1178-带式输送机的传动装置
1178-带式输送机的传动装置,输送,传动,装置
1机 械 设 计 基 础课 程 设 计课题:设计带式输送机的传动装置院系:机械与能源工程系专业: 机 械 电 子班级: 04 机 电 姓名: 张 海 滨 学号: 50 指导老师:宁 老 师 2 0 0 6 年 7 月 3 日2设计任务课题名称 带式输送机传动装置设计 起止时间2006.6.202006.7.3课题类型 工程设计 课题性质 真实一、原始数据已知条件输送带拉力 F/N每日工作时数/h输送带速度V/(m/min)滚筒直径D/mm传动工作年限/a数据10000 85500 5工作条件:单向运转,连续工作,空载起动,载荷平稳,三班制工作,减速器使用寿命不低于 5年,输送带速度允许误差为5%。 3二、基本要求1、 完成装配图一张,手工绘制2、 零件图两张(蜗杆、轴各一) ,CAD 绘制3、 编写设计说明书一份本设计已经通过答辩,如果需要图纸请联系 QQ 251133408 另专业团队代做毕业设计,质量速度有保证。前 言分析和拟定传动方案机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运形式以满足工作装置的需要,是机器的重要组成部分。传动装置的传动方案是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。满足工作装置的需要是拟定传动方案的基本要求,同一种运动可以有几种不同的传动方案来实现,这就是需要把几种传动方案的优缺点加以分析比较,从而选择出最符合实际情况的 一种方案。合理的传动方案除了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。所以拟定一个合理的传动方案,除了应综合考虑工作装置的载荷、运动及机器的其他要求外,还应熟悉各种传动机构的特点,以便选择一个合适的传动机构。因二级齿轮传动的速度和范围广,传动比准确、可靠、传4动效率高,工作可靠,寿命长,结构紧凑,传动平稳,能缓冲吸振。众所周知,齿轮传动输送机的传动装置由电动机、减速器、联轴器、滚筒四部分组成,而减速器又由轴、轴承、齿轮、箱体四部分组成。所以,如果要设计输送机的传动装置,必须先合理选择它各组成部分,下面我们将一一进行选择。综上所述,先初拟定带式输送机中的一级蜗杆减速器的运动简如 5第一章:电动机的选择传动比的分配与计算1.1选择电动机类型按工作要求和条件选取 Y系列一般用途的全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机。1.2 选择电动机机容量 1.2.1 工作所需的功率:= kwdpwh式中 为工作机所需输入功率,即指运输带主动端所需功率,单位为 KW; 为由电机至工作装置的传动装置总效率.工作机所需功率 由机械的工作的工作阻力和运动参数取得,可由设计wp任务书给定的工作参数(F、V、或 T、n、)按下列计算:= kwwp10Fvh所以: = kwd10wv61.2.2 电动机至工作机之间的总效率:34215ahh=6其中 =0.992为联轴器, =0.9875滚动轴承, =0.65蜗轮蜗杆, 1 3h=0.95齿轮, =0.92链传动, 0.96筒的传动效率。则:4h56=1.3 确定电动机的功率: =0.52h= =1.45kwdp10aFnh1.4 选择电动机的转速及型号:先计算工作装置主轴的转速,也就是滚筒的转速:5.89r/min601vnDp=按表 1推荐的传动比合理范围,取一级减速器传动比 1040,圆柱齿轮1i=传动比 i 36,链传动比 =26 则,总传动比 601440,故电动23i 23a机转速可选范围是 353.4r/min8246r/min , 1dani=符合容量和转速的有 750 r/min,1000 r/min和 1500r/min.