机械设计ZDD7

机械设计课程设计 说明书

材料与冶金学院 冶金055班 制作者：吴开基 学 号：20051729 指导教师：修世超 2007年7月12日

一、设计任务书

1） 设计题目 ：设计胶带输送机的传动装置

2） 工作条件： 工作年限 工作班制 工作环境 载荷性质 生产批量 10 2 多灰尘 稍有波动 小批 3） 技术数据 题号 滚筒圆周带速 滚筒直径 滚筒长度 力F(N) v(m/s) D(mm) L(mm) ZDD-7 1200 2.0 400 500 二、电动机的选择计算

1）、选择电动机系列 根据工作要求及工作条件应 选用三相异步电动机，封闭式结构，电压380伏，Y 系列电动机 2）、滚筒转动所需要的有效功率

pw?FV1000?1200?2.01000?2.4kw

根据表4.2-9确定各部分的效率:

V带传动效率 η1 =0.95 一对滚动轴承效率 η2 =0.99 闭式齿轮的传动效率 η3 =0.97 弹性联轴器效率 η4 =0.99 滑动轴承传动效率 η5 ＝0.97 传动滚筒效率 η6=0.96

则总的传动总效率

η = η1×η2η2 ×η3×η4×η5×η6 = 0.95×0.99×0.99×0.97×0.99×0.97×0.96

= 0.8326

3).电机的转速

2

nw?60v60?2.0??95.5r/min ?D??0.4所需的电动机的功率

pr?pw2.4??2.88kw ?0.8326现以同步转速为Y132S-4型（1500r/min） 及Y132M2-6 型（1000r/min）两种方案比较，由[2]表4.12-1查得电动机 数据， 同步转满载转方案电动机型额定功总传速速号 号 率(kW) 动比 (r/min) (r/min) 1 2 Y132S-4 Y132S-6 3.0 3.0 1500 1000 1430 960 14.97 10.05 比较两种方案，为使传动装置结构紧凑，决定选用方案2 选电动机Y132S—6型 ，额定功率3.0kw, 同步转

速1000r/min,满载转速960r/min。

同时，由表4.12-2查得电动机中心高 H=132mm， 外伸轴段 D×E=38mm×80mm。

三、传动装置的运动及动力参数计算

总传动比i=n0/nw=10.05;由表2.2-1得，V带传动的i12= 2.5，则齿轮传动的传动比为：i23=i/i12=10.05/2.5=4.02

此分配的传动比只是初步的，实际的要在传动零件的

参数和尺寸确定后才能确定。并且允许有（3-5%）的误差。 （二） 各轴功率、转速和转矩的计算

1． 1轴：（电动机轴）

p1=pr=2.88kw

n1=960r/min T1 =9.55*p1/ n1=9.55*2.88*1000/960=28.65Nm 2轴： （减速器高速轴） P2=p1*η

12

= 2.88*0.95=2.736kw

N2=n1/i12=960/2.5=384r/min

T2=9.55*p2/n2=9.55*2.736*1000/384=68.04Nm 3轴：（减速器低速轴） P3=p2*η

23

=2.736*0.99*0.97=2.627kw

3

N3=n2/i23=384/4.02=95.5r/min T3=9.55*2.6278*1000/95.5=262.7Nm 4. 轴：（即传动滚筒轴） N4=n3/i34=95.5/1=95.5r/min P4=p3*η34=2.627*0.99*0.99=2.57kw T4=9.55*2.57*1000/95.5=257.47Nm 各轴运动及动力参数 转速转矩(N.m) 传动形式 n(r/min) 960 28.65 弹性联轴器 384 68.04 齿轮传动 3 2.627 95.5 262.7 带传动 4 2.57 95.5 257.47 2.5 0.95 4.02 0.97 轴序号 1 2 功率P(kw) 2.88 2.736 传动比 1.0 效率η 0.99 四、传动零件的设计计算 1.选择V带的型号 因为小轮的转速是960r/min，班制是2年，载荷变动小， 取Ka=1.2; Pc=Ka.P1 =1.2*2.88=3.456kw 查表10-3和课本图10-7，可得选用A型号带，dd1min =75mm;由表10-5，取标准直径 即dd1=100mm 2.验算带速 V=3.14* dd1 *n1 /60*1000=5.024; 满足5m/s <= V<=25-30m/s; 3.确定大带轮的标准直径: Dd2=n1/n 2*dd1=960/384*100=250mm; 4

查表10-5，取其标准值 4.确定中心距a 和带长Ld:

V带的中心距过长会使结构不紧凑，会减低带传动的工作能力； 初定中心距a0,a0=(0.7-2.0)( dd1 +dd1)=245~~700 mm 取350mm

相应a0的带基准长度Ld0:

Ld0=2*a0 +3.14/2 *( d2d1 +dd1)+(dd2 –dd1)/4* a0=1265.57 mm; 查表10-2可得，取Ld=1250mm; 由 Ld 放过来求实际的中心距a,

a =a0 +(Ld –Ld0)/2 =342.5mm（取343mm） 5.验算小轮包角a1,

由式a0

1 =180-2r;

r =arcsin(dd2 –dd1) /2a 可得， r =arcsin(250 - 100)/2*343 = 12.650 a0 0 1 =180-2*12.63 0 =154.74>120 符合要求；

6.计算带的根数；

Z = Pc /(P0 +^P0)*Ka*Kl

查表可得，P0 =1.0kw, ^P0 =0.13kw 查表10.6可得，Ka =0.926, 查表10.7，Kl = 0.93

代入得，z =3.456/(0.13+1.0)*0.926*0.93 =3.55; 取4根；

7.计算作用在轴上的载荷Qr 和初拉力 F0

Qr =2 F0 *z *cosr= 2* 148.68 *4*cosr =1160.6N 且F0为单根带的初拉力，

F0 = 500* Pc/v*z *(2.5/Ka -1 ) +qv2

=148.68N

（查表可得，q =0.10kg/m） 验算带的实际传动比，

i 实 =dd2/dd2 =250/100 =2.5

小齿轮 40Cr钢 调质处理 齿面硬度 250-280HBS

大齿轮 zg310-570钢 正火处理 齿面硬度 162-185HBS 计算应力循环次数

N1?60n2jLh?60?384?1?(10?300?8?2)?1.11?1099NN11.11?102?i?4.02?2.75?108

查图5-17，ZN1=1.0 ZN2=1.08（允许一定点蚀）

由式5-29，ZX1=ZX2=1.0 ，

取SHmin=1.0 ZW=1.0 ZLVR=1.0

5

．减速器内传动零件的设计计算；

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