搅拌机传动装置设计.docx

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1、机械设计课程设计说明书题0:搅拌机传动装置设计指导老坤：学生找名：学号：所属院余：机械工程学庞专业：班级：完成目期：新疆大学机敏工程学院2013年1月新疆大学机械设计课程设计任务书班级:机械班姓名:课程设计题目:搅拌机的传动装置设计课程设计完成内容：1 .减速器装配图一张（Al图纸）；2 .零件工作图二张（A3或A4图纸）；3 .设计说明书一份。发题日期：2012年12月28日完成日期：2013年1月成日期0指导教师：教研室主任:目录一设计题目3二电动机的选择和运动及动力参数计算41 .电动机的选择42 .分配传动比53 .运动和动力参数计算54 电动机的安装及外形尺寸6V带的设计71.确定计

2、算功率Ps72 .选择V带的型号73 .确定带轮的基准直径dtn并验算带速V74 .确定V带的中心距a和基准长度La.75 .验算小带轮的包角676 .计算带的根数Z77 .计算单根V带的初拉力的最小值（Fo）ni1188 .计算压轴力8四齿轮的设计及参数计算91 .选择齿轮材料及精度等级92 .按齿面接触强度设计93 .按齿根弯曲强度设计10五轴系零件设计计算12L输入轴的设计计算122 .输出轴的设计计算143 .滚动轴承的选择及寿命校核计算164 .键联接的选择及强度校核计算17六箱体及附件的结构设计和选择19七心得体会20八参考文献21设计题目1.用于搅拌机的传动装置。传动装置简图如右

3、图所示。(1)原始数据传动装置输出转矩T：如下表传动装置输出转速n:如下表(2)工作条件单班制工作，空载启动，单向、连续运转，载荷平稳,(3)使用期限工作期限为八年。4生产批量及加工条件小批量生.L产。22.设计任务3D选择电动机型号；2)设计减速器；_43)选择联轴器。3.具体作业D减速器装配图一张；2)零件工作图二张(大齿轮，输出轴);3)设计说明书一份。工作环境灰尘较大。1一开式齿轮传动2搅拌机3电动机4一传动装置1234传动装置输出扭矩T(N.m)20253035传动装置输出转速八/(rmin)2002202402604选择第三组数据进行设计。二电动机的选择和运动及动力参数计算1电动机

4、的选择(1)按工作要求选用Y系列全封闭自冷式笼型三相异步电动机，电压为380V.(2)按公式，电动机所需的工作功率为Pd=PWrI总按公式，工作机所需的功率为P,=Tn9550kw所以得：Pw=(30x240)9550kwPw0.75kw传动装置的总效率为r总二12n3n4查手册确定各局部的效率为：V带的传动效率由二0.96,滚动轴承(一对)112=0.99,闭式齿轮的效率n3=0.97,联轴器的传动效率nk99带入得总=0.96X0.9920.97X0.99=0.904那么所需电动机的功率为Pd=O.750.9040.830kw因载荷平稳，电动机额定功率已略大于Pd即可已。由第六章，Y系列电

5、动机技术数据选电动机的额定功率PCd为1.Ikwo(3)电动机型号的选择通常,V带的传动比常用范围为24,一级圆柱齿轮减速器为25,所以总传动比i=420,故电动机转速的可选范围为n=in尸(420)240=960-4800rmin符合这一范围的同步转速有1000、1500和3000rmin,现以同步转速3000、1500和1000rmin三种方案进行比拟。由第六章相关资料查得的电动机数据及计算出的总传动比于表2-1。表2-1额定功率为LIkW时电动机方案型号额定功率同步转速/满载转速n(rmin)传动比1Y802-21.13000/282511.82Y90S-41.11500/14005.8

6、3Y90L-61.11000/9103.8通过上表的数据比拟，因为传动比范围为4-20,故方案3不可取。比拟方案1和方案2,方案1总传动比大，传动装置外廓尺寸大，制造本钱高，结构不紧凑，故不可取。先选用方案2,即选定电动机的型号为Y90S-4。2.分配传动比(1)总传动比i=nn.=14002405.83(2)分配传动装置各级传动比取V带的传动比i1=2,那么单级圆柱齿轮的传动比iz为i2=5.83/22.923 .运动和动力参数计算0轴(电动机轴)：Por=Pd=O83kwno=n=14OOrminTo=955O(P0n01轴：P1=Poi11=0.83X0.9620.80kw11=n0i=

7、14002=700rminT1=9550(P1n12轴：P2=Pi112113=0.80X0.990.970.77kwn2=11i2=7002.92240rminT2=9550(P2n21-2轴的输出功率或输出转矩分别为各轴的输入功率或输入转矩乘轴承效率0.99。如表2-2表2-2各轴运动和动力参数轴名输入功率输出功率输入转矩输出转矩转速传动比0轴0.83kw1400rmin1轴0.80kw0.79kw700rmin22轴0.77kw0.76kw240rmin2.924 .电动机的安装及外形尺寸如图2-2AD各尺寸大小如表2-3所示：表2-3电动机的安装及外形尺寸（单位：mm）DEFGMNPR

