课程设计论文问题

设计主题:单级斜齿圆柱齿轮传动设计+链传动

院系:机械工程系

专业课:2002计算机书

学生姓名:xxx

讲师:xxx

完成日期:65438年2月+2004年2月

邵阳书院

(七里坪校区)

目录

一、设计任务书

二。前言

3.运动学和动力学计算

1.电机的选择和计算

2.各级传动比的分配

3.计算每个轴的转速、功率和扭矩，并制作表格。

4.传动部件的设计与计算

动词 （verb的缩写）齿轮的设计和计算

6.轴和轴承的计算和检查

七。钥匙和其他相关标准钥匙的选择

八。减速器的润滑和密封

九。箱体设计

X.设计总结

XI。参考

机械设计课程设计任务书

设计主题:单级斜齿圆柱齿轮传动设计+链传动

原始数据:

F=2500N F:输送带张力；

V=1.5m/s V:输送带速度；

D = 400mm毫米D:滚筒直径。

设计工作量:

1.设计规范。

2.两个主要零件图(CAD)

3.0号装配图。

工作要求:

输送机连续工作，单向提升，两班倒负载平衡。使用寿命10年，输送带速度允许误差±5%。

动作示意图:(见附图)

二。前言

分析并制定传输方案

机器通常由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是机器的重要组成部分，用来传递原动机的运动和动力，改变其运输形式，以满足工作装置的需要。传动装置的传动方案是否合理，将直接影响机器的工作性能、重量和成本。

满足工作装置的需要是制定传动方案的基本要求。同一个运动可以通过几种不同的传动方案来实现，也就是说需要对几种传动方案的优缺点进行分析比较，从而选择最符合实际情况的方案。合理的传动方案既要满足工作装置的功能，又要结构简单、制造方便、成本低、传动效率高、使用维护方便。

因此，制定合理的传动方案，不仅要综合考虑工作装置的载荷、运动等要求，还要熟悉各种传动机构的特点，以便选择合适的传动机构。链传动由于承载能力低，在传递相同扭矩时，结构尺寸比其他形式大，但传动平稳，能缓冲和吸收振动，应布置在传动系统的高速阶段，以减少传递的扭矩，减小链传动的结构尺寸。因此，在选择传动方案时，本文采用链传动。

众所周知，链式输送机的传动装置由电机、链条、减速器、联轴器、滚筒五部分组成，减速器由轴、轴承、齿轮、箱体四部分组成。所以我们要设计链式输送机的传动装置，首先就要合理的选择它的部件，下面我们就一一进行选择。

3.运动学和动力学计算

第一节电机的选择

电机是一种常用的原动机，具有结构简单、运行可靠、控制简单、易于维护等优点。电机的选择主要包括选择其类型和结构、容量(功率)和转速，确定具体型号。

(1)选择电机类型:

根据工作要求和条件，选用Y系列通用全封闭自风扇冷鼠笼式三相异步电动机。

(2)选择电机的容量:

运行所需的功率:

Pd = Pw/η

Pw = F*V/(1000ηw)

所以:Pd = F*V/(1000η*ηw)

从电动机到工作机的总效率(包括工作机的效率)为

η*ηw =η1 *η2 *η2 *η3 *η4 *η5 *η6

其中η1、η2、η3、η4、η5、η6分别为齿轮传动、链传动、联轴器、滚筒轴轴承和滚筒效率。

取η1 = 0.96，η2= 0.99，η3 =0.97，η4 = 0.97，η5 = 0.98，η6 = 0.96，则:

η*ηw = 0.96×0.99×0.99×0.97×0.97×0.98×0.96 = 0.832

所以:

PD = F * V/1000η*ηw = 2500×1.5/(1000×0.832)kW = 4.50 kW

根据Pd选择电机的额定功率Pw，使PM =(1∽1.3)Pd = 4.50∽5.85 kW。

从查表可知电机的额定功率Pw = 7.5 kW。

(3)确定电机的速度:

滚筒轴的工作速度为:

NW = 60×1000v/πD = 60×1000×1.5/(3.14×400)转/分= 71.66转/分

根据推荐的合理传动比范围，链传动的传动比i1 = 2 ∽ 5，单级齿轮的传动比i2 = 3 ∽ 5。

合理的总传动比范围为:i = 6 ∽ 25。

因此，电机的速度范围是:

nd = i*nw = (6∽25)×71.66转/分= 429.96 ∽ 1791.5转/分

满足该范围的同步速度为750转/分钟、65，438+0，000转/分钟和65，438+0，500转/分钟。根据计算出的容量，从表5.65，438+0中找出三种合适的电机型号，其技术参数和传动比对比如下表所示。