电动机转速 r/min方案 电动机型号 额定功率 kw同步转速 满载转速1 Y112M-4 4 1500 14402 Y132M1-6 4 1000 9603 Y160M1-8 4 750 720选 Y112M-4比较合理,得 1440r/minmn=7中心高 外型尺寸 底脚安装尺寸地脚螺栓孔尺寸轴伸尺寸 装键部位尺寸132 515x345x315 216x178 12 38x80 10x411.5 确定传动装置的总比和分配传动比:1.51.由选的电动机满载转速 和工作主动轴转速 n可得传动装置总传动mn比为 =244.5 ( )mani=43012ai=1.52.分配传动装置传动比 (其中 分别为减速器轴链的传动比)为012,i使减速器的尺寸过大,初步取 分别为 5,5(实际的传动比要在设计减速器12,i时由所选蜗轮蜗杆的大小之比计算.则有 =244.5/25=9.78012ai=1.53.按展开不止.考虑润滑条件使蜗轮蜗杆的尺寸相近,取蜗杆的颤动比10则 9.78/10=0.978.1i=2i1.6计算传动装置的运动和动力参数:1.61各轴的转速: 1轴 =147r/min;0149.78mni=2轴 =48.6r/min;12i3轴 3.84 r/min;3ni=滚筒轴 =3.84r/min;43各轴的输入功率: ;101dph1轴 3.8x0.98=3.65kw ; =2轴 =3.54kw;2123轴 2.75kw;33ph8滚筒轴 2.40kw434ph=1-4轴的输出功率则分别为输入功率的效率乘 0.98.例如: 10.98p=3.58kw各轴的输入转矩:电动机输出转矩:=24.8N.m950ddmpTn=1轴 =24.8.x5x0.798=98.95N.m101dih2轴 =98.95x5x0.798x0.97=382.97N.m22T3轴 =382.97x5x0.798x0.8=1222.43N.m233i=滚筒轴输入 =1222.43x2.17x0.978x0.95=2964.60N.m44h1-4轴的输出转矩则分别为各轴输入转矩效率乘 0.98例如: 10.98T=96.97N.m10.98T=运动和动力参数计算结果整理与下表:效率 kw 转矩 N.m轴名输入 输出 输入 输出转速r/min传动比 i效率h电动机轴3.8 25.4 14401 3.65 3.58 98.95 98.95 147 5 0.982 3.54 3.47 382.97 382.97 48.6 5 0.973 2.75 2.7 1222.43 1222.43 3.84 2.17 0.659滚筒轴 2.40 2.35 2964.60 2964.60 3.84 1.00 0.96第二章 减速器的结构设计及计算:2.1选择传动类型和蜗轮蜗杆材料:根据 GBT10085-1908推荐,采用渐开线圆柱蜗杆传动(ZI)蜗杆用 45号钢,考虑效率高些,耐磨性好些.蜗杆螺旋进行表面淬火,硬度围 4550HRC,蜗轮用铸锡青铜 ZcuSn10Pb1,金属模铸造,为节省贵重金属,仅齿圈涌青铜制造,轮芯用铸铁 HT150制造.说明及计算 结果102.2 按齿面接触疲劳强度设计: 322()eHzaTKrs2.21载荷系数 K= , ,由表 7-71.05ABVKMpd=ABV,取 ;假设蜗轮圆圈 V=计算重合度系数 :=0.25+ =0.25+0.75/1.71=0.691Ye0.75a设计计算:公式 AVKab=18= =6.5mm132FSdKTYmzej322.45.0.6910918将模数圆整为标准取值 m=7mm。4.21几何尺寸计算:=126mm1dmz=7x90=630mm2=378mm12()za+=37.8mm1dbj=mm=4348mm取 =45mm。