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时间:2018-07-17
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1、一、概述题目:带式运输机传动装置的设计。带式动输机传动示意图如下:已知带式动输机两班制工作,连续单向运转,工作有轻微振动,使用年限为10年,使用动力为三相交流电,电压380/220V,运输带速度允许误差为±5%。带式输送机的传动效率为0.96,由一般机械厂小批生产,带的拉力和工作速度及卷筒直径如下:运输带工作拉力F/N4000运输带的工作速度υ/(m/s)1.6卷筒直径D/mm400输送带毂轮传动效率是0.96,两班,单向运转,工作载荷平稳,使用寿命8年,每年300天,中等批量生产。允许输送带速度误差为±5%。2、设计要按通用零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律进行;要充分利用机械设
2、计的工具书(手册、图册、标准、规范等)。3、装配图应明确地表示出传动装置各部分结构形状、尺寸及配合关系、技术特性表及技术要求,零件编号、明细表和标题栏等。装配图结构及标准件的画法严格按机械制图有关标准。4、说明书的编写要符合学院课程设计的要求格式,设计过程有充分的理论支持,科学合理,思路清晰;计算过程使用公式正确,各参数选择及相关修正系数等来源有据可查,所用计量单位均应符合有关标准和法定计量单位。绘制的图样、尺寸标注等符合国家标准。二、传动装置的总体设计2.1确定传动方案拟定带式动输机传动方案如下图:⒈电动机⒉联轴器⒊减速器⒋带式运输机该工作机运动较平稳,载荷变化不大,采用圆锥圆柱齿轮减
3、速器这种简单传动结构,能使传动效率高,结构紧凑。采用闭式齿轮传动能有效防尘,保证润齿轮润滑的良好。圆锥圆柱齿轮减速,是减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对称,要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边,以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象.2.2选择电动机1.类型:Y系列三相异步电动机;2.功率选择:计算工作机所需功率:工作机所需转速:电机所需功率:;其中,为滚筒效率,0.96联轴器效率,0.99为齿轮效率,0.97为轴承效率,0.99所以3.电机转速选择输送机工作转速电机同步转速选:1000;4.电机型号确定所以查表选电机型号为:Y160M-6电机参
4、数:额定功率:5.5Kw,满载转速:=9702.3计算传动装置的总传动比及分配各级传动比总传动比和各级传动比分配:其中:为高速级传动比,为低速级传动比,且,取:;2.4计算传动装置的运动和动力参数1)高速轴:;;;2)中间轴:;;;3)低速轴:;;;综合以上数据,得表如下:轴名效率P(KW)转矩T(N·m)转速nr/min传动比电动机轴7.59701I轴7.42573.19703.18II轴7.13223.253054III轴6.85857.976.25三、传动件的设计计算3.1高速级齿轮传动设计(锥齿传动)一、选择齿轮材料和精度等级选择齿形制GB12369-90,齿形角小锥齿轮悬臂布置
5、。①材料均选取45号钢调质。小齿轮齿面硬度为250HBS,大齿轮齿面硬度为220HBS。②精度等级取8级。③试选小齿轮齿数取调整后二、按齿面接触疲劳强度设计齿面接触疲劳强度设计公式(1)试选载荷系数:。(2)计算小齿轮传递的扭矩:(3)取齿宽系数:(4)确定弹性影响系数:由表,(5)确定区域系数:查图得,标准直齿圆锥齿轮传动:(1)根据循环次数,计算应力循环次数:(2)查得接触疲劳寿命系数:,(3)查得疲劳极限应力:,(4)计算接触疲劳许用应力,取失效概率为1%,安全系数,,(5)由接触强度计算出小齿轮分度圆直径:,则齿轮的圆周速度(11)计算载荷系数:a:齿轮使用系数,查表得b:动载系
6、数,查图得c:齿间分配系数,查表得d:齿向载荷分布系数查表得,所以e:接触强度载荷系数(1)按载荷系数校正分度圆直径取标准值,模数圆整为(12)计算齿轮的相关参数,,(13)确定齿宽:圆整取三、校核齿根弯曲疲劳强度(1)载荷系数(2)当量齿数,(3)查表得,,,(4)取安全系数由图得弯曲疲劳寿命系数,查图得弯曲疲劳极限为:,许用应力(5)校核强度,由[3]式10-23计算得可知弯曲强度满足,参数合理。3.2低速级齿轮传动设计一、选精度等级、材料及齿数1.为提高传动平稳性及强度,选用斜齿圆柱齿轮2.小齿轮材料:45钢调质HBS1=240接触疲劳强度极限MPa弯曲疲劳强度极限Mpa大齿轮材料
7、:45号钢正火HBS2=200接触疲劳强度极限MPa弯曲疲劳强度极限Mpa3.精度等级选用7级精度4.初选小齿轮齿数大齿轮齿数Z2=Z1=24×4=96取965初选螺旋角二、按齿面接触强度设计计算公式:mm1.确定公式内的各计算参数数值初选载荷系数小齿轮传递的转矩N·mm齿宽系数2.材料的弹性影响系数Mpa1/23.区域系数,4.应力循环次数接触疲劳寿命系数接触疲劳许用应力取安全系数.取5.计算(1)试算小齿轮分度圆直径(2)计算圆
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