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《机械设计》课程设计
目录
第一章 设计说明书
§1.1 设计题目 … …… …… …… …… …… …… …… 2
§1.2 工作条件… …… …… …… …… …… …… …… 2
§1.3 设计工作量… …… …… …… …… …… …… ……2
第二章 机械装置的总体设计方案
§2.1 电动机选择 … …… …… …… …… …… …… ……3
§2.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比
… …… …… …… …… …… …… ……4
§2.3 传动装置的运动和动力参数计算
… …… …… …… …… …… …… ……5
第三章 主要零部件的设计计算
§3.1 带传动的设计 … …… …… …… …… …… …… ……8
§3.2 高速级齿轮传动设计… … … …… …… …… …… ……11
§3.3 低速级齿轮传动设计… … …… …… …… …… …… ……16
§3.4 轴系结构设计 … …… …… …… …… …… …… ……21
§3.5 各轴键的选择及其校核 …… …… …… …… …… ……39
第四章 润滑方式的确定
§4.1 传动装置的润滑 …… …… …… …… …… …… ……40
§4.2 轴承的的润滑 …… …… …… …… …… …… ……40
《机械设计》课程设计说明书
附表,小结 …… …… …… …… …… …… ……41
第一章 设计说明书
§1.1 设计题目
设计带式运输机的传动装置。传动装置简图如下图 1 所示。
图 1
§1.2 工作条件
运输机单向运转,工作平稳,运输带速度允许速度误差为-5%~+5%,使
用期限为 8 年,小批量生产,单班制工作。运输带推力 F=2800N,运输机速度
V=1.4m/s,卷筒直径 D=400mm。
§1.3 设计工作量
(1)减速器装配图一张;
(2)零件工作图二
(3)设计说明书一份。
第二章 机械装置的总体设计方案
§2.1 电动机选择
2
《机械设计》课程设计说明书
§2.1.1 选择电动机类型
按工作要求和条件,选用三相笼形异步电动机,封闭式结构, 电压
380V,Y 型。
§2.1.2 选择电动机的容量
电动机所需工作功率 (kW)为 P
d
=P
w
/η
a
kW
工作机所需功率 (kW)为 Pw=Fv/1000 kW
所以 P
d
=Fv/1000η
a
传动装置的总效率 η
a
=η
1•
η
2
4
•
η
2
3
•
η
4•
η
5
=0.79
按《机械设计
•
课程设计指导书》表 1 确定各部分效率为:带传动
效率为 η
1
=0.96,轴承(滚子轴承)传动效率 η
2
=0.98,齿轮传动
效率 η
3
=0.97(齿轮精度为 8 级,不包括轴承效率),联轴器效率
η
4
=0.99(齿轮联轴器),卷筒的传动效率 η
5
=0.96 代入 η
a
得
η
a
=0.96X0.98
4
X0.97
2
X0.99X0.96=0.79
所以 P
d
= Fv/1000η
a
=2800X1.4/1000X0.79=4.96 kW
§2.1.3 确定电动机转速
卷筒轴工作转速为
n=60 X1000v/(πD)=60X1000X1.4/(πX400)=66.84 r/min
按《机械设计
•
课程设计指导书》表 1,取 V 带传动的传动比
i
'
1
=2~4,二级齿轮 i
'
2
=8~40,则总传动比 i
'
a
=16~160, 故电动机
转速的可选范围为
n
'
d
=i
'
a •
n=(16~160)X66.84=1069.4~10694.4 r/min
符合这一范围的同步转速有 1500r/min 和 3000r/min。
3
《机械设计》课程设计说明书
根据容量和转速,查《机械零件手册》JB/T 9616—1999 有三
种适用的电动机型号,如下表 1(质量和价格参考互联网上的信
息)
表 1 额定功率为时电动机选择对总体方案的影响
方案
电动机型
号
额定功
率
/kW
同步转速/满载
转速
/(r/min)
电动机质
量
/kg
参考价
格
/元
总传动比
1 Y132S1-2 5.5 3000/2890 52
920
44.88
2 Y132S2-4 5.5 1500/1440 73
1560
22.44
3 Y132S1-4 5.5 1500/1440 69
1100
22.44
表 1 中,三种方案相比较,综合考虑电动机和传动装置的尺寸 、
重量及总传动比,为使传动装置结构紧凑,兼顾考虑电动机的重量
和价格,选择方案 3,即所选电动机型号为 Y132S1-4。
其 380V 满载时主要性能见下
表 2 满载性能
型号
额 定
功 率
转 速
r/min
电流
( 380V
效 率
%
功
率
起动
电流
起 动
转 矩 /
最 大
转 矩 /
4
《机械设计》课程设计说明书
KW
时)
A
因
数
/ 额
定电
流
额 定
转矩
额 定
转矩
Y132S1-4
5.5
1440
8.77 85.5
0.84 7 2.0
2.3
§2.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比
§2.2.1 总传动比
i
a
=n
m
/n =1440/66.84=21.54
§2.2.2 分配传动装置各级传动比
i
a
= i
0 •
i
式中 i
0
、i 分别为带传动和减速器的传动比。
根据《机械设计
•
课程设计指导书》表 i
0
一般范围 2~4,为使
V 带传动外廓尺寸不致过大,初取 i
0
=2.2,则减速器的传动比为
i= i
a
/ i
0
=21.54/2.2=9.79
按展开式布置,考虑润滑条件,为使两级大齿轮直径相近,根
据《机械设计
•
课程设计指导书》图 12 展开式曲线查得:
i
1
=3.62, i
2
= i / i
1
=2.70
§2.3 传动装置的运动和动力参数计算
将传动装置各轴由高速到低速依次定为 I 轴、Ⅱ轴...;
i
0
,
i
1,
...为相邻两轴间的传动比;
5
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