12(50)1b公式 =0.25+Ye0.75a18z=290=0.3djmm12(50)b=+计算及说明 结果4.22校核齿接触疲劳强度: 12()HEKTuZbded=式中 = ; ; EZ189.MPa2.543ae-= =0.874.73-12()HEKTuZbded= =3302.52MPa52.4.10()189.50.8736+4.23齿轮的实际圆周速度:19=4.52m/s160dnvp=因初步估计值5m/s1v故 ,对照表 6-5可选择 8级精度是合适的,无需修15齿轮端面与内机壁距离2 13机盖,机座肋厚,m1110.85,.md=18.5m=轴承旁联接螺栓距离s 2sD6523第八章 键等相关标准的选择本部分含键的选择联轴器的选择,螺栓,螺母,螺钉的选择垫圈,垫片的选择,具体内容如下:一, 一,一,键的选择查表 10-33机械设计基础课程设计:A 型普通平键,b*h=8*7GB1095-79轴与相配合的键:A 型普通平键,b*h=16*10GB1095-79,3 轴与联轴器相配合的键 A型普通平键b*h=12*8A 型,87A型, 1610A型, 128GB1095-792,联轴器的选择根据轴设计中的相关数据,查表 10-43机械设计基础课程设计 ,选用联轴器的型号 HL3。 GB5014-85HL3GB5014-853,螺栓,螺母,螺钉的选择考虑到减速器的工作条件,后续箱体附件的结构,以及其他因素的影响选用螺栓 GB5782-86, M1635, 数量为 3个M20100, 数量为 6个螺母 GB6170-86 M10 数量为 2个M12, 数量为 6个螺钉 GB5782-86 M620 数量为 2个M825, 数量为 24个M616 数量为 12个M1635M20100M10M12M620M825M61624*(参考机械设计基础课程设计图 6-3装配图)4,销,垫圈垫圈垫片的选择选用销 GB117-86,B830,数量为 2个选用垫圈 GB93-87数量为 8个选用止动垫片 1个选用石棉橡胶垫片 2个选用 08F调整垫片 4个*(参考机械设计基础课程设计图 6-3装配图)GB117-86B830GB93-87止动垫片石棉橡胶垫片08F调整垫片有关其他的标准件,常用件,专用件,详见后续装配图 在以上设计选择的基础上,对该减速器的结构,减速器箱体的结构,轴承端盖的结构尺寸,减速器的润滑与密封,减速器的附件作一简要的阐述。第九章 润滑和密封的设计9.1润滑蜗轮蜗杆才用浸油润滑,轴承采用飞溅润滑,润滑油的粘度为118cSt(100C) 。浸油润滑不但起到润滑的作用,同时有助箱体散热。为了避免浸油润滑的搅油功消耗太大,又保证齿轮啮合区的润滑,传动件浸入油中的深度不宜过深或过浅,设计的减速器合适浸油深度不应小于 10mm,保持一定的深度和存油量,油池太浅易激起箱底沉渣和油垢,引起磨料磨损,也不易散热。换油时间为半年,主要取决与油中杂质多少及被氧化,污染的程度。轴承采用飞溅润滑,在箱盖内壁与其接合面处须倒棱,以便与油液流入油沟。查手册选择 L-CKB工业齿轮油润滑。9.2密封25减速器需要密封的部位很多,有轴伸出处,箱体接合面和轴承盖,窥视孔和放油 9.21孔的接合面等处。轴伸出处密封起作用是使滚动轴承与箱外隔绝,防止润滑油漏出和箱体外杂质,水及灰尘等浸入轴承室,避免轴承急剧磨损和腐蚀。选用毡圈式密封,毡圈式密封结构简单,价廉,安装方便,但对轴承颈接触的磨损较严重,因而工耗大,毡圈寿命短。9.22改与箱座接合面密封在结核面上上密封胶。小 结通过设计蜗轮蜗杆输送带的传动装置,使自己感想万千。机械实际基础课程设计是学习书本后进行的一项综合训练,巩固和加深了对本门课程及相关课程的知识,提高了自己的综合运用能力,分析解决问题的能力,初步掌握了通用机械零部件,机械传动及一般设计的基本方法,为今后学习专业技术打下了坚实的基础,对设计的一些资料,国家标准过了很多的认识,形成了一种规范解决问题的思想理念。设计是一项复杂,细致的工作,在设计过程中经常遇到一些困难和问题,但通过指导老师的指点加上自己的努力都一一解决了,又一次积累了有些设计方面的经验和教训,同时也发挥了自己的主观能动性。虽然花了不少时间去设计,人也累了点,但感觉还是很充实,因为设计就是创新,创新就意味着进步,进步就是提高。26参考文献:1刘江南,郭克希主编机械设计基础 。2熊逸珍,戴立铃,黄素华主编几何画法及工程制图 。3吴宗泽主编机械设计 。