带式运输机传动装置的设计.doc
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1、 武汉工程大学机电工程学院机械设计课程设计说明书课题名称: 带式运输机传动装置的设计 专业班级: 过程装备与控制工程02班 学生学号: 1203020204 学生姓名: 程 兴 波 学生成绩: 指导教师: 赵 芸 芸 课题工作时间: 2014.12.22 至 2015.01.12 武汉工程大学教务处 填写说明:1. 表中第一、二、三、六项由指导教师填写;第四、五两项由学生填写。2. 表中第一、二、三在在课程设计(学年论文)开始前填写,第四、五、六项在课程设计(学年论文)完成后填写。3. 本表格填写完整后连同正文装订成册。一、课程设计的任务或学年论文的基本要求1.通过课程设计实践,树立正确的设计
2、思想,培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决机械设计问题的能力。 2.学习机械设计的一般方法、步骤,掌握机械设计的一般规律。 3.进行机械设计基本技能的训练:例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范,进行计算机辅助设计和绘图的训练。 4.培养运用现代设计方法解决工程问题的能力。二、进度安排1 设计准备(0.5天)2 机械系统的方案设计(0.5天)3机械系统运动、动力参数计算(1天)4 传动零件的设计计算(1.5天)5 减速器装配草图设计(5天)6 工作图设计与绘制(4.5天)7 整理编写设计计算说明书(1天)8 设计总结与答辩(1天)三、参考资料或参考文献
3、机械设计机械设计基础课程设计 王昆主编 高等教育出版社 机械设计课程设计指导书 龚桂义主编 高等教育出版社机械设计课程设计刘俊龙 廖仁文主编 机械工业出版社机械设计课程设计 黄珊秋主编 机械工业出版社 指导教师签字:赵芸芸 年 月 日 教研室主任签字:何毅斌 年 月 日四、课程设计(学年论文)摘要(中文)本设计讲述了带式运输机的传动装置二级圆柱齿轮减速器的设计过程。首先进行了传动方案的评述,选择齿轮减速器作为传动装置,然后进行减速器的设计计算(包括选择电动机、设计齿轮传动、轴的结构设计、选择并验算滚动轴承、选择并验算联轴器、校核平键联接、选择齿轮传动和轴承的润滑方式九部分内容)。使用手工绘图进
4、行齿轮减速器的二维平面设计,完成齿轮减速器的二维平面零件图和装配图的绘制。本次设计综合运用机械设计、机械制图、机械制造基础、几何精度、理论力学、材料力学、机械原理等知识,进行结构设计,并完成带式输送机传动装置中减速器装配图、零件图设计及主要零件的工艺、工装设计。机械设计课程设计的题目是减速器的传动装置的设计,设计内容包括:确定传动装置总体设计方案,选择电动机;计算传动装置运动和动力的参数;传动零件,轴的设计计算;轴承,联轴器,润滑,密封和联接件的选择与校核计算;箱体结构及其附件的设计;绘制装配工作图及零件工作图;编写设计说明书;毕业设计总结;最后完成答辩。 关键词:减速器设计五、课程设计(学年
5、论文)摘要(英文) This design tells the belt conveyor drive unit - two cylindrical gear reducer design process. Firstly reviewed transmission scheme selected as the transmission gear reducer, reducer and then design calculations (including the choice of motor, gear design, structural design axes, select and
6、 rolling bearing checking, selecting and checking couplings, school nuclear flat key connection, select the gear and bearing lubrication part nine). Gear reducer using manual drawing two-dimensional graphic design, complete gear reducer two-dimensional plane parts and assembly drawings drawn. The de