方形箱子

电机型号

额定功率电机速度

r/min传动装置的传动比

Ped/kW同步速度满载速度总传动比链齿轮

1YL0L-8 7.5 750 720 10.04 3 3.35

2y 160m-6 7.5 1000 970 13.54 3.5 3.87

3y 132m-4 7.5 1500 1440 20.01 3.5 5.72

综合考虑电机和传动装置的尺寸和重量以及链传动和减速器的传动比，可以看出方案3更合适。因此，所选电机型号为Y160M-6，所选电机额定功率Ped = 7.5 kW，满载转速nm = 970 r/min，总传动比适中，传动装置紧凑。所选电机的主要外形尺寸和安装尺寸如下表所示。

中心高度h外形尺寸

L× (AC/2+AD )× HD支脚安装尺寸

A× B地脚螺栓孔直径K轴延伸尺寸

D× e键安装位置尺寸F×GD

160 600×417×385 254×210 15 42×110 12×49

第二部分计算总传动比并分配所有级别的传动比。

电机确定后，可以根据电机的满载转速和工作装置的转速计算出传动装置的总传动比。

(1)计算总传动比:

I = nm/NW = 970/71.66 = 13.54

(2)各级传动比的分配:

为了使链传动的尺寸不太大，满足IB

ig = I/IB = 10.15/3.5 = 3.87

(3)计算传动装置的运动和动力学参数:

每个轴的转速

nι= nm/IB = 970/3.87 = 250.65转/分

nπ= nι/ig = 250.65/3.5 = 71.62转/分

NW = nπ= 71.62转/分钟

每个轴的功率

pι= Pm *η1 = 7.5×0.96 = 7.2 kW

pπ= pι*η2 *η3 = 7.2×0.99×0.97 = 6.914 kW

pw = pπ*η2 *η4 = 6.914×0.99×0.97 = 6.64 kW

(4)每个轴的扭矩

电机输出轴扭矩Td

TD = 9550×Pm/Nm = 9550×7.5/970 = 73.84Nm

其他轴扭矩

tι= 9550×pι/nι= 9550×7.2/250.65 = 274.33纳米

tπ= 9550×pπ/nπ= 9550×6.914/71.62 = 921.93nm

Tw = 9550×Pw/NW = 9550×6.64/71.62 = 885.34纳米

在第三节中，每个轴的转速、功率和扭矩被制成表格。

参数轴名称

电机轴ι轴π轴滚轴

速度970 250.65 71.62 71.62

工作率7.57.26.9146.64

力矩73.84 274.33 921.93 885.34

传动比3.87 3.5 1

有效率为0.96±0.99±0.97。

四、传动部件的设计与计算

链传动由链条和链轮组成。链条由许多链环组成，带齿的大小轮安装在两根平行的轴上。链传动的优点是:1)传动比精确，传动可靠，张力小，装配容易，轴和轴承负荷小，传动效率高，最高可达98%；2)与齿轮传动相比，具有更大的中心距；3)可在高温和润滑油环境下工作，也可在多尘环境下使用。

以下是更换链传动零件的计算:

计算项目计算内容的计算结果

1来确定设计功率

2选择链条的型号，根据发射功率P、负载性质、每天工作时间确定设计功率。

Pc = KA×P = 1×7.2= 7.2 kW

1.确定链轮齿数z1，z2。

由于小链轮的转速为250.65r/min，假设链速为0.6~3，结构紧凑，则选择小链轮的齿数Z 1 = 17。从动链轮的齿数为z2 = I×z 1 = 3.5×17 = 59.5(z2

取整数z 2= 60

2.确定链环Lp的数量

初始中心距a0 = 40p，则链接数

LP = 2 A0/p+(z 1+z2)/2+p/A0 *[(z2–z 1)/(2π)]2 = 119.7(节)

取Lp =120。

节日

3.计算单排链条能传递的功率P0和链节距p。

根据教材，单跟链的传动功率为P0 ≥ Pca/(Kz*KL*Kp)。

由图5-29可知，链条工作在功率曲线的右侧，根据小链轮转速的估算，如表5-16 Kz = =0.85所示。

KL ==1.1单链Kp=1

P0≥7.2 kw/(0.85 * 1.1 * 1)= 7.70 kw

根据小链轮转速n1 = 250.65 r/min，功率P0 = 7.70 kW，由图5-29可查得选装链条16A，由表5-13可查得P=25.40mm，这也证明了原估算链条工作在额定功率曲线峰值的右侧。

