機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、機(jī)械課程設(shè)計(jì)學(xué)號(hào): 0 1姓名： 班級(jí)：機(jī)電一體化技術(shù)09課程設(shè)計(jì)題目:設(shè)計(jì)某廠不均勻物料運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置,載荷有輕微沖擊,兩班制工作。選擇數(shù)據(jù)如下：輸送帶工作拉力F：7KN輸送帶工作速度V：1.1M/S滾筒直徑D：400mm滾筒效率：0.96（包括滾筒與軸承的效率損失）工作情況：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)使用折舊期：8年工作環(huán)境：室內(nèi)，灰塵較大，環(huán)境最高溫度38動(dòng)力來(lái)源：電力，三相交流，電壓380/220V檢修間隔期：四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)計(jì)算傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總功率分析運(yùn)動(dòng)方案：要計(jì)算電動(dòng)機(jī)所需功率，先要確定從電動(dòng)機(jī)到減速器輸出處

2、的總功率，設(shè)、分別為v形帶傳動(dòng)、滾動(dòng)軸承、齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器的效率，則=0.950.980.980.980.980.980.990.96=0.816132齒輪箱輸出功率=FV=71.1=7.7KW電動(dòng)機(jī)所需功率為=/=7.7/0.816132=9.435kw由十六章表16-1選取電動(dòng)機(jī)的額定功率為11kw。一、 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇選擇常用的同步轉(zhuǎn)速為1500r/min和1000r/min兩種。由表16-1可知電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160M-4和Y160L-6兩種，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和傳送機(jī)鼓輪轉(zhuǎn)速可算出總傳動(dòng)比。傳送帶轉(zhuǎn)速=601000V/D=52.548r/min，總傳動(dòng)比擬定方案如下表方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)

3、額定功率/kw同步轉(zhuǎn)速(r/min)滿載轉(zhuǎn)速(r/min)傳動(dòng)比軸外伸軸徑/mm軸外伸長(zhǎng)度/mm12Y160M-4Y160L-6111115001000146097027.7818.464242110110由上表可知，方案1電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，價(jià)格低，傳動(dòng)比合適，選擇方案1，即電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160M-4。查第十六章表16-1可知，該電動(dòng)機(jī)的中心高H=160mm，軸外伸軸徑為42mm，軸外伸長(zhǎng)度為110mm。二、 傳動(dòng)比的分配根據(jù)第二章表2-3，取v帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比=3，則減速器的總傳動(dòng)比為=27.78/3=9.26雙級(jí)圓柱齒輪減速器高速級(jí)的傳動(dòng)比為3.47低速級(jí)的傳動(dòng)比為2.67三、 各軸功率、轉(zhuǎn)速及

4、扭矩計(jì)算1、 各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算：=1460r/min=1460/3=486.7r/min=/=486.7/3.47=140.26r/min=140.26/2.67=52.53r/min2、 各軸輸入功率計(jì)算：=9.4350.95=8.96325kw=8.963250.980.98=8.60831kw=8.60830530.980.98=8.26742kw8.267416410120.980.99=8.02105kw3、 各軸輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算：=9550/=95508.96325/486.7=175.9Nm=9550/=95508.60831/140.26=586.1Nm=9550/=95508.267

5、42/52.53=1503Nm=9550/=95508.02105/52.53=1458.2Nm軸號(hào)轉(zhuǎn)速n(r/min)功率P/kW轉(zhuǎn)矩T(Nm)傳動(dòng)比486.78.963175.93140.268.608586.13.4752.538.26715032.6752.538.0211458.21四、 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)1.求計(jì)算功率工作兩班制，查表13-8得=1.2，故=1.28.96325=10.8kw2.選V帶型號(hào)選擇普通V帶，根據(jù)=10.8kw，=1460r/min，由圖13-15查出此坐標(biāo)點(diǎn)位于B型區(qū)域內(nèi)，選擇B型計(jì)算。3.求大小帶輪基準(zhǔn)直徑、由表13-9，應(yīng)不小于125，現(xiàn)取=125mm，

6、由式13-9得=125（1-0.02）=367.5mm由表13-9取=375mm（雖使略有減小，但其誤差小于5%，故允許）。4.驗(yàn)算帶速=9.551m/s帶速在525m/s內(nèi)，合適。5.求帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度和中心距初步選取中心距=1.5（+）=1.5（125+375）=750mm符合。由式13-2得帶長(zhǎng)=2+=2750+（125+375）+=1708.33mm查表13-2，對(duì)V帶選用=1800mm。再由式13-16計(jì)算實(shí)際中心距=796mm6.驗(yàn)算小帶輪包角由式13-1得=180-=180-57.3=162120合適。7.求帶根數(shù)由式13-15得=由于=1460r/min，=125mm，查表13-3得

7、=2.19kw由式13-9得傳動(dòng)比3.06查表13-5得 =0.46kw由=162查表13-7得=0.95，表差13-2得=0.95，由此可得4.52取5根。8.求作用在帶輪軸上的壓力查表13-1得0.17kg/m,則單根V帶的初拉力=200N作用在軸上的壓力=1969.6N五、 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)由題目所給條件得出所設(shè)計(jì)的齒輪選擇直齒輪，軟齒面。1. 選擇材料及確定許用應(yīng)力小齒輪用40Cr調(diào)質(zhì)，齒面硬度217286HBS，大齒輪用45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為197286HBS，由表11-5，取=1.25，=1.6，=600MPa=496MPa=MPa= 271.25MPa=MPa= 210 MPa2.

8、 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)齒輪按8級(jí)精度制造。取載荷系數(shù)K=1（表11-3），齒寬系數(shù)=0.8（表11-6）。小齒輪上的轉(zhuǎn)矩取=188（表11-4），=2.5，則齒輪分度圓直徑=79.8mm齒數(shù)取=20,則=3.472070。故實(shí)際傳動(dòng)比=3.5模數(shù)m=3.99齒寬b=0.879.8= 63.84，取=65mm，=70mm按表4-1取m=4，實(shí)際的=204= 80 mm，=704=280mm中心距= 180 mm第二軸小齒輪轉(zhuǎn)矩=120.2mm齒數(shù)取,則。故實(shí)際傳動(dòng)比模數(shù).01齒寬b=0.8120.2= 96.16，取=100mm，=105mm按表4-1取=4，實(shí)際的mm，mm中心距= 220

9、mm3. 驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度齒形系數(shù)，（圖11-8），（圖11-9）由式（11-5），安全。低速級(jí)齒輪齒數(shù)與高速級(jí)相差不大，因此也符合安全。4. 齒輪的圓周速度對(duì)照表11-2可知選用8級(jí)精度是合適的。六、 減速器軸的計(jì)算及軸承的選擇1、軸的疲勞強(qiáng)度計(jì)算由式14-2得軸的最小直徑應(yīng)滿足查表14-2得C的取值為118107，則，取30mm，取48mm，取65mm兩軸疲勞強(qiáng)度均符合要求。2、聯(lián)軸器的選擇查表13-2選擇剛性凸緣聯(lián)軸器參數(shù)如下：型號(hào)公稱轉(zhuǎn)矩/（Nm）許用轉(zhuǎn)速n/(r/min)軸孔直徑軸孔長(zhǎng)度D螺栓質(zhì)量m/kg轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I/(kgm2)YL121600290065142200170M1228930.620.4433、滾動(dòng)軸承的選擇由于工作情況為平穩(wěn)，選用減速器為直齒圓柱齒輪，因此選用深溝球軸承