8、STACADHEL24508201651302000123.5175155195310三V带的设计1 .确定计算功率PCa由设计手册查得工作情况系数KLLO,故Pg=&Pd=O.831.0=0.83kw2 .选择V带的型号根据、n0由图8-10选用Z型。3 .确定带轮的基准直径dd1并验算带速V(D初选小带轮的基准直径小。由设计手册，取小带轮的基准直径d山二71un。(2)验算带速V。按公式有v=ddio/(601000)5.20ms因为带速的范围为5ms25ms,故带速适宜。(3)计算大带轮的基准直径，根据公式,大带轮的基准直径品dr2=iddi=2X71=142InIn根据手册，圆整为dd

9、2=140mm。4 .确定V带的中心距a和基准长度Ld根据公式0.7(ddl+2)a02(ddl+2),初定中心距ao=28Omm0(2)由公式计算所需的基准长度1.dO=2ao+pd(11+dd2)/2+(d(j2d(11)2/(4a()带入数据得：1.doQ895mm由设计手册选带的基准长度La=900mm(3)按公计算实际中心距aoa=a。+(LdLdeI)/2=282.5Q283un中心距的变化范围为27OmIn3IOmm。5 .验算小带轮的包角51180o-(dd2-1)(57.3oa)167o29006 .计算带的根数z(D计算单根V带的额定功率匕。由dh=71un和no=14OO

10、rmin,查设计手册得Po=O.30kw0根据nE400rInin,i尸2和Z型带，查设计手册得B=0.03kw。查设计手册得(W).965,查设计手册得KL=Lo3,于是Pr=(Po+B)KnKl=(0.30+0.03)0.9651.030.328kw(2)计算带的根数Zz=PcaPr=0.83/0.3282.53取Z=3根。7 .计算单根V带的初拉力的最小值F。min由设计手册得Z型带的单位质量q=0.06kgm,所以(Fo)n11=500(2.5-Kn)Pc(K0zv)+qv2=44N应使带的初拉力E2(F0)nno8 .计算压轴力(Fp)in=2z(Fo)nsin(12)=262N带的

11、相关参数如下表所示表3-1型号ddidd2aZ(Fp)ninLdZ71mm140mm283mm3262N900m四齿轮的设计及参数计算1 .选择齿轮材料及精度等级(1)传动方案为单级齿轮传动，功率小，所以选择圆柱直齿轮。小齿轮选用40Cr调质,齿面硬度为240HBS。大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度220HBS；由于速度不高，应选用7级精度。(2)选小齿轮齿数为Z尸22,大齿轮齿数为Z2=2.92X22=64.24,取Z2=62 .按齿面接触强度设计由设计计算公式进行试算，即由-232(政(-1以2/血爪。/产(1)确定公式内各计算数值1)试选载荷系数KlL2。2）计算小齿轮传递的转矩。T1=

12、（95.5105P1）n1=1.09104N.三3）由设计手册选取齿宽系数血二1。4）由设计手册查得材料的弹性影响系数Zc=189.8Mpa。5）由设计手册按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限。Hg=600MPa,大齿轮的接触疲劳强度极限lllin2=550Mpa6）由公式计算应力循环次数。假设每年工作300天N1=60n1jLh=60700l83008=8.06IO8N2=N12.92=2.76IO87）由设计手册取接触疲劳寿命系数Khm=O.94;Khs2=O.99o8）计算接触疲劳许用应力。取失效概率为1%,平安系数S=L由公式得hi=Kimi11Sx0.94X600564MpaKN2

13、ii三2S=0.99550=544.5Mpa（2）计算1）试算小齿轮的分度圆直径，带入即中较小的值，K=Kl=l.2o得t=29.867mm2）计算圆周速度V。Vo=rft11/（601000）.09ms3）计算齿宽bb=次儿=129.867=29.867mm4）计算齿宽与齿高之比b/h模数ml=rftz1=1.36mm齿高h=2.25mt=3.05mm那么bh9.795）计算载荷系数由VO=LO9ms,7级精度，由设计手册查得动载荷系数K产L08；直齿轮,Ki1o=Kfo=I;由手册查得使用系数KLh小齿轮相对支承非对称布置时，KHB=L417O由bh9.79,Khp=I.417,查设计手册的KF产L33；故载荷系数K=KaKvKi10Khp=I1.08ll.417=1.5306)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径为：d1=l(KKl)1/3=32.39三那么模数为m=d1z=l.47mm3.按齿根弯曲强度设计弯曲强度公式为m2(2KT/0dZ：)(YFJS。由3(1)确定公式内各计算数值D由设计手册查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限。加=500MPa；大齿轮的弯曲疲劳强度极限。ef2380Mpa；2)由设计手册取弯曲疲