7、sign of the integrated use of mechanical design, mechanical drawing, mechanical manufacturing base, geometric precision, theoretical mechanics, mechanics of materials, mechanical principles, such as knowledge of structural design and finish of the belt conveyor gear reducer assembly drawings, parts
8、diagram design and technology, tooling design major parts.Mechanical design course entitled gear reducer design, design include: determining the overall transmission design, select the motor; calculating the parameters of motion and power transmission; design transmission parts, axle calculation; be
9、aring, coupling box structure design and its annexes; selection and checking calculator, lubrication, seals and couplings to draw diagrams and parts assembly work working drawings; writing design specifications; graduate design summary; finalize the reply.Keywords: reducer design六、指导教师评分评价内容具 体 要 求权
10、重得分调查论证能独立查阅文献和从事其他调研;能提出并较好地论述课题的实施方案;有收集、加工各种信息及获得新知识的能力。10实践能力独立设计、计算、绘图的能力(课程设计);能正确选择研究(实验)方法,独立进行研究的能力(学年论文) 15分析解决问题能力能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题(课程设计);或能对课题进行理论分析,得出有价值的结论(学年论文)。15工作量、工作态度按期圆满完成规定的任务,工作量饱满,难度较大,工作努力,遵守纪律;工作作风严谨务实。10质量综述简练完整,有见解;立论正确,论述充分,结论严谨合理(或设计过程完整,设计内容完全);文字通顺,技术用语准确,符号统一,编号齐全
11、,书写工整规范,图表完备、整洁、正确;论文(设计)结果有参考价值。40外语和计算机应用能力在课程设计或学年论文中,能够体现外语和计算机的应用能力。5创新工作中有创新意识;对前人工作有改进或独特见解。5综合评语指导教师签字: 年 月 日 七、答辩记录 传动装置的总效率如何确定的?计算总效率时必须注意哪些问题?记录人(签字): 年 月 日答辩意见及答辩成绩答辩小组教师(签字): 年 月 日课程设计(学年论文)总评成绩:(指导教师评分80%+答辩成绩20%)目录第一章 设计任务书2一、带式运输机的工作原理2二、原始数据:2三、工作条件:已知条件3四、设计内容3第二章、传动装置的拟定及说明4一、拟定传
12、动方案4二、三种方案的比较与选择6第三章 电动机的选择7一、电动机类型和结构形式7二、电动机容量7第四章 计算传动装置的运动和动力参数9一、分配各级传动比9二、计算传动装置的运动和动力参数9第五章、传动件的设计计算11一、V带的设计11二、高速级齿轮的设计(斜齿轮)13三、低速级齿轮设计(直齿)18四、减速箱内部参数说明23第六章 轴的设计计算24一、选择轴的材料及热处理24二、初步估计最小轴径24三、中间轴的结构设计24四、中间轴的校核25第七章 滚动轴承的选择及计算28一、滚动轴承的选择28二、轴承寿命的校核28三、各个轴的轴承端盖计算29第八章 键连接的选择及校核计算30一、中间轴键连接
13、的选择及校核30第九章 联轴器的选择31第十章 减速器附件的选择32一、减速器附件的选择32二、减速器零件的位置尺寸33三、减速器箱体结构尺寸34第十一章 润滑与密封36第十二章 设计小结37参考文献38第一章 设计任务书一、带式运输机的工作原理图1-1 带式运输机的传动示意图二、原始数据:表1-1 原始数据学号鼓轮直径D(mm)输送带速度V(m/s)输出转矩T(N.m)12030202043500.80450三、工作条件:已知条件1、工作条件:每日两班制工作,工作时连续单向运转,载荷较平稳2、使用寿命8年,大修期三年3、卷筒效率为0.964、输送机由电动机驱动,电机转动,经传动装置带动输送带
