设计热处理车间的链板式运输机传动装置.doc

机械基础综合课程设计设计计算说明书 PAGE 第 12 -页 一、课程设计任务书 题目：设计热处理车间的链板式运输机传动装置 1. 工作条件及设计要求 链板式运输机由电机驱动。电机转动，经传动装置带动链板式运输机的驱动链轮转动，拖动输送链移动，运送热处理零件。该机也可用于加工线或装配线上运送零件。整机结构要求，电机轴与运输机的驱动链轮主轴垂直布置，使用寿命为10年，每日两班制工作，连续运转，单向转动，载荷平稳。允许输送链速度偏差为5%。工作机效率为0.95，按小批生产规模设计，要求结构紧凑。 1-电机 2-传动装置 3-驱动链轮 4-输送链 链板式运输机的传动示意图 2. 设计数据 输送链拉力F=2300N；输送链速度V=1.3m/s；驱动链轮直径D =220mm 二、传动方案的拟定与分析 根据工作条件及设计要求，拟定设计的满足的条件的传动方案有以下几种： 传动方案（a） 传动方案（b） 传动方案（c） 1——电动机；2、4——联轴器；3——减速器；5——驱动链轮； 6——输出链轮 其中方案(a)采用的一级锥齿轮传动，传动简单，结构紧凑。但是如果传动比过大，从而使锥齿轮尺寸过大，难以加工，成本高； 方案（b）采用一级蜗轮蜗杆传动，结构紧凑，润滑简便，效率较低，长期使用不够简便，一般在传动比较大的传动中使用； 方案（c）采用二级圆锥——圆柱齿轮传动，能够实现 较大的传动比，结构较紧凑，使用和维护比较方便，适合长期使用。 根据工作要求、结构性能和经济性，综合考虑选用传动方案（c） 三、电动机的选择 1、电动机类型的选择 电动机分交流和直流电机两种。由于直流电机需要直流电源，结构较复杂，价格较高维护不方便，因此用交流电动机，一般用三相交流电源。交流电机有异步和同步电机两类。异步电机有笼型和绕线型，其中一普通笼型异步电机应用最多。其机构简单、工作可靠、价格便宜、维护方便。 按工作要求选择Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机。 2、电动机功率选择 （1）传动装置的总效率： （2）电机所需的功率： 又因载荷平稳，则就能满足要求，所以电机额定功率 3、确定电动机转速及电动机型号 计算工作链轮的转速： 又一般二级圆锥——圆柱齿轮减速器传动比取8~15。则 符合这一范围的同步转速有1000、和1500r/min。 根据容量和转速，由有关手册查出有两种适用的电动机型号，参数如表1-1： 电机 型号 额定功率/kw 同速/满速r/min 电动机 质量 价格（元） 传动比 Y112M-4 4.0 1500/1440 49kg 918 12.76 Y132M-6 4.0 1000/960 75kg 1433 8.51 由上表的参数可知，型号Y112M-4电机价格便宜，重量较轻，但是会造成传动比较大，减速器结构不是很紧凑；型号Y132M-6电机传动比合适，结构紧凑。从工作要求、结构性能和经济性综合考虑，选用型号为Y132M-6的电机。 经查有关资料电机主要外形和安装尺寸列于下表3-2： （表3-2 四、计算总传动比及分配各级的传动比 1、总传动比 由选定电动机满载转速和工作主动轴转速,可得传动装置总传比 2、分配各级传动比 其中为锥齿轮传动比，为直齿圆柱齿轮传动比。 根据传动比的合理分配依据，取锥齿轮的传动比 则圆柱齿轮传动比 五、传动装置的运动和动力学参数计算 轴系代号示意图 1、计算各轴转速 2、计算各轴的功率 式中：——电动机的输出功率 ——Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ轴的输入功率 3、计算各轴扭矩 式中：——电动机的输出扭矩 、、、、——Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ轴的输入功率 各轴运动和动力参数 轴名 功率 P/Kw 转矩T/N.m 转速 传动比 输入 输出 输入 输出 Ⅰ轴 3.553 35.160 960 Ⅱ轴 3.517 3.481 34.808 34.450 960 1 Ⅲ轴 3.343 3.310 69.844 69.146 457.10 2.1 Ⅳ轴 3.211 3.179 271.709 268.992 112.86 4.05 Ⅴ轴 3.147 3.116 266.293 263.630 112.86 1 六、传动零件的设计计算 （一）高速级齿轮设计 1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1）按图 所示的传动方案，高速级采用锥齿轮传动。 2）运输机为一般工作机，根据教材P210表10-8选7级精度。齿面粗糙度Ra≤1.6~3.2μm 3）考虑减速器传递功率不大，转速又较高，所以齿轮采用软齿面传动。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为260~280HBS。大齿轮选用45钢调质，齿面硬度230HBS。 4）选小齿轮齿数，则大齿轮齿数。 2、按齿面接触强度设计 由标准直齿锥齿轮的设计