设计铸工车间的砂型运输设备-机械设计课程设计

机械设计课程设计

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目录

1 课程设计题目

1.1 内容

1.2 目标

1.3 任务陈述

1.4设计的关键

2 传动装置的总体设计

2.1传动方案的确定

2.2 电动机的选择

2.3 传动比的计算及分配

2.4 传动装置的运动、动力参数计算

3 传动件的设计计算

3.1 减速器外传动件的设计计算

3.1.1v带设计

3.2 减速器内传动件的设计计算

3.2.1齿轮传动设计（1、2轮的设计）

3.2.2齿轮传动设计（3、4轮的设计）

4 键连接的选择及校核计算

4.1输入轴键选择及校核

4.2中间轴键选择及校核

4.3输出轴键选择及校核

5 轴承选择及校核计算

5.1输入轴的轴承计算及校核

5.2中间轴的轴承计算及校核

5.3输出轴的轴承计算及校核

6 联轴器选择

7 减速器的润滑及密封

7.1减速器的润滑

7.2减速器的密封

8减速器附件及箱体主要结构尺寸

1、课程设计题目：

设计铸工车间的砂型运输设备。该传送设备的传动系统由电动机、减速器和输送带组成。

每日两班制工作，工作期限为10年。

已知条件：输送带带轮直径d= 300 mm，输送带运行速度v= 0.69 m/s，输送带轴所需拉力F= 6000 N。

1.1内容

1.设计二级圆柱齿轮减速器，计算带传动的主要性能参数。

2.绘制齿轮减速器的装配图一张；绘制低速轴上的齿轮的传动件的工作图一张；绘制从动轴的零

件工作图；绘制减速器箱体的零件工作图一张。

3.写出设计计算说明书一份。

1.2 目标

（1）通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。

3

（2）学习机械设计的一般方法，掌握机械设计的一般规律。

（3）通过制定设计方案，合理选择传动机构和零件类型，正

确计算零件工作能力，确定尺寸和掌握机械零件，以较全面的考虑制造工艺，使用和维护要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的设计过程和方法。

（4）学习进行机械设计基础技能的训练，例如：计算，绘图，查阅设计资料和手册，运用标准和规范等。

1.3 任务陈述

1、绘制传动装置装配图一张（A0/A1）；

2、绘制传动装置中轴、齿轮零件图各一张(A3)；

3、编制设计说明书一份。（字数在8000字左右）

1.4设计的关键

设计的重中之重在于二级展开式圆柱斜齿轮减速器的设计，需要通过计算减速器内部各种零件的性能参数使其达到规定的强度、刚度要求进而对减速器进行设计。其主要步骤如下：

第一步选择原动机

第二步分配传动比计算各轴的转速，力矩

第三步齿轮传动设计与计算

第四步轴的设计与计算

第五步联轴器的选择与设计

第六步轴承的选择与校核

第七步润滑方式选择

第八步其它附件如端盖油标等各种附件的选择

第九步减速器箱体的设计

2 传动装置的总体设计

4

5

2.1传动方案的确定

（1）根据工作要求和工作环境，选择展开式二级圆柱直齿轮减速器传动方案。此方案工作可靠、传递效率高、使用维护方便、环境适用性好。

（2）为了保护电动机，其输出端选用带式传动，这样一旦减速器出现故障停机，皮带可以打滑，保证电动机的安全。

（3）由于带传动的承载能力较低，传递相同转矩时结构尺寸较大，但传动平稳，能缓冲吸震，因此，应将其布置在高速的一端。

（4）直齿圆柱齿轮相对于带传动有一定的冲击，所以放在传动装置的速度低的一端。 故该机器包括原传动机、传动装置、工作机三部分组成，而且结构紧凑，匀称、强度和刚性号，便于操作和维修。

2.2 电动机的选择

2.2.1电动机的类型

按工作要求和工作条件选用Y 系列鼠笼三相异步电动机。其结构为全封闭自扇冷式结构，电压为380V 。

2.2.2电动机的功率

)(1000kW v F P ω

ωωωη= 式中：ωF 为工作机的阻力，

N ；ωv 为工作机的线速度，m/s ；ωη为工作机的效率，带式传动机可取ωη=0.96

其中：ωF =

6000N ，ωv =0.69m/s ，w η=0.96 得kW kW v F P 4.31396

.0100069.06000)(1000≈⨯⨯==ωωωωη 2、电动机的输出功率0P 为

)(kW p P d η

ω=

6 η——电动机至滚筒轴的传动装置总效率。

d P —— 工作机实际需要的电动机的输出功率。

ωp ——工作机所需的输入功率

且传动装置的总效率公式为：

n ηηηηη⋯⋯=321

式中，n ηηηη，，，，321⋯⋯为传动系统中各级传动机构、轴承以及联轴器的效率。 查《机械设计课程设计》第三章表3-1可知

1η——带传动效率：0.96

2η——每对轴承的传动效率：0.99

3η——圆柱齿轮的传动效率：0.98

4η——联轴器的传动效率：0.99

5η——卷筒的传动效率：0.96

由简图可知共有三对轴承，两对齿轮，一个联轴器，两种传送带。

所以传动装置的总效率为：

5423321ηηηηηη==0.85

3、电动机所需功率为：

kW p P d 5.07485.04.313===ηω

因载荷平稳 ，电动机额定功率m P 只需略大于d P 即可，，查《机械设计课程设计》表17-7选取电动机额定功率m P = kw 5.5。

2.2.3电动机转速的确定

滚筒轴工作转速：

m in /43.96m in /300

69.0600001064r r D v n w =⨯⨯=⨯=ππ