大于4.12Kw的有:Y132M2-6.
其主要性能见下表:
电动机型号额定功率
(Kw) 满载转速
/(r/min)
堵转转矩最大转矩质量
/kg
额定转矩额定转矩
Y132M2-6. 5.5 960 2.0 2.0 84 电动机主要外形和安装尺寸列于下表
中心高
H
外形尺寸
L×(AC/2+AD)×HD
底角安装尺寸
A×B
地脚螺栓孔直径
K
轴伸尺寸
D×E
装键部位尺寸
F×GD
132 515×(270/2+210)
×315 216×178 12 38×80 10×33
综合以上数据,将运动和动力参数整理得下表:
1)选材:45(调质),硬度217~255HBS
2)查【3】P370(15-2)式,并查表15-3,取A0=120,则
d≥A0
3P1
n1=120×
3 5.445
960=21.4 mm,
联轴器的计算转矩,由于轴的转矩变化小取K
A
=1.3,则
Pca=K
A
T1=1.3×54.170=70.421N·m
2、轴的结构设计
1)轴上零件的定位,固定和装配
单级减速器中可将输入轴的圆锥齿轮做成悬臂结构,安排在
箱体一侧,有螺纹固定在输入轴的左起第六段;两轴承正装在
齿轮的右侧,两轴承外圈分别以套杯和套筒定位,内圈以轴肩
定位;齿轮、联轴器与轴周向用平键连接。
草图如下所示
2)确定轴各段直径和长度
○1左起第一段,由于轴通过联轴器与电动机轴联接,已知取已
知电动机轴直径D=38mm,查【2】P89选用YLD7联轴器轴
孔直径30、32、35、38,轴孔长度60联轴器的直径D=60,L0=168,
螺栓M10数量4个,则第一段轴直径D1=30mm,长度
L1=70mm;
○2左起第二段直径取D2=37mm根据轴承端盖端面距机座臂的
距离l3=28及对轴承添加润滑脂的要求和箱体的厚度,则取第
d≥21.4 mm
Pca=21.4N·m,
D1=30mm
L1=70mm
D2= 37mm
为:T1 =54.17 N ·m
圆周力:Ft1= 112T 211969.80×54..1·5
705m N d ==;
求径向力F r1=Ft ·tan α=1969.8×tan200=716.9N
轴向力Fa1=Fr 2=673.1N
Ft1,F r1,Fa1的方向如下图所
②轴承支反力的计算
根据轴承支反力的作用点A 、B 以及轴承和齿轮在轴上的
安装位置D ,建立力学模型(如下图(a)所示)。
水平面内的支反力(如图b 所示):
F NH1=Ft+F NH2=4054.9N
Ft1=1969.8Nm
Fr1=716.9Nm
由【3】P363表15-1查得45钢的[σ-1]=60Mpa ,因此ca
﹤[σ-1],故确定轴的尺寸是是安全的。
Ⅱ、输出轴的设计
1、按扭转强度初步确定轴的直径
已知:轴的输入功率为P
Ⅰ
=5.445 Kw
转速为nⅠ=384r/min,输入转矩T2=127.17N·m 1)选材:
2)查【3】P370(15-2)式,并查表15-3,取A0=120,则
d≥A0 3P1
n1=120×
3 4.865
384=27.97 mm,
2、轴的结构设计
1)轴上零件的定位,固定和装配
单级减速器中可将输出轴的圆锥齿轮安排在小锥齿轮一侧,由套筒和轴肩定位;两轴承正装在齿轮的两侧,两轴承外圈以套杯定位,内圈以轴肩和套筒定位;齿轮、小链轮与轴周向用平键连接。
草图如下所示
2)确定轴各段直径和长度
○1右起第一段,由于轴通过联轴器与小链轮联接,要开键槽将直径增大5%并圆整为30小链轮轮毂宽为30,则第一段轴直材料:45钢(调质),硬度
217~255HBS
d≥27.97 mm,
水平面内的支反力:
F NH1=
N F t 4.3699
.499.999
.492=+⨯
F NH2= Ft 2-F NH1=1850-369.4=1479.9N 垂直面的支反力:根据图(c )可得;
F NV1+F NV2 =Fr 2 F NV2L 2+Ma=L 1
带入数据解得:F NV1=331.8N , F NV2=341.3N
F NH1=369.4N F NH2=1479.9N
F NV1=331.8N , F NV2=341.3N
M H =73846.2 N ·mm M V1=33096.9N ·mm。