4.确定链条中心距离a。

a= [( - )+ ]=1020毫米

中心距调整△ a ≥ 2p = 50.8mm。

实际中心距a 1 = a-△a = 1020-50.8 = 969.2mm。

5.验证链条速度

v = n 1 * z 1 * p/(60 * 1000)= 250.65 * 17 * 25.4/(60 * 1000)= 1.81m/s

这与最初估计的链条速度一致。

6.检查小链毂孔dk

查《机械设计基础课程设计指导书》附表5.3，电机轴直径d = 45mm；查表13-4可知，小链毂孔的允许最大直径dmax=51mm，大于电机轴直径，合适。

7.作用在轴上的压力Q

周向力f = 1000 * p/v = 1000 * 7.2/1.81 = 3977.9n。

根据水平布置，压力系数KQ*F=4972.4N。

齿轮传动是应用最广泛的传动形式。其传动的主要优点是:传动功率大(可达100000kW以上)、调速范围宽、效率高、运行可靠、寿命长、结构紧凑、保证恒定。齿轮的设计主要围绕传动平稳和承载能力高这两个基本要求。

Pc =7.2千瓦

z1 = 17

z 2 = 60

Lp =120截面

Pc = 7.2千瓦

P0 = 7.70kw千瓦

p = 25.40mm毫米

a = 1020毫米

V=1.81m/s

D = 45mm毫米

=

51毫米

F = 3977.9N牛顿

七。钥匙和其他相关标准钥匙的选择

八。减速器的润滑和密封

九。箱体设计

X.设计总结

XI。参考

机械设计课程设计任务书

设计主题:单级斜齿圆柱齿轮传动设计+链传动

原始数据:

F=2500N F:输送带张力；

V=1.5m/s V:输送带速度；

D = 400mm毫米D:滚筒直径。

设计工作量:

1.设计规范。

2.两个主要零件图(CAD)

3.0号装配图。

工作要求:

输送机连续工作，单向提升，两班倒负载平衡。使用寿命10年，输送带速度允许误差±5%。

动作示意图:(见附图)

二。前言

分析并制定传输方案

机器通常由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是机器的重要组成部分，用来传递原动机的运动和动力，改变其运输形式，以满足工作装置的需要。传动装置的传动方案是否合理，将直接影响机器的工作性能、重量和成本。

满足工作装置的需要是制定传动方案的基本要求。同一个运动可以通过几种不同的传动方案来实现，也就是说需要对几种传动方案的优缺点进行分析比较，从而选择最符合实际情况的方案。合理的传动方案既要满足工作装置的功能，又要结构简单、制造方便、成本低、传动效率高、使用维护方便。

因此，制定合理的传动方案，不仅要综合考虑工作装置的载荷、运动等要求，还要熟悉各种传动机构的特点，以便选择合适的传动机构。链传动由于承载能力低，在传递相同扭矩时，结构尺寸比其他形式大，但传动平稳，能缓冲和吸收振动，应布置在传动系统的高速阶段，以减少传递的扭矩，减小链传动的结构尺寸。因此，在选择传动方案时，本文采用链传动。

众所周知，链式输送机的传动装置由电机、链条、减速器、联轴器、滚筒五部分组成，减速器由轴、轴承、齿轮、箱体四部分组成。所以我们要设计链式输送机的传动装置，首先就要合理的选择它的部件，下面我们就一一进行选择。

3.运动学和动力学计算

第一节电机的选择

电机是一种常用的原动机，具有结构简单、运行可靠、控制简单、易于维护等优点。电机的选择主要包括选择其类型和结构、容量(功率)和转速，确定具体型号。

(1)选择电机类型:

根据工作要求和条件，选用Y系列通用全封闭自风扇冷鼠笼式三相异步电动机。

(2)选择电机的容量:

运行所需的功率:

Pd = Pw/η

Pw = F*V/(1000ηw)

所以:Pd = F*V/(1000η*ηw)

从电动机到工作机的总效率(包括工作机的效率)为

η*ηw =η1 *η2 *η2 *η3 *η4 *η5 *η6

其中η1、η2、η3、η4、η5、η6分别为齿轮传动、链传动、联轴器、滚筒轴轴承和滚筒效率。

取η1 = 0.96，η2= 0.99，η3 =0.97，η4 = 0.97，η5 = 0.98，η6 = 0.96，则:

η*ηw = 0.96×0.99×0.99×0.97×0.97×0.98×0.96 = 0.832

所以:

PD = F * V/1000η*ηw = 2500×1.5/(1000×0.832)kW = 4.50 kW

根据Pd选择电机的额定功率Pw，使PM =(1∽1.3)Pd = 4.50∽5.85 kW。

从查表可知电机的额定功率Pw = 7.5 kW。

(3)确定电机的速度:

滚筒轴的工作速度为:

NW = 60×1000v/πD = 60×1000×1.5/(3.14×400)转/分= 71.66转/分

根据推荐的合理传动比范围，链传动的传动比i1 = 2 ∽ 5，单级齿轮的传动比i2 = 3 ∽ 5。

合理的总传动比范围为:i = 6 ∽ 25。

因此，电机的速度范围是:

nd = i*nw = (6∽25)×71.66转/分= 429.96 ∽ 1791.5转/分

满足该范围的同步速度为750转/分钟、65，438+0，000转/分钟和65，438+0，500转/分钟。根据计算出的容量，从表5.65，438+0中找出三种合适的电机型号，其技术参数和传动比对比如下表所示。

方形箱子

电机型号

额定功率电机速度

r/min传动装置的传动比

Ped/kW同步速度满载速度总传动比链齿轮

1YL0L-8 7.5 750 720 10.04 3 3.35

2y 160m-6 7.5 1000 970 13.54 3.5 3.87

3y 132m-4 7.5 1500 1440 20.01 3.5 5.72

综合考虑电机和传动装置的尺寸和重量以及链传动和减速器的传动比，可以看出方案3更合适。因此，所选电机型号为Y160M-6，所选电机额定功率Ped = 7.5 kW，满载转速nm = 970 r/min，总传动比适中，传动装置紧凑。所选电机的主要外形尺寸和安装尺寸如下表所示。

中心高度h外形尺寸

L× (AC/2+AD )× HD支脚安装尺寸

A× B地脚螺栓孔直径K轴延伸尺寸

D× e键安装位置尺寸F×GD

160 600×417×385 254×210 15 42×110 12×49

第二部分计算总传动比并分配所有级别的传动比。

电机确定后，可以根据电机的满载转速和工作装置的转速计算出传动装置的总传动比。

(1)计算总传动比:

I = nm/NW = 970/71.66 = 13.54

(2)各级传动比的分配:

为了使链传动的尺寸不太大，满足IB

ig = I/IB = 10.15/3.5 = 3.87

(3)计算传动装置的运动和动力学参数:

每个轴的转速

nι= nm/IB = 970/3.87 = 250.65转/分

nπ= nι/ig = 250.65/3.5 = 71.62转/分

NW = nπ= 71.62转/分钟

每个轴的功率

pι= Pm *η1 = 7.5×0.96 = 7.2 kW

pπ= pι*η2 *η3 = 7.2×0.99×0.97 = 6.914 kW

pw = pπ*η2 *η4 = 6.914×0.99×0.97 = 6.64 kW

(4)每个轴的扭矩

电机输出轴扭矩Td

TD = 9550×Pm/Nm = 9550×7.5/970 = 73.84Nm

其他轴扭矩

tι= 9550×pι/nι= 9550×7.2/250.65 = 274.33纳米

tπ= 9550×pπ/nπ= 9550×6.914/71.62 = 921.93nm

Tw = 9550×Pw/NW = 9550×6.64/71.62 = 885.34纳米

在第三节中，每个轴的转速、功率和扭矩被制成表格。

参数轴名称

电机轴ι轴π轴滚轴

速度970 250.65 71.62 71.62

工作率7.57.26.9146.64

力矩73.84 274.33 921.93 885.34

传动比3.87 3.5 1

有效率为0.96±0.99±0.97。

四、传动部件的设计与计算

链传动由链条和链轮组成。链条由许多链环组成，带齿的大小轮安装在两根平行的轴上。链传动的优点是:1)传动比精确，传动可靠，张力小，装配容易，轴和轴承负荷小，传动效率高，最高可达98%；2)与齿轮传动相比，具有更大的中心距；3)可在高温和润滑油环境下工作，也可在多尘环境下使用。

以下是更换链传动零件的计算:

计算项目计算内容的计算结果

1来确定设计功率

2选择链条的型号，根据发射功率P、负载性质、每天工作时间确定设计功率。

Pc = KA×P = 1×7.2= 7.2 kW

1.确定链轮齿数z1，z2。

由于小链轮的转速为250.65r/min，假设链速为0.6~3，结构紧凑，则选择小链轮的齿数Z 1 = 17。从动链轮的齿数为z2 = I×z 1 = 3.5×17 = 59.5(z2

取整数z 2 =第一部分选择