4龚湘义,罗圣国,李平林,张立乃,黄少颜 编机械课程设计指导书1机 械 设 计 基 础课 程 设 计课题:设计带式输送机的传动装置院系:机械与能源工程系专业: 机 械 电 子班级: 04 机 电 姓名: 张 海 滨 学号: 50 指导老师:宁 老 师 2 0 0 6 年 7 月 3 日2设计任务课题名称 带式输送机传动装置设计 起止时间2006.6.202006.7.3课题类型 工程设计 课题性质 真实一、原始数据已知条件输送带拉力 F/N每日工作时数/h输送带速度V/(m/min)滚筒直径D/mm传动工作年限/a数据10000 85500 5工作条件:单向运转,连续工作,空载起动,载荷平稳,三班制工作,减速器使用寿命不低于 5年,输送带速度允许误差为5%。 3二、基本要求1、 完成装配图一张,手工绘制2、 零件图两张(蜗杆、轴各一) ,CAD 绘制3、 编写设计说明书一份本设计已经通过答辩,如果需要图纸请联系 QQ 251133408 另专业团队代做毕业设计,质量速度有保证。前 言分析和拟定传动方案机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运形式以满足工作装置的需要,是机器的重要组成部分。传动装置的传动方案是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。满足工作装置的需要是拟定传动方案的基本要求,同一种运动可以有几种不同的传动方案来实现,这就是需要把几种传动方案的优缺点加以分析比较,从而选择出最符合实际情况的 一种方案。合理的传动方案除了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。所以拟定一个合理的传动方案,除了应综合考虑工作装置的载荷、运动及机器的其他要求外,还应熟悉各种传动机构的特点,以便选择一个合适的传动机构。因二级齿轮传动的速度和范围广,传动比准确、可靠、传4动效率高,工作可靠,寿命长,结构紧凑,传动平稳,能缓冲吸振。众所周知,齿轮传动输送机的传动装置由电动机、减速器、联轴器、滚筒四部分组成,而减速器又由轴、轴承、齿轮、箱体四部分组成。所以,如果要设计输送机的传动装置,必须先合理选择它各组成部分,下面我们将一一进行选择。综上所述,先初拟定带式输送机中的一级蜗杆减速器的运动简如 5第一章:电动机的选择传动比的分配与计算1.1选择电动机类型按工作要求和条件选取 Y系列一般用途的全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机。1.2 选择电动机机容量 1.2.1 工作所需的功率:= kwdpwh式中 为工作机所需输入功率,即指运输带主动端所需功率,单位为 KW; 为由电机至工作装置的传动装置总效率.工作机所需功率 由机械的工作的工作阻力和运动参数取得,可由设计wp任务书给定的工作参数(F、V、或 T、n、)按下列计算:= kwwp10Fvh所以: = kwd10wv61.2.2 电动机至工作机之间的总效率:34215ahh=6其中 =0.992为联轴器, =0.9875滚动轴承, =0.65蜗轮蜗杆, 1 3h=0.95齿轮, =0.92链传动, 0.96筒的传动效率。则:4h56=1.3 确定电动机的功率: =0.52h= =1.45kwdp10aFnh1.4 选择电动机的转速及型号:先计算工作装置主轴的转速,也就是滚筒的转速:5.89r/min601vnDp=按表 1推荐的传动比合理范围,取一级减速器传动比 1040,圆柱齿轮1i=传动比 i 36,链传动比 =26 则,总传动比 601440,故电动23i 23a机转速可选范围是 353.4r/min8246r/min , 1dani=符合容量和转速的有 750 r/min,1000 r/min和 1500r/min.电动机转速 r/min方案 电动机型号 额定功率 kw同步转速 满载转速1 Y112M-4 4 1500 14402 Y132M1-6 4 1000 9603 Y160M1-8 4 750 720选 Y112M-4比较合理,得 1440r/minmn=7中心高 外型尺寸 底脚安装尺寸地脚螺栓孔尺寸轴伸尺寸 装键部位尺寸132 515x345x315 216x178 12 38x80 10x411.5 确定传动装置的总比和分配传动比:1.51.