机械设计课程设计-带式输送机的传动系统设计.docVIP

机械设计课程设计计算说明书 2011——2012学年第 一 学期 学 院：机电与电气工程学院 专 业：机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学 号： 课程设计题目：带式输送机的传动系统设计 指导教师： 设计时间：2011年1月10日 目 录 传动装置总体设计 2 传动方案拟定 2 电机的选择 2 传动装置的运动、动力参数计算 4 传动零件设计 5 蜗轮蜗杆材料及热处理选择 5 蜗轮蜗杆传动主要参数计算 5 蜗轮蜗杆效率及润滑计算 6 蜗轮蜗杆传动几何尺寸计算 7 蜗轮蜗杆结构选择、零件简图及结构尺寸计算 7 蜗轮及蜗轮轴的设计计算 8 蜗干轴的设计计算 14 蜗干轴轴承的校核 16 蜗杆和涡轮的精度与侧隙种类 19 蜗轮蜗杆热平衡计算 19 减速器其余部件设计 20 减速器机体结构设计 20 窥视孔和窥视孔盖得设计 21 通气器的设计 21 放油孔及放油螺栓的设计 21 油标的设计 21 高速轴输入端的联轴器设计 21 减速器的润滑 22 参考文献 22 传动装置总体设计 传动方案拟定 由设计任务书要求及图例可知传动方案采用一级下置式蜗杆减速器，其结构简单，尺寸紧凑，但效率低，适用于载荷较小，间歇工作场合。蜗杆圆周速度v≤4～5m/s。装置工作机为带式运输机，对减速器由中等冲击，且工作场合为有尘，减速器要求密封条件好。 电机的选择 选择电动机类型 因工作机为带式运输机，则对电动机无特殊要求，故电动机选用三相异步交流电动机，采用Y系列。 选择电动机容量 工作机的有效功率为: 工作机各传动部件的传动效率及总效率： 查参考书2中表9.1得各个传动件的效率范围，分别取： 工作机的总效率为： 确定电动机转速 查参考书1中表9.2得蜗轮传动比推荐值如下： 理论总传动比： 所以电动机转速的可选范围为 符合这一范围的同步转速为750r/min、1000r/min、1500r/min三种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1000r/min的电动机。 根据电动机的类型、容量和转速，由电机手册选定电动机型号为Y112M-6。 电动机外形及尺寸 电动机型号 额定功率/ kW 满载转速/ r/min Y112M-6 2.2 940 2.0 2.0 电动机的主要外形及安装尺寸如表所示。 型号 H A B C D E F×GD G K b b1 b2 h AA BB HA L1 Y112M-6 112 190 140 70 28 60 8×7 24 12 245 190 115 265 50 180 15 400 传动装置的运动、动力参数计算 传动比计算 传动装置各轴的运动和动力参数 各轴的转速 第一轴转速： 第二轴转速： 各轴的输入功率 第一轴功率： 第二轴功率： 卷筒功率： 各轴的输入转矩 电动机轴的输出转矩： 第一周转距： 第二轴转矩： 卷筒的转矩： 将上述计算结果汇总于表1.3，以备查用 轴名 功率P/kW 转矩T /r/min 转速n/r/min 电机轴 2.16 21944.68 940 1轴 2.14 217325.23 940 2轴 1.69 369346.34 43.68 卷筒轴 1.66 361996.34 43.68 其中Ⅰ轴指蜗杆轴，Ⅱ轴指蜗轮轴。 传动零件设计 由于传动方案为一级蜗杆减速器，则传动零件为蜗轮蜗杆。 蜗轮蜗杆材料及热处理选择 由于蜗杆传递的功率为1.84KW，功率不大，速度也不高，蜗杆选用45号钢制造，淬火处理，齿面硬度达220～300HBW。 蜗杆材料选用45钢，整体调质，表面淬火，齿面硬度45~50HRC 蜗轮材料，根据 其中n1为蜗杆转速，T2为蜗轮转矩 初估蜗杆副的滑动速度VS 3.2m/s，选择蜗轮的材料为无锡青铜 ，又因小批量生产，则用沙模铸造。 蜗轮蜗杆传动主要参数计算 蜗杆传动的主要失效形式是齿面胶合、齿面点蚀和齿面磨损，而且失效通常发生在蜗轮轮齿上。因此采用齿面接触疲劳强度条件计算蜗杆传动的承载能力，并在选择许用应力时，要适当考虑胶合和磨损等失效因素的影响。 故采用公式 确定模数m和蜗杆分度圆直径。 选择蜗杆头数及蜗轮齿数 由传动比i 21.52，查参考书1书表9.2可知蜗杆头数取2， 确定载荷系数K 由于载荷系数K 由表9.4查得载荷性质为中等冲击时，取1.10。 假设蜗轮圆周速度 3m/s，取动载荷系数 1.0。 由于由中等冲击，则1.1~1.3,取1.0。 所以K 1.10 确定许用接触应力 由于蜗轮材料为无锡青铜，则蜗轮齿面失效形式主要是胶合，则由 表9.6查取 180Mpa。 确定材料弹性系数 160 计算模数和分度圆直径 将以上数据代入公式计算得1533.82由参考书1表9.1取 m 5