[教学研究]机械设计课程设计.doc

一、设计任务 题目: 带式运输机传动装置 带式运输机传动装置的传动方案结构简图见下图: 要求：室内清洁工作、工作平稳、机器成批生产 原始数据如下： 圆周力F（N） 卷筒的直径d（mm） 带的速度v（m/s） 最短工作 年限 2000 240 0.89 4年3班 二、选择电动机 1、选择电动机类型 按工作要求和工作条件选用Y系类三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构， 电压为380V。 2、选择电动机容量 工作机的有效功率为 从电动机到工作机的输送带间的总效率为 式中： ——弹性联轴器的传动效率 ——刚性联轴器的传动效率 ——轴承的传动效率 ——蜗轮蜗杆的传动效率 ——卷筒的传动效率 查参考文献[2]表9.1，取 所以 又由机器的工作情况查参考文献[1]表7.4知 所以电动机所需工作功率为 3、确定电动机转速 查参考文献[2]表9.2，单级蜗轮蜗杆减速器的传动比，而工作机卷筒轴的转速为 所以电动机转速的可选范围为 符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min和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，为使传动装置结构简凑，决定选用同步转速为1500r/min的电动机 根据电动机类型、容量和转速，查参考文献[2]表14.1选定电动机型号为Y100L2-4。其主要性能如下表： 电动机型号 额定功率/kW 满载转速/(r/min) 启动转矩 额定转矩 最大转矩 额定转矩 Y100L2-4 3 1420 2.2 2.2 电动机的主要安装尺寸和外形尺寸如下表： 型号 H A B C D E F×GD Y100L2--4 100 160 140 63 28 60 8×7 G K b b1 b2 h AA BB HA L1 25 12 205 180 105 245 40 176 14 380 所以电动机的轴径为28mm，长为60mm 4、计算传动装置的总的传动比 因为采用蜗轮蜗杆单级减速传动，所以总的传动比为 5、计算传动装置各轴的运动和动力参数 1）各轴的转速 1轴 2轴 卷筒轴 2）各轴的输入功率 1轴 2轴 卷筒轴 3）各轴的输入转矩 电动机轴的输入转矩为 所以：1轴 2轴 卷筒轴 将上述计算结果汇总于下表，以备查用。 轴名 功率P/KW 转矩T/ 转速n/ 传动比i 传动效率 电机轴 2.493 1420 1 0.99 1轴 2.468 1420 20 0.79 2轴 1.950 71.0 1 0.96 卷筒轴 1.892 71.0 三、传动件设计 1、蜗轮蜗杆的设计 （1）材料的选择、热处理方式 考虑到蜗杆传动传递的功率不大，速度也不太高，蜗杆选用45钢制造，调制处理，齿面硬度为220~250HBW； 由6m/s 故蜗轮轮缘选择铝青铜ZCuAl10Fe3，轮芯采用灰铸铁HT200。又因为批量生产，采用金属模制造。 （2）选择蜗杆头数和蜗轮齿数 由参考文献[1]表7.2知， （3）按齿面疲劳强度确定模数m和蜗杆分度圆直径 1）由上面的计算值 2）确定载荷系数 由参考文献[1]表7.4知，；假设，取动载系数；因为工作平稳，故取齿向载荷分布系数.所以 3）确定许用接触应力 由参考文献[1]表7.6查取基本许用接触应力 应力循环次数 故寿命系数 所以 4）确定材料弹性系数 对于青铜或铸铁蜗轮与钢制蜗杆配对是， 5）确定模数m和蜗杆分度圆直径 有参考文献[1]表7.1，按，选取m=5mm, （4）计算传动中心距a