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《课程设计》.doc

上传人:无敌 文档编号:616912 上传时间:2018-04-15 格式:DOC 页数:30 大小:1.04MB
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资源描述

1、佛 山 职 业 技 术 学 院机 械 设 计 基 础指导老师:郭仁生学生姓名:梁学楷学 号:26班 级:10221专 业:模具设计与制造2011 年 12 月课程设计任务书一、实训课题设计带式运输机传动装置中的输出轴轴系设计1、工作条件:单向连续运转,载荷有振动,两班制工作小批量生产,运输带速度允许误差为 。%52、带式运输机传动方案:3原始数据:数据编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9运输带工作拉力 NF/1200 1500 1800 2000 2200 2500 3000 3500 4000运输带工作速度 1/smv1.2 1.2 1.2 1.5 1.5 1.5 1.1 1.1 1.1

2、卷筒直径 D/200 220 240 250 280 300 220 240 300(备注:完成表中 5 号的课题设计。 )工作条件:单向连续运转,载荷有轻微振动;两班制工作,3 年大修,使用期 10 年;小批量生产;运输带速度允许误差为 5%。附录 1:机械传动装置的运动和动力参数计算参考资料1、机械传动效率V 带传动 ;8 级精度的一般齿轮传动(油润滑) ;97.01 97.02滚动轴承(油润滑): (球) , (滚子) ;联轴器9.0398.03;9.04传动装置总效率 895.0.7.24231 2、运输带所需的功率 kWFvw3.051其中,运输带工作拉力 ;运输带工作速度 。N/

3、1/smv3、确定电动机功率 kPWd687.395.04、确定电动机转速选用同步转速为 1500 ,确定满载转 =1440min/rmnin/r电动机的选择参考 Y 系列 Y112M-4 三相同步电动机。5、总传动比及其分配滚筒转速 ;Wn389.102285.60Dvi/r总传动比 mi 4.79.1取单级圆柱齿轮传动比 =3.5 则 V 带的传动比 =4.072i 5.342611i6、计算各轴运动和动力参数各轴编号:电动机(小带轮)轴、小齿轮(输入)轴、大齿轮(输出)轴、滚筒轴各轴转速:= 1440mnin/r; 1i09.3587.4mi/r=102.3142in.in/=102.3

4、14 i/r各轴功率:=3.687kwdP= 1kw576.38.970= ;32 9.=P4k28.各轴转矩:=9550nT950Nm45.10687.3=9550P2.9.=9550nT950Nm48.317.0=9550P2.129,将计算得到的运动和动力参数列表:轴 号参 数电动机轴 轴 轴 轴传动类型 V 带传动 齿轮传动 联轴器传动比 i4.07 3.5 1效率 0.99 0.99 0.97转速 min)/(r1440 09.358102.314 102.314功率 kWP3.687 7639.298.3转矩 )(NT4.2.4211 % 1-传动装置的运动和动力参数计算(电动机-

5、V 带传动 -齿轮传动-联轴器) F=2200; % 运输带工作拉力(N) V=1.5; % 运输带工作速度(m/S) D=280; % 卷筒直径(mm) disp = 已知条件 = fprintf( 运输带工作拉力 F = %3.3f N n,F) fprintf( 运输带工作速度 V = %3.3f m/S n,V) fprintf( 工作机卷筒直径 D = %3.3f mm n,D) % 1、机械传动效率 eta1=0.97; % V 带传动 eta2=0.97; % 8 级精度的一般齿轮传动(油润滑) eta3=0.98; % 滚动轴承(滚子,油润滑) eta4=0.99; % 联轴器

6、 etaz=eta1*eta2*eta32*eta4; % 传动装置总效率 % 2、工作机械所需的功率 Pw=F*V/1e3; % 3、确定需要的电动机功率 Pd=Pw/etaz; disp * 计算结果 * fprintf( 传动装置总效率 etaz = %3.3f n,etaz) fprintf( 工作机械所需功率 Pw = %3.3f KW n,Pw) fprintf( 所需电动机功率 Pd = %3.3f KW n,Pd) % 4、确定电动机转速 disp 根据需要电动机功率 Pd,选用同步转速 1500r/min 的电动机 Y112M-4(额定功率 4KW) nm=1440; % 满

7、载转速(r/min) % 5、总传动比及其分配 nw=6e4*V/(pi*D); % 卷筒转速(r/min) i=nm/nw; % 总传动比 i2=3.5; % 选择齿轮传动比 i1=i/i2; % V 带传动比 fprintf( 卷筒转速 nw = %3.3f r/min n,nw) fprintf( 总传动比 i = %3.3f n,i) fprintf( V 带传动比 i1 = %3.3f n,i1) fprintf( 齿轮传动比 i2 = %3.3f n,i2) % 6、计算各轴运动和动力参数 % 各轴编号:电动机(小带轮)轴、小齿轮(输入)轴、大齿轮(输出)轴、滚筒轴 n1=nm;n

