机械课程设计
设计说明书
课程名称： 机械设计原理课程设计 系 别： 机械系 姓 名： 丁戈 学 号： 02011512 指导教师： 王鸿翔
一、《设计原理与方法》课程综合训练任务书
1.设计题目
带式输送机传动装置。第3题，第6组
2.工作条件及设计要求
带式传送机工作装置如下图所示，主要完成由传送带运送机器零、部件的工作。该机室内工作，单向运转，工作有轻微振动，两班制。要求使用期限十年，大修期三年。输送带速度允许误差±5％。在中小型机械厂批量生产。
3.原始数据
传动带工作拉力F=4100N，运输带工作速度V=1m/s，滚筒直径D=500mm。
二、传动方案的拟定与分析
用一级蜗轮蜗杆减速器和一级链传动达到减速要求，传动方案图已经给出：
三、电动机的选择 1、电动机类型的选择 选择Y系列三相异步电动机。 2、电动机功率选择 （1）传动装置的总效率： ?总??联轴器?轴承?蜗轮蜗杆?滚筒?滚子链=0.99×0.99×0.8×0.96×0.97=0.73 （蜗轮蜗杆减速器效率包括减速器中的轴承） （2）电机所需的功率： 电动机输出功率： PwPd??kw a?总=0.73 Pd=5.6kw Pw=4.1kw FV4100?1 kw=kw?4.1kw 所 10001000 FVP?以 d1000?总kw=5.6kw P?p因载荷轻微振动，电动机edd即可，但5.6kw与5.5kw较 为接近，效率又为保守估计，实际效率应该稍高于假设效率，故Ped=5.5kw 工作机所需的功率： Pw?Ped可先取5.5kw。 3、确定电动机转速 计算滚筒工作转速 V?1000?601?1000?60nw?r/min?r/min?38.2r/min ??D??500符合这一范围的同步转速有1000、1500、和3000r/min。 一般全取转速在1000r/min到1500r/min之间故可选用方案2，电机转速为1440r/min。 nw=38.2r/min 方案 电动机 型号 Y132S1-2 Y132S1-4 Y132M2-6 额定 动率/kw 5.5 5.5 5.5 同步转速(r/min) 满载转速 1 2 3 3000/2890 1500/1440 1000/960 4、确定电动机型号 根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132S1-4。 其主要性能：额定功率5.5KW；满载转速1440r/min；三角形接法；额定电流11.6A；质量68kg。 电动机型号为Y132S1-4 四、计算总传动比及分配各级的传动比 1、总传动比 i总?nw1440??37.70 nd38.2i总=37.7 ?5-80之间。链传动比一 2、分配各级传动比 由课本可查得：蜗轮蜗杆传动比一般在i蜗般在i链?7。故可试取蜗杆传动比i蜗?20，链传动比i蜗?20 i链i链?1.885 i总37.70???1.885。确定蜗轮蜗杆减速器的具体参数后，传动比i蜗20 会略有改动，此处仅为初设计，并非已定设计。 五、传动零件的设计计算 <一>蜗杆蜗轮设计计算 1、蜗杆传动类型 根据GB/T 10085-1988，拟采用阿基米德蜗杆（ZA） 2、选择蜗轮蜗杆材料 蜗杆用45钢，考虑到要求使用年限为十年，效率需高一些，耐磨性好一些，蜗杆螺旋面进行表面淬火45~55HRC。查表得蜗轮用铸锡青铜ZCuSn10P1，金属模铸造，为节省贵重金属，仅齿圈用青铜制成，轮芯用HT150制造。 3、确定蜗杆头数 由课本表10-2，传动比20时，可取z1?2。 4、按齿面接触疲劳强度设计 根据闭式蜗杆传动的设计准则，按齿面接触疲劳强度进行设 计，设计公式为 ZEZ?2) a?3KAT2( ?HP （1）、确定蜗杆上的转矩T2 按z1?2，根据课本表10-8，估取??0.8，则 6 T2=9.55×10P2/n2 6m=594.2KN·m T2=594200 N·mm =9.55×10×5.6×0.8×20/1440KN· （2）、确定载荷系数 由题工作时轻微振动，故查课本表9-11，选用系数KA=1.10。 KA=1.10 （3）、许用接触应力 蜗轮材料为铸锡磷青铜ZCuSn10P1，金属模铸造，蜗杆螺旋 齿面硬度>45HRC,由课本表10-4知涡轮的基本许用接触应力 ，=220Mpa。 ?HP，=220Mpa ?HP应力循环次数：N?60n2kth =60×1440/20×1×16×300×10=20.16?107 (双班制时间th=2×8×300×10） 寿命系数： ZN?8 N=20.16?107 ZN=0.687 107=0.687 720.16?10 按P1?5.6KW，由课本图10-10查得VS=6.1m/s。采用油浴润滑，再由课本图10-11查得滑动速度影响系数ZS=0.88，则许用接触应力 ?HP?ZSZN?，HP =0.88×0.687×220MPa=133MPa （4）、计算中心距ɑ 因为选用的是锡青铜蜗轮和钢蜗杆相配，故ZE=160MPa；假设蜗杆分度圆直径d1与中心距的比值为d1/a=0.35,从课本图 ?HP=133MPa ZE=160MPa
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