【正文】 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 20222022 第 2 學(xué)期 姓 名： 于 健 班 級： 城 市 軌 道 指導(dǎo)教師： 李 軍 成 績： 日期： 20223 年 5 月 10屆機(jī)電學(xué)院城市軌道專業(yè)課程設(shè)計 1 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 題目：設(shè)計一帶式輸送機(jī)的傳動裝置（兩級同軸式圓柱斜齒輪減速器）方案圖如下： 1 2 3 4 5 6 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 1— 電動機(jī) 2— V 帶傳動 3— 減速器 4— 聯(lián)軸器 5— 鼓輪 6— 輸送帶 姓名：于健 帶式輸送機(jī)的傳動裝置 (兩級同軸式圓柱斜齒輪減速器 )機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 2 目 錄 1. 設(shè)計目的…………………………………………………………… 3 2. 設(shè)計方案…………………………………………………………… 4 3. 電機(jī)選擇…………………………………………………………… 5 4. 裝置運(yùn)動動力參數(shù)計算…………………………………………… 6 …………………………… …………………………… 8 …………………………………………………………… 10 ……………………………………………………… 21 ……………………………………………………… 31 …………………………………………… 32 ………………………………………………… 32 ………………………………………………………… 33 12 參考文獻(xiàn) ………………………………………………………… 34 10屆機(jī)電學(xué)院城市軌道專業(yè)課程設(shè)計 3 1. 設(shè)計目的 機(jī)械設(shè)計課程是培養(yǎng)學(xué)生具有機(jī)械設(shè)計能力的技術(shù)基礎(chǔ)課。課程設(shè)計則是機(jī)械設(shè)計課程的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，同時也是高等工科院校大多數(shù)專業(yè)學(xué)生第一次全面的設(shè)計能力訓(xùn)練，其目的是： （ 1）通過課程設(shè)計實踐，樹立正確的設(shè)計思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意識，培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計課程和其他先修課程的理論與實際知識去分析和解決機(jī)械設(shè)計問題的能力。 （ 2）學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計的一般方法 ，掌握機(jī)械設(shè)計的一般規(guī)律。 （ 3）通過制定設(shè)計方案，合理選擇傳動機(jī)構(gòu)和零件類型，正確計算零件工作能力，確定尺寸和掌握機(jī)械零件，以較全面的考慮制造工藝，使用和維護(hù)要求，之后進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，達(dá)到了解和掌握機(jī)械零件，機(jī)械傳動裝置或簡單機(jī)械的設(shè)計過程和方法。 （ 4）學(xué)習(xí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)技能的訓(xùn)練，例如：計算，繪圖，查閱設(shè)計資料和手冊，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。 姓名：于健 帶式輸送機(jī)的傳動裝置 (兩級同軸式圓柱斜齒輪減速器 )機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 4 2. 設(shè)計方案 據(jù)所給題目：設(shè)計一帶式輸送機(jī)的傳動裝置（兩級同軸式圓柱斜齒 輪減速器）方案圖如下： 技術(shù)與條件說明： 1）傳動裝置的使用壽命預(yù)定為 15 年每年按 300 天計算， 2 班制工作每班按 8 小 時計算 2）工作機(jī)的載荷性質(zhì)是 平穩(wěn)、輕微沖擊、中等沖擊、嚴(yán)重沖擊 ； 單、雙向回轉(zhuǎn)； 3）電動機(jī)的電源為三相交流電，電壓為 380/220 伏； 4）傳動布置簡圖是由于受車間地位的限制而擬訂出來的，不應(yīng)隨意修改，但對于傳動件的型式，則允許作適宜的選擇； 5）輸送帶允許的相對速度誤差 ≤ 177。 3～ 5%。 設(shè)計要求 1）減速器裝配圖 1 張； 2）零件圖 2 張（低速級齒輪，低速級軸）； 3）設(shè)計計算說明書一份，按指導(dǎo)老師的要求書寫 4）相關(guān)參數(shù)： F=2050N， V= sm ， D=300mm。 1 2 3 4 5 6 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 1— 電動機(jī) 2— V 帶傳動 3— 減速器 4— 聯(lián)軸器 5— 鼓輪 6— 輸送帶 10屆機(jī)電學(xué)院城市軌道專業(yè)課程設(shè)計 5 設(shè)計內(nèi)容 計算及說明 結(jié) 果 電動機(jī) 選擇 電動機(jī)類型的選擇 按工作要求和工作條件選用 Y 系列鼠籠三相異步電動機(jī)。其結(jié)構(gòu)為全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓為 380V。 