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机械传动装置的总体设计步骤

发布时间:2024-10-21 21:19:10

机械设计课程设计设计带式运输机传动装置其中运输带工作拉力F=2900N V=1. 5滚筒直径D=400滚筒效率0....

课程设计 带式运输机传动装置设计,共31页,6698字
目录
第一章 设计任务版书 1
第二章 传动装置的总体设权计 2
2.1 电动机的选择 2
2.2 传动装置的总传动比和传动比分配 3
2.3传动装置的运动和动力参数计算 3
第三章 传动零件的设计计算 5
3.1 V带传动的设计计算 5
3.2蜗轮轮蜗杆传动的设计计算 6
第四章 轴的结构尺寸计算 8
4.1蜗轮转轴的机构尺寸计算 8
4.2蜗杆轴的结构尺寸设计 8
第五章 轴的强度校核 10
5.1 蜗轮转轴的强度校核 10
5.2 蜗杆轴的强度校核 12
第六章 滚动轴承的选择和校核 16
6.1 蜗轮转轴轴承选择和校核 16
6.2蜗杆轴轴承选择和校核 16
第七章 平键的选择计算以及联轴器的选择 18
7.1 蜗杆转轴与蜗轮接触的键的选择计算 18
7.2 周转定向连轴起的键的选择计算 18
7.4 联轴器的选择 19
第八章 减速器箱体设计及附件的选择和说明 20
8.1箱体主要尺寸设计 20
8.2附属零件的设计 20
第九章 润滑与密封 21
第十章 课程设计小结 22
参考文献 22

㈡ 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

㈢ 机械课程设计要怎么做的

机械课程设计是机械专业大学生必须完成的任务,因为他关系到你后来从事该行业的一个理论铺垫,做课程设计可参照《机械课程设计指导书》一步步展开设计,到图书馆查一些相关资料,综合利用大学里学习的理论知识,例如理论力学、材料力学、机械制图等,使你从理论到实践实现过渡,主要设计步骤有:
设计步骤

1. 传动装置总体设计方案
2. 电动机的选择
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比
4. 计算传动装置的运动和动力参数
5. 设计V带和带轮
6. 齿轮的设计
7. 滚动轴承和传动轴的设计
8. 键联接设计
9. 箱体结构的设计
10.润滑密封设计
11.联轴器设计

㈣ 机械设计课程设计带式运输机传动装置

机械设计课程设计任务书
题目:设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器
一. 总体布置简图

1—电动机;2—联轴器;3—齿轮减速器;4—带式运输机;5—鼓轮;6—联轴器

二. 工作情况:
载荷平稳、单向旋转

三. 原始数据
鼓轮的扭矩T(N·m):850
鼓轮的直径D(mm):350
运输带速度V(m/s):0.7
带速允许偏差(%):5
使用年限(年):5
工作制度(班/日):2

四. 设计内容
1. 电动机的选择与运动参数计算;
2. 斜齿轮传动设计计算
3. 轴的设计
4. 滚动轴承的选择
5. 键和连轴器的选择与校核;
6. 装配图、零件图的绘制
7. 设计计算说明书的编写

五. 设计任务
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. 设计进度
1、 第一阶段:总体计算和传动件参数计算
2、 第二阶段:轴与轴系零件的设计
3、 第三阶段:轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制
4、 第四阶段:装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写

传动方案的拟定及说明
由题目所知传动机构类型为:同轴式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。
本传动机构的特点是:减速器横向尺寸较小,两大齿轮浸油深度可以大致相同。结构较复杂,轴向尺寸大,中间轴较长、刚度差,中间轴承润滑较困难。

电动机的选择
1.电动机类型和结构的选择
因为本传动的工作状况是:载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y(IP44)系列的电动机。

2.电动机容量的选择
1) 工作机所需功率Pw
Pw=3.4kW
2) 电动机的输出功率
Pd=Pw/η
η= =0.904
Pd=3.76kW

3.电动机转速的选择
nd=(i1’·i2’…in’)nw
初选为同步转速为1000r/min的电动机

4.电动机型号的确定
由表20-1查出电动机型号为Y132M1-6,其额定功率为4kW,满载转速960r/min。基本符合题目所需的要求。

计算传动装置的运动和动力参数
传动装置的总传动比及其分配
1.计算总传动比
由电动机的满载转速nm和工作机主动轴转速nw可确定传动装置应有的总传动比为:
i=nm/nw
nw=38.4
i=25.14

