东北大学-机械课程设计ZDD(答辩高分通过) 联系客服

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一、设计任务书

1) 设计题目 :设计胶带输送机的传动装置 2) 工作条件: 工作年限 工作班制 工作环境 载荷性质 10 2 多灰尘 稍有波动 3) 技术数据 题号 滚筒圆周带速 滚筒直径 力F(N) v(m/s) D(mm) ZDD-6 1100 2.0 320 生产批量 小批 滚筒长度 L(mm) 600 二、电动机的选择计算

1)、选择电动机系列

根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动机,封闭式结构,电压380伏,Y系列电动机 2)、滚筒转动所需要的有效功率

FV1100?2.0pw???2.2kw

10001000 根据表2-11-1确定各部分的效率:

V带传动效率 η1 =0.95 一对滚动球轴承效率 η2 =0.98 闭式齿轮的传动效率 η3 =0.97 弹性联轴器效率 η4 =0.99 滑动轴承传动效率 η5 =0.97 传动滚筒效率 η

则总的传动总效率

6

=0.96

η = η1×η22×η3×η4×η5×η6

= 0.95×0.98×0.98×0.97×0.99×0.97×0.96 = 0.8326

3)、电机的转速

nw?60v60?2.0??119.4r/min ?D??0.32所需的电动机的功率

pw2.2pr???2.64kw

?0.8326查表2-18-1,选用Y系列三相异步Y132S-6,额定功率P0 =3.0kw>2.64kw,满载转速n0=960r/min,总传动比i?n0960??8.04 nw119.4同时,由表2-18-2查得电动机中心高 H=132mm,外伸轴段 D×E=38mm×80mm。

三、传动装置的运动及动力参数计算

(一) 分配传动比

总传动比i?n0?8.04;由表2-11-1得,V带传动的i12= 2.5,则齿轮传动nw的传动比为:i23=i/i12=8.04/2.5=3.216

此分配的传动比只是初步的,实际的要在传动零件的和尺寸确定后才能确定。并且允许有(3-5%)的误差。 (二) 各轴功率、转速和转矩的计算

0轴:(电动机轴) P1=Pr=2.64kw

n1=960r/min

T1 =9550*P1/ n1=9550*2.64/960=26.2625Nm 1轴:(减速器高速轴)

P2=P1*η1= 2.64*0.95=2.508kw n2=n1/i12=960/2.5=384r/min

T2=9550*P2/n2=9550*2.508/384=62.37Nm 2轴:(减速器低速轴)

P3=P2*η23=2.508*0.99*0.97=2.408kw n3=n2/i23=384/3.216=119.4r/min T3=9550*2.408/119.4=192.6Nm 3轴:(传动滚筒轴)

n4=n3/i34=119.4/1=119.4r/min

P4=P3*η2*η4=2.408*0.99*0.99=2.36kw

T4=9550*2.36/119.4=188.8Nm

各轴运动及动力参数 轴序号 功率(kw) 转速(r/min) 转矩(Nm) 传动形式 传动比 效率η

0 1 2.64 2.508 960 384 26.2625 62.37 带传动 2.5 0.95 齿轮传动 2 2.408 119.4 192.6 弹性联轴器 3 2.36 119.4 188.8 3.216 0.97*0.99 1.0 0.97*0.99 四、传动零件的设计计算

1.选择V带的型号

因为小轮的转速是960r/min,班制2年,载荷变动小,取Ka=1.2;

Pc=Ka*P1=1.2*2.64=3.168kw

查课本表10-4和课本图10-7,选用A型号带,dd1min =75mm; 由表10-5,取标准直径 即dd1=100mm 2.验算带速

V=3.14* dd1 *n1 /(60*1000)=5.024; 满足5m/s ≤ V≤25-30m/s; 3.确定大带轮的标准直径:

dd2=n1/n 2*dd1=960/384*100=250mm; 查表10-5,取其标准值250mm; 4.确定中心距a 和带长Ld:

V带的中心距过长会使结构不紧凑,会减低带传动的工作能力; 初定中心距a0=(0.7-2.0)*( dd1 +dd1)=245~700 mm 取a0 =350mm 相应a0的带基准长度Ld0:

Ld0=2*a0 +3.14/2 *( dd1 +dd1)+(dd2 –dd1)2/(4* a0 )=1265.57 mm; 查表10-2可得,取Ld=1250mm; 由 Ld 反过来求实际的中心距a,

a =a0 +(Ld–Ld0)/2 =342.5mm(取a=343mm) 5.验算小轮包角a1

由式a1 =180°-57.3°*(dd2-dd1)/a=154.9°>120° 6.计算带的根数;

Z = Pc / [(P0 +ΔP0)*Ka*Kl]

查图10-7可得,P0 =1.0kw, ΔP0 =0.13kw

查表10-6可得,Ka =0.93,查表10-2,Kl = 0.93 代入得,Z =3.168/[(0.13+1.0)*0.93*0.93] = 3.24 取4根;

7.计算作用在轴上的载荷Fr 和初拉力 F0 查表10-1可得,q =0.10kg/m

F0 = 500* Pc/(v*z) *(2.5/Ka -1) +qv2 =135.59N Fr = 2F0*z*sin(a1/2)=1058.8N

验算带的实际传动比,i 实 =dd2/dd2 =250/100 =2.5 8.小带轮dd1在2.5D~3.0D内,D为电动机轴直径

故小带轮采用实心式,材料选用HT150。大带轮选用腹板式,材料选用HT150。

五、减速器内传动零件的设计计算;

1.选择材料

小齿轮 40Cr钢 调质处理 齿面硬度 250-280HBS 大齿轮 zg310-570钢 正火处理 齿面硬度 162-185HBS 计算应力循环次数

N1?60n2jLh?60?384?1?(10?300?8?2)?1.11?1091.11?10NN2?1??3.45?108

i233.216查图11-14,ZN1=1.0 ZN2=1.1(允许一定点蚀) 由图11-15,ZX1=ZX2=1.0 ,

取SHmin=1.0 由图11-13(b)得?Hlim1?690MPa,?Hlim2?440MPa 由式?H?9???HlimZNZX计算许用接触应力 SHminZN1ZX1?690MPa

?????SH1Hlim1Hmin ?H??2??Hlim2ZN2ZX2?484MPa SHmin2H1因?H??????,故取???????HH2?484MPa

2.按齿面接触强度确定中心距

初定螺旋角β=12°,由图11-20,Zβ=0.99

小轮转矩T1=9550*103*p2/n2=62373.4N·mm 初取KtZ?2t?1.0,取?a?0.4 由表11-5得ZE?188.9.MPa