選擇電動機(jī)的容量 工作機(jī)有效功率 P w = 1000FV ,根據(jù)任務(wù)書所給數(shù)據(jù) F=1320V，V= sm 。則有： Pw =1000FV = ? = 從電動機(jī)到工作機(jī)輸送帶之間的總效率為 ? ? = 1? 542342 ???? ???? 式中 1? ， 2? ， 3? ， 4? ， 5? 分別為聯(lián)軸器，軸承，齒輪傳動，卷筒和 V 帶傳動效率。據(jù) [1]表 知 1? =， 2? =， 3? =，4? =， 5? =，則有： ?? = 24 ???? = 所以電動機(jī)所需的工作功率為： Pd =??wP = = 確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 按推薦的兩級同軸式圓柱斜齒輪減速器傳動比 i齒 =8~40 和帶的傳動比 i帶 =2~4。則系統(tǒng)的傳動比范圍 應(yīng)為： i? =i齒 帶i? =（ 8~40） ? （ 2~4） =16~160 工作機(jī)卷筒的轉(zhuǎn)速為 nw = d v? ??100060 = ? ?? = 所以電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 nd =i? wn? =（ 16~160） ? 117,5 minr ??? Pd = kW nw =76 minr 姓名：于健 帶式輸送機(jī)的傳動裝置 (兩級同軸式圓柱斜齒輪減速器 )機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 6 裝置運(yùn)動和動力參數(shù) 計算 =（ 1880~188000） minr 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 3000 minr ，但 是綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸，質(zhì)量和價格因素，決定選用同步轉(zhuǎn)速為 3000 minr 的電動機(jī)。 據(jù) [1]表 和 可選擇 Y112M— 4 電動機(jī)，其主要參數(shù)如表 所示 表 Y100L— 2 型電動機(jī)主要參數(shù) 電動機(jī)型號 額 定 功 率/KW 滿 載 轉(zhuǎn) 速（ minr ） 額定轉(zhuǎn)速啟動轉(zhuǎn)速 額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩 Y100L— 2 3 2880 電動機(jī)型號 中心高 /mm 總長 /mm 鍵 /mm Y100L— 2 100 400 8 7? 傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比 1）傳動裝置總傳動比 i? = ??wdnn 2）分配到各級傳動比 因為 i? = 齒帶 ii ? 已知帶傳動比的合理范圍為 2~4。故取 i ?帶 則 i 9?齒 在 8~40 的范圍內(nèi)故合適。分配減速器傳動比，因為 i齒 =i1 2i? 其中 i1 為齒輪高速級的傳動比，i2 為齒輪低速級的傳動比。故可先 取 i1 =3 則 i2 =3 傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計算 電動機(jī)： 轉(zhuǎn)速： n0 =2880 minr 輸入功率： P0 =Pd = 輸出轉(zhuǎn)矩： T0 = 10? 60nPd? = 610? ? = 310? N mm? 1 軸： i齒 = i1 =3,i2 =3 10屆機(jī)電學(xué)院城市軌道專業(yè)課程設(shè)計 7 轉(zhuǎn)速： n1 =m in0 1 0 8 80 rin ??帶 輸入功率： P1 =P ??? KW 輸入轉(zhuǎn)矩： T1 =T0 ? 5? ? i帶 = 410? N mm? 2 軸： 轉(zhuǎn)速： n2 =min11 353rin ? 輸入功率： P2 =P 321 ???? = 輸入轉(zhuǎn)矩： T 13212 iT ???? ?? = 410? N mm? 3 軸： 轉(zhuǎn)速： nm in223 rin ?? 輸入功率： P 3223 ?? ??? P = 輸入轉(zhuǎn)矩： T 23223 iT ???? ?? =. mmN?? 510 卷筒軸： 轉(zhuǎn)速： n m inr3 ??卷 輸入功率： P卷 =P3 12 ???? = 輸入轉(zhuǎn)矩： T 123T ?? ???卷 = 510? N mm? 表 各軸運(yùn)動和動力參數(shù) 姓名：于健 帶式輸送機(jī)的傳動裝置 (兩級同軸式圓柱斜齒輪減速器 )機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 8 帶傳動 設(shè)計 軸 號 功率 （ KW） 轉(zhuǎn)矩（ N mm? ） 轉(zhuǎn)速（minr ） 電機(jī)軸 310? 2880 1 軸 410? 1059 2 軸 410? 353 3 軸 510? 117,65 卷同軸 510? 確定計算功率 Pca 據(jù) [2]表 87 查得工作情況系數(shù) KA =。故有： Pca =KA ? P ??? 選擇 V 帶帶型 據(jù) Pca 和 n 有 [2]圖 811 選用 A 帶。 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 d1d 并驗算帶速 （ 1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 d 1d 有 [2]表 86 和 88，取小帶輪直徑d 1d =90mm。 （ 2）驗算帶速 v，有： v= ?? ?? 100060 01 ndd? sm 因為 sm 在 5 sm ~30 sm 之間，故帶速合適。 （ 3）計算大帶輪基準(zhǔn)直徑 d 2d d 4 1d2 ????? 帶id