㈤ 机械设计-课程设计-带式运输机传动装置-二级齿轮减速器

一、 设计题目:二级直齿圆柱齿轮减速器
1. 要求:拟定传动关系:由电动机、V带、减速器、联轴器、工作机构成。
2. 工作条件:双班工作,有轻微振动,小批量生产,单向传动,使用5年,运输带允许误差5%。
3. 知条件:运输带卷筒转速 ,
减速箱输出轴功率 马力,
二、 传动装置总体设计:
1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。
2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀,要求轴有较大的刚度。
3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 其传动方案如下:

三、 选择电机
1. 计算电机所需功率 : 查手册第3页表1-7:
-带传动效率:0.96
-每对轴承传动效率:0.99
-圆柱齿轮的传动效率:0.96
-联轴器的传动效率:0.993
—卷筒的传动效率:0.96
说明:
-电机至工作机之间的传动装置的总效率:

2确定电机转速:查指导书第7页表1:取V带传动比i=2 4
二级圆柱齿轮减速器传动比i=8 40所以电动机转速的可选范围是:

符合这一范围的转速有:750、1000、1500、3000
根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用的电动机型号,因此有4种传动比方案如下:
方案 电动机型号 额定功率 同步转速
r/min 额定转速
r/min 重量 总传动比
1 Y112M-2 4KW 3000 2890 45Kg 152.11
2 Y112M-4 4KW 1500 1440 43Kg 75.79
3 Y132M1-6 4KW 1000 960 73Kg 50.53
4 Y160M1-8 4KW 750 720 118Kg 37.89
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比,可见第3种方案比较合适,因此选用电动机型号为Y132M1-6,其主要参数如下:

额定功率kW 满载转速 同步转速 质量 A D E F G H L AB
4 960 1000 73 216 38 80 10 33 132 515 280
四 确定传动装置的总传动比和分配传动比:
总传动比:
分配传动比:取 则
取 经计算
注: 为带轮传动比, 为高速级传动比, 为低速级传动比。
五 计算传动装置的运动和动力参数:
将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴
——依次为电机与轴1,轴1与轴2,轴2与轴3,轴3与轴4之间的传动效率。
1. 各轴转速:

2各轴输入功率:

3各轴输入转矩:

运动和动力参数结果如下表:
轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min
输入 输出 输入 输出
电动机轴 3.67 36.5 960
1轴 3.52 3.48 106.9 105.8 314.86
2轴 3.21 3.18 470.3 465.6 68
3轴 3.05 3.02 1591.5 1559.6 19.1
4轴 3 2.97 1575.6 1512.6 19.1
六 设计V带和带轮:
1.设计V带
①确定V带型号
查课本 表13-6得: 则
根据 =4.4, =960r/min,由课本 图13-5,选择A型V带,取 。
查课本第206页表13-7取 。
为带传动的滑动率 。
②验算带速: 带速在 范围内,合适。
③取V带基准长度 和中心距a:
初步选取中心距a: ,取 。
由课本第195页式(13-2)得: 查课本第202页表13-2取 。由课本第206页式13-6计算实际中心距: 。
④验算小带轮包角 :由课本第195页式13-1得: 。
⑤求V带根数Z:由课本第204页式13-15得:
查课本第203页表13-3由内插值法得 。

EF=0.1
=1.37+0.1=1.38

EF=0.08

查课本第202页表13-2得 。
查课本第204页表13-5由内插值法得 。 =163.0 EF=0.009
=0.95+0.009=0.959


取 根。
⑥求作用在带轮轴上的压力 :查课本201页表13-1得q=0.10kg/m,故由课本第197页式13-7得单根V带的初拉力:
作用在轴上压力:

七 齿轮的设计:
1高速级大小齿轮的设计:
①材料:高速级小齿轮选用 钢调质,齿面硬度为250HBS。高速级大齿轮选用 钢正火,齿面硬度为220HBS。
②查课本第166页表11-7得: 。
查课本第165页表11-4得: 。
故 。
查课本第168页表11-10C图得: 。
故 。
③按齿面接触强度设计:9级精度制造,查课本第164页表11-3得:载荷系数 ,取齿宽系数 计算中心距:由课本第165页式11-5得:
考虑高速级大齿轮与低速级大齿轮相差不大取
则 取
实际传动比:
传动比误差: 。
齿宽: 取
高速级大齿轮: 高速级小齿轮:
④验算轮齿弯曲强度:
查课本第167页表11-9得:
按最小齿宽 计算:
所以安全。
⑤齿轮的圆周速度:
查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。
2低速级大小齿轮的设计:
①材料:低速级小齿轮选用 钢调质,齿面硬度为250HBS。
低速级大齿轮选用 钢正火,齿面硬度为220HBS。
②查课本第166页表11-7得: 。
查课本第165页表11-4得: 。
故 。
查课本第168页表11-10C图得: 。
故 。
③按齿面接触强度设计:9级精度制造,查课本第164页表11-3得:载荷系数 ,取齿宽系数
计算中心距: 由课本第165页式11-5得:

取 则 取
计算传动比误差: 合适
齿宽: 则取
低速级大齿轮:
低速级小齿轮:
④验算轮齿弯曲强度:查课本第167页表11-9得:
按最小齿宽 计算:
安全。
⑤齿轮的圆周速度:
查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。
八 减速器机体结构尺寸如下:
名称 符号 计算公式 结果
箱座厚度

10
箱盖厚度

9
箱盖凸缘厚度

12
箱座凸缘厚度

15
箱座底凸缘厚度

25
地脚螺钉直径

M24
地脚螺钉数目
查手册 6
轴承旁联结螺栓直径

M12
盖与座联结螺栓直径
=(0.5 0.6)
M10
轴承端盖螺钉直径
=(0.4 0.5)

10
视孔盖螺钉直径
=(0.3 0.4)
8
定位销直径
=(0.7 0.8)
8
, , 至外箱壁的距离
查手册表11—2 34
22
18
, 至凸缘边缘距离
查手册表11—2 28
16
外箱壁至轴承端面距离
= + +(5 10)
50
大齿轮顶圆与内箱壁距离
>1.2
15
齿轮端面与内箱壁距离
>
10
箱盖,箱座肋厚

9
8.5
轴承端盖外径
+(5 5.5)
120(1轴)
125(2轴)
150(3轴)
轴承旁联结螺栓距离

120(1轴)
125(2轴)
150(3轴)
九 轴的设计:
1高速轴设计:
①材料:选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取 C=100。
②各轴段直径的确定:根据课本第230页式14-2得: 又因为装小带轮的电动机轴径 ,又因为高速轴第一段轴径装配大带轮,且 所以查手册第9页表1-16取 。L1=1.75d1-3=60。
因为大带轮要靠轴肩定位,且还要配合密封圈,所以查手册85页表7-12取 ,L2=m+e+l+5=28+9+16+5=58。
段装配轴承且 ,所以查手册62页表6-1取 。选用6009轴承。
L3=B+ +2=16+10+2=28。
段主要是定位轴承,取 。L4根据箱体内壁线确定后在确定。
装配齿轮段直径:判断是不是作成齿轮轴:
查手册51页表4-1得:
得:e=5.9<6.25。
段装配轴承所以 L6= L3=28。
2 校核该轴和轴承:L1=73 L2=211 L3=96
作用在齿轮上的圆周力为:
径向力为
作用在轴1带轮上的外力:
求垂直面的支反力:

求垂直弯矩,并绘制垂直弯矩图:

求水平面的支承力:
由 得
N
N
求并绘制水平面弯矩图:

求F在支点产生的反力:

求并绘制F力产生的弯矩图:

F在a处产生的弯矩:

求合成弯矩图:
考虑最不利的情况,把 与 直接相加。

求危险截面当量弯矩:
从图可见,m-m处截面最危险,其当量弯矩为:(取折合系数 )

计算危险截面处轴的直径:
因为材料选择 调质,查课本225页表14-1得 ,查课本231页表14-3得许用弯曲应力 ,则:

因为 ,所以该轴是安全的。
3轴承寿命校核:
轴承寿命可由式 进行校核,由于轴承主要承受径向载荷的作用,所以 ,查课本259页表16-9,10取 取
按最不利考虑,则有:

则 因此所该轴承符合要求。
4弯矩及轴的受力分析图如下:

5键的设计与校核:
根据 ,确定V带轮选铸铁HT200,参考教材表10-9,由于 在 范围内,故 轴段上采用键 : ,
采用A型普通键:
键校核.为L1=1.75d1-3=60综合考虑取 =50得 查课本155页表10-10 所选键为:
中间轴的设计:
①材料:选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取 C=100。
②根据课本第230页式14-2得:
段要装配轴承,所以查手册第9页表1-16取 ,查手册62页表6-1选用6208轴承,L1=B+ + + =18+10+10+2=40。
装配低速级小齿轮,且 取 ,L2=128,因为要比齿轮孔长度少 。
段主要是定位高速级大齿轮,所以取 ,L3= =10。
装配高速级大齿轮,取 L4=84-2=82。
段要装配轴承,所以查手册第9页表1-16取 ,查手册62页表6-1选用6208轴承,L1=B+ + +3+ =18+10+10+2=43。
③校核该轴和轴承:L1=74 L2=117 L3=94
作用在2、3齿轮上的圆周力:
N
径向力:

求垂直面的支反力

计算垂直弯矩:

求水平面的支承力:

