立式搅拌机设计课程设计说明书

毕业设计论文课程设计说明书

课程名称：机械设计课程设计

题目名称：立式搅拌机设计

班级：2008级专业

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目录

第一章设计任务书 (3)

第二章原动装置的设计 (3)

第三章确定传动装置的总传动比和分配传比 (4)

第四章计算传动装置的运动和动力参数 (5)

第五章传动零件的设计计算——V带设计 (7)

第六章齿轮设计 (9)

第七章轴上的零件的设计 (15)

第八章轴的强度校核 (17)

第九章箱体结构的设计 (20)

第十章润滑及密封设计 (22)

第十一章小结 (23)

第十二章谢辞 (23)

第十三章参考文献 (23)

第一章设计任务书

1、设计题目

混凝土立式搅拌机。

2、搅拌机工作原理

用V带将电动机和减速器联接，然后利用减速器的低速轴通过联轴器带动搅拌轴转动。

3、已知条件：

（1）使用期限8年，每年按300天计算，每天工作10小时；

（2）载荷变动中等；

（3）单向传动，转速误差不得超过±5%。

4、设计数据

搅拌转速n =31 r/min 搅拌力矩 T =1115Nm。

5、传动方案

二级圆柱齿轮减速器和一级带传动。

6、设计任务

（1）搅拌机总装配图一张（搅拌桶和搅拌叶可以不画），减速器装配图一张（M1:）（2）零件工作图三张（低速级大齿轮，低速轴，箱体）

（3）设计计算说明书一份

7、设计计算内容

1 运动参数的计算，电动机的选择；

2 联轴器的选择；

3 齿轮传动的设计计算；

4 轴的设计与强度计算；

5 滚动轴承的选择与强度计算；

6 键的选择与强度计算；

7 V带传动的设计计算。

第二章原动装置的设计

1、选择电动机

按已知的工作要求和条件，选用Y160M2—8电动机。

2、选择电动机功率

工作机所需的电动机输出功率为

Pd=Pw/η

Pw=FV/1000

所以Pd=FV/1000η

由电动机至工作机之间的总效率（包括工作机效率）为

η=η1·η2·η3·η4·η5·

式中：η1、η2、η3、η4分别为带传动、齿轮传动的轴承、齿轮传动、联轴器。根据《机械设计指导书》P5表1-7得：各项所取值如下表：

η=0．92×0．993×0．962×0．99＝0.8145

所以Pw=Tnw/9550 =1115×31／9550kW=3.619kW

Pd=Pw/η=3.619/0.8145=4.4432kW

3、确定电动机转速

搅拌轴的工作转速nw=31 r/min，按推荐的合理传动比范围，取V带传动的传动比i1’=2~4,单级齿轮传动比i2’=2~6,则合理总传动比的范围为i’=6～24，故电动机转速可选范围为

nd’=i’·nw=(6~24)×31 r/min

nd’=（186～744）r/min

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动和减速器的传动比，比较三个方案选定电动机型号为Y160M2—8，所选电动机的额定功率Ped=5.5kW，满载转速nm=720 r/min，总传动比适中，传动装置结构紧凑。

第三章确定传动装置的总传动比和分配传动比

1、总传动比

因为

r/min 720=电η

所以：总传动比

2258.2331

720===

搅拌轴

电总n n i

2、分配传动比

根据均匀磨损要求，采用带传动与两级减速器连接传动机构，取带传动比为i1=3，

58

.2332==i i 、则：22

.2358.2333

21=⨯⨯=i i i

误差分析%

.%.%δ03002401002258.2322.232258.23<=⨯-= 符合设计要求。

第四章 计算传动装置的运动和动力参数

1.电动机轴：

P 0 = P d =5.5kW n 0 = n m =720 r/min T 0 = 9550×(

P n )=72.95 N·m 2.高速轴：

P 1 = P 0η1 = 5.06 kW

n 1 =

01

n i = 240 r/min T 1 = 9550×(1

1

P n )=201.342 N·m

3.中间轴：

P 2 = P 1η2η3 =4.809 kW n 2 =

1

n i = 80 r/min

T 2 = 9550×(

2

2

P n )=574.0663 N·m 4.低速轴：

P 3 = P 2η2η3 = 4.571 kW

n 3 =

2

2

n i =31.00775 r/min T 3 = 9550×(3

3

P n )=1407.629 N·m

5.输出轴：

P 4 = P 3η3η4 = 4.5248 kW

n 4 =

3

n i = 31.00775 r/min T 4 = 9550×(4

4

P n )= 1393.5527 N·m

输出轴功率或输出轴转矩为各轴的输入功率或输入转矩乘以联轴器效率(0.99），即P’=

0.99P

运动和动力参数计算结果整理后如下表所示：