8、2=n1/i1;n3=n2/i2;n4=n3; fprintf( 电动机轴转速 n1 = %3.3f r/min n,n1) fprintf( 减速器输入轴转速 n2 = %3.3f r/min n,n2) fprintf( 减速器输出轴转速 n3 = %3.3f r/min n,n3) fprintf( 卷筒轴转速 n4 = %3.3f r/min n,n4) P1=Pd;P2=eta1*P1;P3=eta2*eta3*P2;P4=eta3*eta4*P3; fprintf( 电动机轴功率 P1 = %3.3f KW n,P1) fprintf( 减速器输入轴功率 P2 = %3.3f KW

9、 n,P2) fprintf( 减速器输出轴功率 P3 = %3.3f KW n,P3) fprintf( 卷筒轴功率 P4 = %3.3f KW n,P4) T1=9550*P1/n1;T2=9550*P2/n2;T3=9550*P3/n3;T4=9550*P4/n4; fprintf( 电动机轴转矩 T1 = %3.3f Nm n,T1) fprintf( 减速器输入轴转矩 T2 = %3.3f Nm n,T2) fprintf( 减速器输出轴转矩 T3 = %3.3f Nm n,T3) fprintf( 卷筒轴转矩 T4 = %3.3f Nm n,T4)= 已知条件 =运输带工作拉力 F

10、 = 2200.000 N 运输带工作速度 V = 1.500 m/S 工作机卷筒直径 D = 280.000 mm * 计算结果 *传动装置总效率 etaz = 0.895 工作机械所需功率 Pw = 3.300 KW 所需电动机功率 Pd = 3.689 KW 根据需要电动机功率 Pd,选用同步转速 1500r/min 的电动机 Y112M-4(额定功率 4KW)卷筒转速 nw = 102.314 r/min 总传动比 i = 14.074 V 带传动比 i1 = 4.021 齿轮传动比 i2 = 3.500 电动机轴转速 n1 = 1440.000 r/min 减速器输入轴转速 n2 =

11、 358.099 r/min 减速器输出轴转速 n3 = 102.314 r/min 卷筒轴转速 n4 = 102.314 r/min 电动机轴功率 P1 = 3.689 KW 减速器输入轴功率 P2 = 3.578 KW 减速器输出轴功率 P3 = 3.401 KW 卷筒轴功率 P4 = 3.300 KW 电动机轴转矩 T1 = 24.464 Nm 减速器输入轴转矩 T2 = 95.424 Nm 减速器输出轴转矩 T3 = 317.484 Nm 卷筒轴转矩 T4 = 308.023 Nm二V 带传动选用计算设计带式输送机的 V 带传动,输入功率 ,满载转速kWP687.31140n,传动比

12、i=4.07,两班制工作,要求传动中心距 。min/r ma50解:(1)确定计算功率 和选取 V 带类型C查表 8-12 得工作情况系数 ,根据式(8-15)有2.1AK=CPkWKA42.687.321根据 和 从图 8-14 中选用 A 型普通 V 带。1n(2)确定带轮基准直径 和1d2由表 8-2 查得主动带轮允许的最小基准直径 ,再从表中带轮的md75in1基准直径系列中,取 。md01根据式(8-17),计算从动带轮的 基准直 2d=2d1i m4071.查表 8-2,选取 符合带轮的基准直径系列要求。m40(3)验算带的速度 v根据式(8-16)v= smnd/540.7160

13、160带的速度在(525 )的范围之内,合适。(4)确定普通 V 带的基准长度 和传动中心距dLa根据式(8-18)有mda )1035()401()27.0()(27.021 按照结构要求取中心距 =700mm,符合兼顾带传动绕转次数和结构尺寸因0a素的范围。根据式(8-19)计算带的初选长度+(20aL)21d0214)(ad=2 2230mm5)()(72根据表 8-5,选带的基准长度 mm。40dL根据式(8-20)计算带的实际中心距 amLad 75237020 将计算结果圆整 =705。或,按式 (其中 , , )21aa8)1(41idL8)1(22ida计算。(5)验算主动轮上

14、的包角 1根据式(8-22)有 1206.570148180121 ad主动轮上的包角合适。 (6)计算 V 带的根数 Z根据 A 型 V 带 和 ,查表 8-8 得 ;min/140rn1d kwP964.0根据 A 型 V 带 和 i=4.07,查表 8-10 得 ;l17根据 ,查表 8-12 得 ;56193.aK根据 ,查表 8-13 得mLd240061L讲以上计算系数代入式(8-23)有97.306.1)7.94.(2)(0 LaCKPz取带的根数 z=4 根。(7)计算出拉力根据 A 型 V 带,查表 8-11 得 V 带每米长度质量 ,代入式mkgq/59.(8-24 )有1

15、56.13N 220 40.7193.0524.75015.qvKvzPFC(8)计算作用在带轮轴上的压力根据式(8-25)有1219.044N2156sin2sin10 ZFQ % 2-V 带传动设计 P1=3.686;i=4.07;n1=1440;KA=1.2; % 已知条件 disp = 已知条件 = fprintf( 传递功率 P1 = %3.3f KW n,P1) fprintf( 传动比 i = %3.3f n,i) fprintf( 小带轮转速 n1 = %3.3f r/min n,n1) fprintf( 工况系数 KA = %3.3f n,KA) disp * 计算结果 *