计算、绘制水平面弯矩图:

求合成弯矩图,按最不利情况考虑:

求危险截面当量弯矩:
从图可见,m-m,n-n处截面最危险,其当量弯矩为:(取折合系数 )

计算危险截面处轴的直径:
n-n截面:
m-m截面:
由于 ,所以该轴是安全的。
轴承寿命校核:
轴承寿命可由式 进行校核,由于轴承主要承受径向载荷的作用,所以 ,查课本259页表16-9,10取 取

则 ,轴承使用寿命在 年范围内,因此所该轴承符合要求。
④弯矩及轴的受力分析图如下:
⑤键的设计与校核:
已知 参考教材表10-11,由于 所以取
因为齿轮材料为45钢。查课本155页表10-10得
L=128-18=110取键长为110. L=82-12=70取键长为70
根据挤压强度条件,键的校核为:

所以所选键为:
从动轴的设计:
⑴确定各轴段直径
①计算最小轴段直径。
因为轴主要承受转矩作用,所以按扭转强度计算,由式14-2得:
考虑到该轴段上开有键槽,因此取
查手册9页表1-16圆整成标准值,取
②为使联轴器轴向定位,在外伸端设置轴肩,则第二段轴径 。查手册85页表7-2,此尺寸符合轴承盖和密封圈标准值,因此取 。
③设计轴段 ,为使轴承装拆方便,查手册62页,表6-1,取 ,采用挡油环给轴承定位。选轴承6215: 。
④设计轴段 ,考虑到挡油环轴向定位,故取
⑤设计另一端轴颈 ,取 ,轴承由挡油环定位,挡油环另一端靠齿轮齿根处定位。
⑥ 轮装拆方便,设计轴头 ,取 ,查手册9页表1-16取 。
⑦设计轴环 及宽度b
使齿轮轴向定位,故取 取
,
⑵确定各轴段长度。
有联轴器的尺寸决定 (后面将会讲到).

因为 ,所以
轴头长度 因为此段要比此轮孔的长度短

其它各轴段长度由结构决定。
(4).校核该轴和轴承:L1=97.5 L2=204.5 L3=116
求作用力、力矩和和力矩、危险截面的当量弯矩。
作用在齿轮上的圆周力:

径向力:

求垂直面的支反力:

计算垂直弯矩:

.m
求水平面的支承力。

计算、绘制水平面弯矩图。

求F在支点产生的反力

求F力产生的弯矩图。

F在a处产生的弯矩:

求合成弯矩图。
考虑最不利的情况,把 与 直接相加。

求危险截面当量弯矩。
从图可见,m-m处截面最危险,其当量弯矩为:(取折合系数 )

计算危险截面处轴的直径。
因为材料选择 调质,查课本225页表14-1得 ,查课本231页表14-3得许用弯曲应力 ,则:

考虑到键槽的影响,取
因为 ,所以该轴是安全的。
(5).轴承寿命校核。
轴承寿命可由式 进行校核,由于轴承主要承受径向载荷的作用,所以 ,查课本259页表16-9,10取 取
按最不利考虑,则有:
则 ,
该轴承寿命为64.8年,所以轴上的轴承是适合要求的。
(6)弯矩及轴的受力分析图如下:
(7)键的设计与校核:
因为d1=63装联轴器查课本153页表10-9选键为 查课本155页表10-10得
因为L1=107初选键长为100,校核 所以所选键为:
装齿轮查课本153页表10-9选键为 查课本155页表10-10得
因为L6=122初选键长为100,校核
所以所选键为: .
十 高速轴大齿轮的设计
因 采用腹板式结构
代号 结构尺寸和计算公式 结果
轮毂处直径

72
轮毂轴向长度

84
倒角尺寸

1
齿根圆处的厚度

10
腹板最大直径

321.25
板孔直径

62.5
腹板厚度

25.2
电动机带轮的设计

代号 结构尺寸和计算公式 结果

手册157页 38mm

68.4mm

取60mm

81mm

74.7mm

10mm

15mm

5mm
十一.联轴器的选择:
计算联轴器所需的转矩: 查课本269表17-1取 查手册94页表8-7选用型号为HL6的弹性柱销联轴器。
十二润滑方式的确定:
因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于 ,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度。
十三.其他有关数据见装配图的明细表和手册中的有关数据。
十四.参考资料:
《机械设计课程设计手册》(第二版)——清华大学 吴宗泽,北京科技大学 罗圣国主编。
《机械设计课程设计指导书》(第二版)——罗圣国,李平林等主编。
《机械课程设计》(重庆大学出版社)——周元康等主编。
《机械设计基础》(第四版)课本——杨可桢 程光蕴 主编。

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