14、移动5、允许运输带速度偏差:+5%6、按成批生产规模设计7、工作环境:一般条件,通风良好四、设计内容1、设计传动方案2、设计减速器部件装配图(A1)3、绘制轴、齿轮零件图各一张(高速级从动轮、中间轴)4、编写设计计算说明书一份第二章、传动装置的拟定及说明一、拟定传动方案为了估计传动装置的总传动比范围,以便选择合适的传动机构和拟定传动方案,可先用已知条件求工作机鼓轮的转速,即可以初步拟定以三级传动为主的多种传动方案:1、展开式圆柱齿轮传动图2-1 方案一 展开式两级圆柱齿轮2、同轴式两级圆柱齿轮传动图2-2 方案二 同轴式两级圆柱齿轮3、分流式两级圆柱齿轮传动图2-3 方案三 分流式两级圆柱齿轮
15、二、三种方案的比较与选择方案一中一般采用斜齿轮,低速级也可采用直齿轮。总传动比较大,结构简单,应用最广。由于齿轮相对于轴承为不对称布置,因而沿齿宽载荷分布不均匀,要求轴有较大的刚度。方案二中减速器横向尺寸较小,两大齿轮浸油深度可大致相同。结构较复杂,轴向尺寸大,中间轴较长、刚度差,中间轴肩润滑较困难。方案三中一般为高速级分流,且常用斜齿轮,低速级可用直齿或人字齿轮。齿轮相对于轴承为对称布置,沿齿宽载荷分布较均匀。减速器结构较复杂。常用于大功率,变载荷场合。方案二横向齿轮较小,而且深度相同,所以稳定性较好。选择方案二。总的来讲,该传动方案一满足工作机的性能要求,适应工作条件、工作可靠,此外还有尺
16、寸紧凑、成本低、传动效率高等优点。第三章 电动机的选择一、电动机类型和结构形式最常用的的电动机是Y系列笼型三相异步交流电动机。其效率高、工作可靠结构简单、维护方便、价格低,适用于不易燃、不易爆,无腐蚀性气体和无特殊要求的场合。由于启动性较好,也适用于某些要求较高起动转矩的机械。二、电动机容量1、工作机的输出功率:2、电动机输出功率:由已知条件知卷筒效率为0.96,从电动机到输送带要经过一个V带,3对滚动轴承,2对圆柱齿轮,2个联轴器的效率损失,查表有:V带传动,滚动轴承,圆柱齿轮,弹性联轴器,卷筒轴滑动轴承,故,所以: 。3、电动机的额定功率查表选取电动机的额定功率4、电动机的转速先推算电动机
17、转速的可选范围,查表得V带传动的常用传动比,圆柱齿轮减速传动比,则电动机转速的可选范围为:,可见同步转速为的三种电动机均符合,这里初选同步转速为和的两种电动机进行比较,如表3-1。表3-1 电动机型号及相关方案电动机型号额定功率Kw电动机转速rpm电动机质量传动装置的动比同步满载总传动比V带减速箱1Y100L1-43150014203432.712.513.0842Y132S-6310009606324.742.58.25由表中数据可知两个方案均可行,但方案一的电动机质量较小,且成本较低,各方面较符合标准,选用方案二,则电动机型号Y132S-6第四章 计算传动装置的运动和动力参数一、分配各级传
18、动比1、传动装置总的传动比2、分配各级传动比取V带传动的传动比,由展开式的高速级是低速级的1.11.5倍。(1) 高速机传动比:取 =3.63 (2)低速级传动比:二、计算传动装置的运动和动力参数1、各轴转速电动机为0轴,减速器高速级为轴,中间轴为轴,低速级为轴,2、 各轴输入功率按电动机额定功率计算各轴的输入功率,即3、 各轴转矩 各级传动的相关参数如下表4-1.表4-1 各级传动的相关参数项目电动机轴高速轴中间轴低速轴滚筒转速rpm960480132.2343.6443.64功率kw32.882.742.632.57转矩N.m29.8457.3197.89575.53562.41传动比23
19、.633.031效率0.960.950.960.98第五章、传动件的设计计算一、V带的设计1、 确定计算功率由表8-7查得工作情况系数,故2、 选择V带的带型根据与电动机转速,由图8-11,选用A型带3、 确定带轮的基准直径,并验算带速v(1)初选小带轮的基准直径根据V带的带型,由表8-6和表8-8,取小带轮的基准直径。(2)验算速度v:,因为,故合适。4、 计算大带轮的基准直径由,有,根据表8-8,圆整为5、确定V带的中心距和基准长度(1)根据式8-20,,初定中心距 由式计算所需基准长度。 (2),由表8-2选带的基准长度为。(3)按式计算实际中心距6、 验算小带轮的包角7、 计算带的根数
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