[教學(xué)研究]機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(已修改)
2025-01-28 06:45 本頁(yè)面
【正文】 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù) 題目: 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見下圖:要求：室內(nèi)清潔工作、工作平穩(wěn)、機(jī)器成批生產(chǎn)原始數(shù)據(jù)如下：圓周力F（N）卷筒的直徑d（mm）帶的速度v（m/s）最短工作年限20002404年3班二、選擇電動(dòng)機(jī)選擇電動(dòng)機(jī)類型 按工作要求和工作條件選用Y系類三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)， 電壓為380V。 選擇電動(dòng)機(jī)容量工作機(jī)的有效功率為 從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)的輸送帶間的總效率為 式中： ——彈性聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率 ——?jiǎng)傂月?lián)軸器的傳動(dòng)效率 ——軸承的傳動(dòng)效率 ——蝸輪蝸桿的傳動(dòng)效率 ——卷筒的傳動(dòng)效率 查參考文獻(xiàn)[2]，取所以 又由機(jī)器的工作情況查參考文獻(xiàn)[1]所以電動(dòng)機(jī)所需工作功率為 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 查參考文獻(xiàn)[2]，單級(jí)蝸輪蝸桿減速器的傳動(dòng)比，而工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速為 所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min、1000r/min和1500r/min三種。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、質(zhì)量及價(jià)格等因素，為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)湊，決定選用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的電動(dòng)機(jī)根據(jù)電動(dòng)機(jī)類型、容量和轉(zhuǎn)速，查參考文獻(xiàn)[2]。其主要性能如下表：電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kW滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩Y100L2431420 電動(dòng)機(jī)的主要安裝尺寸和外形尺寸如下表： 型號(hào)HABCDEFGDY100L2410016014063286087GKbb1b2hAABBHAL125122051801052454017614380 所以電動(dòng)機(jī)的軸徑為28mm，長(zhǎng)為60mm 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總的傳動(dòng)比 因?yàn)椴捎梦佪單仐U單級(jí)減速傳動(dòng)，所以總的傳動(dòng)比為 計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 1）各軸的轉(zhuǎn)速 1軸 2軸 卷筒軸 2）各軸的輸入功率 1軸 2軸 卷筒軸 3）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)軸的輸入轉(zhuǎn)矩為 所以：1軸 2軸 卷筒軸 將上述計(jì)算結(jié)果匯總于下表，以備查用。軸名功率P/KW轉(zhuǎn)矩T/轉(zhuǎn)速n/傳動(dòng)比i傳動(dòng)效率電機(jī)軸142011軸1420202軸1卷筒軸三、傳動(dòng)件設(shè)計(jì)蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì) （1）材料的選擇、熱處理方式考慮到蝸桿傳動(dòng)傳遞的功率不大，速度也不太高，蝸桿選用45鋼制造，調(diào)制處理，齒面硬度為220~250HBW；由6m/s故蝸輪輪緣選擇鋁青銅ZCuAl10Fe3，輪芯采用灰鑄鐵HT200。又因?yàn)榕可a(chǎn)，采用金屬模制造。 （2）選擇蝸桿頭數(shù)和蝸輪齒數(shù) 由參考文獻(xiàn)[1]， （3）按齒面疲勞強(qiáng)度確定模數(shù)m和蝸桿分度圓直徑 1）由上面的計(jì)算值 2）確定載荷系數(shù)由參考文獻(xiàn)[1]，；假設(shè)，取動(dòng)載系數(shù)；因?yàn)楣ぷ髌椒€(wěn)， 3）確定許用接觸應(yīng)力 由參考文獻(xiàn)[1] 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 故壽命系數(shù) 所以 4）確定材料彈性系數(shù) 對(duì)于青銅或鑄鐵蝸輪與鋼制蝸桿配對(duì)是， 5）確定模數(shù)m和蝸桿分度圓直徑 有參考文獻(xiàn)[1]，按，選取m=5mm, （4）計(jì)算傳動(dòng)中心距a 蝸輪分度圓直徑 所以 圓整得a=132mm 所以變位系數(shù) （5）驗(yàn)算蝸輪圓周速度、相對(duì)速度及傳動(dòng)效率 顯然，與假設(shè)相符。取動(dòng)載系數(shù)合適。 由 所以 顯然，與假設(shè)相符。故蝸輪輪緣選擇鋁青銅ZCuAl10Fe3是合理的 又因?yàn)?，查參考文獻(xiàn)[1],得到當(dāng)量摩擦角 所以 與原來初始值相符，所以 （6）計(jì)算蝸輪蝸桿的主要幾何尺寸 采用標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)，由上面計(jì)算得變位系數(shù)x=，則普通圓柱蝸桿的主要幾何尺寸如下表：名稱符號(hào)計(jì)算公式蝸桿蝸輪齒頂高齒根高全齒高h(yuǎn)分度圓直徑d齒頂圓直徑齒根圓直徑蝸桿分度圓上導(dǎo)程角蝸輪分度圓上螺旋角節(jié)圓直徑傳動(dòng)中心距蝸桿軸向齒距蝸桿螺旋線導(dǎo)程蝸桿螺旋部分長(zhǎng)度L蝸輪外圓直徑蝸輪齒寬齒根圓弧面半徑齒頂圓弧面半徑齒寬角θ （7）熱平衡計(jì)算 所需散熱面積 取油溫，周圍溫度為室溫，設(shè)通風(fēng)良好，取散熱系數(shù)、傳動(dòng)效率，則 若箱體散熱面積不足此值，則需加散熱片、裝置風(fēng)扇或采取其他散熱冷卻方式。 （8）選取精度等級(jí)和側(cè)隙種類 因?yàn)檫@是一般的動(dòng)力傳動(dòng)，且，查參考文獻(xiàn)[2]，取9級(jí)精度，側(cè)隙種類代號(hào)為C，即傳動(dòng)9c
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