由选的电动机满载转速 和工作主动轴转速 n可得传动装置总传动mn比为 =244.5 ( )mani=43012ai=1.52.分配传动装置传动比 (其中 分别为减速器轴链的传动比)为012,i使减速器的尺寸过大,初步取 分别为 5,5(实际的传动比要在设计减速器12,i时由所选蜗轮蜗杆的大小之比计算.则有 =244.5/25=9.78012ai=1.53.按展开不止.考虑润滑条件使蜗轮蜗杆的尺寸相近,取蜗杆的颤动比10则 9.78/10=0.978.1i=2i1.6计算传动装置的运动和动力参数:1.61各轴的转速: 1轴 =147r/min;0149.78mni=2轴 =48.6r/min;12i3轴 3.84 r/min;3ni=滚筒轴 =3.84r/min;43各轴的输入功率: ;101dph1轴 3.8x0.98=3.65kw ; =2轴 =3.54kw;2123轴 2.75kw;33ph8滚筒轴 2.40kw434ph=1-4轴的输出功率则分别为输入功率的效率乘 0.98.例如: 10.98p=3.58kw各轴的输入转矩:电动机输出转矩:=24.8N.m950ddmpTn=1轴 =24.8.x5x0.798=98.95N.m101dih2轴 =98.95x5x0.798x0.97=382.97N.m22T3轴 =382.97x5x0.798x0.8=1222.43N.m233i=滚筒轴输入 =1222.43x2.17x0.978x0.95=2964.60N.m44h1-4轴的输出转矩则分别为各轴输入转矩效率乘 0.98例如: 10.98T=96.97N.m10.98T=运动和动力参数计算结果整理与下表:效率 kw 转矩 N.m轴名输入 输出 输入 输出转速r/min传动比 i效率h电动机轴3.8 25.4 14401 3.65 3.58 98.95 98.95 147 5 0.982 3.54 3.47 382.97 382.97 48.6 5 0.973 2.75 2.7 1222.43 1222.43 3.84 2.17 0.659滚筒轴 2.40 2.35 2964.60 2964.60 3.84 1.00 0.96第二章 减速器的结构设计及计算:2.1选择传动类型和蜗轮蜗杆材料:根据 GBT10085-1908推荐,采用渐开线圆柱蜗杆传动(ZI)蜗杆用 45号钢,考虑效率高些,耐磨性好些.蜗杆螺旋进行表面淬火,硬度围 4550HRC,蜗轮用铸锡青铜 ZcuSn10Pb1,金属模铸造,为节省贵重金属,仅齿圈涌青铜制造,轮芯用铸铁 HT150制造.说明及计算 结果102.2 按齿面接触疲劳强度设计: 322()eHzaTKrs2.21载荷系数 K= , ,由表 7-71.05ABVKMpd=ABV,取 ;假设蜗轮圆圈 V=计算重合度系数 :=0.25+ =0.25+0.75/1.71=0.691Ye0.75a设计计算:公式 AVKab=18= =6.5mm132FSdKTYmzej322.45.0.6910918将模数圆整为标准取值 m=7mm。4.21几何尺寸计算:=126mm1dmz=7x90=630mm2=378mm12()za+=37.8mm1dbj=mm=4348mm取 =45mm。