16、disp 根据传递功率 P1 和小带轮转速 n1,选择 A 型带 dd1=100; % 小带轮基准直径推荐值 dd1min=100mm; dd2=dd1*i;dd2=407; % 选择大带轮基准直径系列值 fprintf( 小带轮基准直径 dd1 = %3.3f mm n,dd1) fprintf( 大带轮基准直径 dd2 = %3.3f mm n,dd2) v=pi*dd1*n1/6e4; % 带速范围 v=525m/s amin=0.7*(dd1+dd2);amax=2*(dd1+dd2); a0=700; % 中心距范围 a0=aminamax fprintf( 中心距最小值 amin

17、= %3.3f mm n,amin) fprintf( 中心距最大值 amax = %3.3f mm n,amax) fprintf( 中心距初值 a0 = %3.3f mm n,a0) L0=2*a0+0.5*pi*dd1*(i+1)+0.25*dd12*(i-1)2/a0; Ld=2240; % 带的基准长度 Ld(mm) KL=0.20639*Ld0.211806; % 带的长度系数(查表 KL=0.99) fprintf( 带基准长度计算值 L0 = %3.3f mm n,L0) fprintf( 带基准长度系列值 Ld = %3.3f mm n,Ld) fprintf( 带长度系数

18、KL = %3.3f n,KL) a1=Ld/4-pi*dd1*(i+1)/8; a2=dd12*(i-1)2/8; aj=a1+sqrt(a12-a2); % 计算中心距 mm a=round(aj); % 圆整中心距 a alpha=180*(1-dd1*(i-1)/a/pi); % 要求小带轮包角 =120 度 fprintf( 中心距 a = %3.3f mm n,a) fprintf( 小带轮包角 alpha = %3.3f n,alpha) Kalf=alpha/(0.549636*alpha+80.395144);% 小带轮包角系数(查表 Kalf=0.96) fprintf(

19、包角系数 Kalf = %3.3f n,Kalf) P0=0.01738*dd1-0.774138; % 单根带额定功率(查表 P0=0.97) DP0=0.001023+0.00012*n1; % 根据 A 型带和带速=2m 拟合功率增量(查表 DP0=0.11) zj=KA*P1/(P0+DP0)/KL/Kalf; % 计算带的根数 z=round(zj+0.5); % 圆整带的根数 fprintf( 单根带额定功率 P0 = %3.3f KW n,P0) fprintf( 带功率增量 DP0 = %3.3f KW n,DP0) fprintf( V 带计算根数 zj = %3.3f n,

20、zj) fprintf( V 带圆整根数 z = %3.3f n,z) q=0.59; % A 带每米长度质量(kg/m) F0=500*KA*P1*(2.5/Kalf-1)/v/z+q*v2; % 初拉力(N) Q=2*z*F0*sin(0.5*alpha*pi/180); % 压轴力(N) fprintf( A 带每米长度质量 q = %3.3f kg/m n,q) fprintf( 初拉力 F0 = %3.3f N n,F0) fprintf( 压轴力 Q = %3.3f N n,Q) = 已知条件 =传递功率 P1 = 3.686 KW 传动比 i = 4.070 小带轮转速 n1 =

21、 1440.000 r/min 工况系数 KA = 1.200 * 计算结果 *根据传递功率 P1 和小带轮转速 n1,选择 A 型带小带轮基准直径 dd1 = 100.000 mm 大带轮基准直径 dd2 = 407.000 mm 中心距最小值 amin = 354.900 mm 中心距最大值 amax = 1014.000 mm 中心距初值 a0 = 700.000 mm 带基准长度计算值 L0 = 2230.054 mm 带基准长度系列值 Ld = 2240.000 mm 带长度系数 KL = 1.058 中心距 a = 705.000 mm 小带轮包角 alpha = 155.050

22、包角系数 Kalf = 0.936 单根带额定功率 P0 = 0.964 KW 带功率增量 DP0 = 0.174 KW V 带计算根数 zj = 3.927 V 带圆整根数 z = 4.000 A 带每米长度质量 q = 0.590 kg/m 初拉力 F0 = 156.030 N 压轴力 Q = 1218.770 N (9)带轮结构设计与技术要求,画出带轮工作图。小带轮采用实心式(S 型)结构。大带轮采用幅板式(S 型)结构。三 齿轮传动设计计算1齿轮传动的功率和转速已知:主动齿轮传递功率 ,转矩 ,转速KWP687.31NmT42.951=358.099 ,传动比 =3.5。 1nmin/r2i2选择齿轮材料,并确定许用应力由于传递功率和转速中等,载荷有轻微冲击,要求就够紧凑,应采用硬齿面齿轮传动。大小齿轮都采用 45 钢,表面淬火,齿面硬度 REC45。由图 10-42 和图 10-43 查出试验齿轮的疲劳极限,确定许用应力aHMP1502lim1liF3lili

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