12(50)1b公式 =0.25+Ye0.75a18z=290=0.3djmm12(50)b=+计算及说明 结果4.22校核齿接触疲劳强度: 12()HEKTuZbded=式中 = ; ; EZ189.MPa2.543ae-= =0.874.73-12()HEKTuZbded= =3302.52MPa52.4.10()189.50.8736+4.23齿轮的实际圆周速度:19=4.52m/s160dnvp=因初步估计值5m/s1v故 ,对照表 6-5可选择 8级精度是合适的,无需修15齿轮端面与内机壁距离2 13机盖,机座肋厚,m1110.85,.md=18.5m=轴承旁联接螺栓距离s 2sD6523第八章 键等相关标准的选择本部分含键的选择联轴器的选择,螺栓,螺母,螺钉的选择垫圈,垫片的选择,具体内容如下:一, 一,一,键的选择查表 10-33机械设计基础课程设计:A 型普通平键,b*h=8*7GB1095-79轴与相配合的键:A 型普通平键,b*h=16*10GB1095-79,3 轴与联轴器相配合的键 A型普通平键b*h=12*8A 型,87A型, 1610A型, 128GB1095-792,联轴器的选择根据轴设计中的相关数据,查表 10-43机械设计基础课程设计 ,选用联轴器的型号 HL3。 GB5014-85HL3GB5014-853,螺栓,螺母,螺钉的选择考虑到减速器的工作条件,后续箱体附件的结构,以及其他因素的影响选用螺栓 GB5782-86, M1635, 数量为 3个M20100, 数量为 6个螺母 GB6170-86 M10 数量为 2个M12, 数量为 6个螺钉 GB5782-86 M620 数量为 2个M825, 数量为 24个M616 数量为 12个M1635M20100M10M12M620M825M61624*(参考机械设计基础课程设计图 6-3装配图)4,销,垫圈垫圈垫片的选择选用销 GB117-86,B830,数量为 2个选用垫圈 GB93-87数量为 8个选用止动垫片 1个选用石棉橡胶垫片 2个选用 08F调整垫片 4个*(参考机械设计基础课程设计图 6-3装配图)GB117-86B830GB93-87止动垫片石棉橡胶垫片08F调整垫片有关其他的标准件,常用件,专用件,详见后续装配图 在以上设计选择的基础上,对该减速器的结构,减速器箱体的结构,轴承端盖的结构尺寸,减速器的润滑与密封,减速器的附件作一简要的阐述。第九章 润滑和密封的设计9.1润滑蜗轮蜗杆才用浸油润滑,轴承采用飞溅润滑,润滑油的粘度为118cSt(100C) 。浸油润滑不但起到润滑的作用,同时有助箱体散热。为了避免浸油润滑的搅油功消耗太大,又保证齿轮啮合区的润滑,传动件浸入油中的深度不宜过深或过浅,设计的减速器合适浸油深度不应小于 10mm,保持一定的深度和存油量,油池太浅易激起箱底沉渣和油垢,引起磨料磨损,也不易散热。换油时间为半年,主要取决与油中杂质多少及被氧化,污染的程度。轴承采用飞溅润滑,在箱盖内壁与其接合面处须倒棱,以便与油液流入油沟。查手册选择 L-CKB工业齿轮油润滑。9.2密封25减速器需要密封的部位很多,有轴伸出处,箱体接合面和轴承盖,窥视孔和放油 9.21孔的接合面等处。轴伸出处密封起作用是使滚动轴承与箱外隔绝,防止润滑油漏出和箱体外杂质,水及灰尘等浸入轴承室,避免轴承急剧磨损和腐蚀。选用毡圈式密封,毡圈式密封结构简单,价廉,安装方便,但对轴承颈接触的磨损较严重,因而工耗大,毡圈寿命短。9.22改与箱座接合面密封在结核面上上密封胶。小 结通过设计蜗轮蜗杆输送带的传动装置,使自己感想万千。机械实际基础课程设计是学习书本后进行的一项综合训练,巩固和加深了对本门课程及相关课程的知识,提高了自己的综合运用能力,分析解决问题的能力,初步掌握了通用机械零部件,机械传动及一般设计的基本方法,为今后学习专业技术打下了坚实的基础,对设计的一些资料,国家标准过了很多的认识,形成了一种规范解决问题的思想理念。设计是一项复杂,细致的工作,在设计过程中经常遇到一些困难和问题,但通过指导老师的指点加上自己的努力都一一解决了,又一次积累了有些设计方面的经验和教训,同时也发挥了自己的主观能动性。虽然花了不少时间去设计,人也累了点,但感觉还是很充实,因为设计就是创新,创新就意味着进步,进步就是提高。26参考文献:1刘江南,郭克希主编机械设计基础 。2熊逸珍,戴立铃,黄素华主编几何画法及工程制图 。3吴宗泽主编机械设计 。4龚湘义,罗圣国,李平林,张立乃,黄少颜 编机械课程设计指导书
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