同步帶及輸送帶課程設(shè)計(jì)CAD圖紙+說明書
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目 錄
第1章 總體設(shè)計(jì)要點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求 1
1.1設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 1
1.2工作條件及要求 1
第2章 同步帶傳動件的設(shè)計(jì)計(jì)算 2
2.1選擇電動機(jī) 2
2.2計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩 3
2.2.1計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速 3
2.2.2計(jì)算各軸功率 3
2.2.3計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩 3
2.3同步帶及同步帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 3
2.3.1選擇材料 3
2.3.2確定傳動件的主要參數(shù)并計(jì)算幾何尺寸 4
2.4數(shù)據(jù)整理 6
2.5輸送帶的選擇 6
第3章 軸的校核計(jì)算 7
3.1軸的校核 7
第4章 軸承的校核計(jì)算 10
4.1軸承的校核 10
第5章 鍵的選擇和校核 11
5.1選擇鍵連接的類型和尺寸 11
5.2校核鍵的連接強(qiáng)度 11
第6章 總結(jié) 12
參考文獻(xiàn) 13
摘要
帶式輸送機(jī)是現(xiàn)代運(yùn)輸物料設(shè)備中不可缺少的設(shè)備之一,以結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、便于維修、動力資源耗損少、運(yùn)行可靠、通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。隨著科技的發(fā)展,帶式輸送機(jī)也朝著更遠(yuǎn)距離,更高帶速,更大運(yùn)量的方向發(fā)展。但是,對于輕載定比傳動而言,同步帶傳動是最初采用的。隨著強(qiáng)力層所采用材料的發(fā)展,加之對齒形的進(jìn)一步改進(jìn),現(xiàn)在,同步帶已廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域的運(yùn)動和動力傳遞。傳動帶傳動與V帶,平帶相比,它具有很多優(yōu)點(diǎn)。如:傳動精確,傳動效率高,傳動大、載動范圍大,傳動速度高,結(jié)構(gòu)緊湊,沖擊小、傳動平穩(wěn),噪聲小等有點(diǎn)。對于輸送帶來說,輸送帶是輸送系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,它的安全穩(wěn)定運(yùn)行直接影響到生產(chǎn)作業(yè)。輸送帶的跑偏是帶式輸送機(jī)的最常見故障,對其及時(shí)準(zhǔn)確的處理是其安全穩(wěn)定運(yùn)行的保障。不同材質(zhì)的輸送帶有不同的優(yōu)缺點(diǎn),如:高效性,高承載性,誤差性小,安全性高。在使用的過程中可根據(jù)使用的場合來決定。有時(shí)對于輸送帶使用的過程中要求產(chǎn)生跳動少的情況,可以使用PVG輸送帶,其過滾筒性好。
關(guān)鍵詞 同步帶 輸送帶 滾筒
第1章 總體設(shè)計(jì)要點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求
1-調(diào)速電動機(jī) 2-同步帶 3-卷筒 4-輸送帶及機(jī)架
1.1設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)
F= 2000 N, V= 1.4 m/s, D= 250 mm。
D
1.2工作條件及要求
1.工作情況:兩班制,連續(xù)單向轉(zhuǎn)動,
載荷平穩(wěn);
2.工作環(huán)境:室內(nèi),無灰塵;
3.工作年限:8年,大修期4年;
4.生產(chǎn)批量:小批量生產(chǎn)。
第2章 同步帶傳動件的設(shè)計(jì)計(jì)算
2.1選擇電動機(jī)
1類型和結(jié)構(gòu)的選擇
三相交流異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、維護(hù)方便,但一般應(yīng)用于工業(yè)。
Y系列電動機(jī)是一般用途的全封閉式自扇冷式三相異步電動機(jī),具有效率高、性能好、噪聲低、振動小等優(yōu)點(diǎn),適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體和無特殊要求的機(jī)器上,如風(fēng)機(jī)、輸送機(jī)、攪拌機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械和食品機(jī)械等。
選用Y系列電動機(jī)作為帶式輸送機(jī)的電機(jī)。
2功率的確定
電機(jī)的容量選擇是否合適,對電動機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。當(dāng)容量小于工作要求時(shí),電動機(jī)不能保證工作機(jī)的正常工作,或使電動機(jī)因長時(shí)間過載而過早損壞;若容量過大,則電動機(jī)價(jià)格高,能力不能充分利用,而且因?yàn)榻?jīng)常不在滿載運(yùn)行,其效率和功率因數(shù)較低,造成浪費(fèi)。
故工作機(jī)所需工作效率,查表可知,同步帶的機(jī)械效率為,卷筒的機(jī)械效率為,故總機(jī)械效率為,所需電機(jī)輸出功率。
因?yàn)樗x電動機(jī)的額定功率應(yīng)稍大于(或等于)所需的電動機(jī)功率。
3轉(zhuǎn)速的確定
卷筒為工作軸,則轉(zhuǎn)速,故同步轉(zhuǎn)速為1500r/min。所以查表可知,電動機(jī)型號的選擇為Y100L1-4型,,額定轉(zhuǎn)矩為2.2kw,滿載轉(zhuǎn)速為1420r/min。
2.2計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩
2.2.1計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速
主動軸的轉(zhuǎn)速 ,
從動軸的轉(zhuǎn)速;
2.2.2計(jì)算各軸功率
主動軸的功率
從動軸的功率;
2.2.3計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩
主動軸的轉(zhuǎn)矩,
從動軸的轉(zhuǎn)矩。
2.3同步帶及同步帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算
2.3.1選擇材料
同步帶的齒形和材料在整個(gè)發(fā)展過程中出現(xiàn)了很多類型,在本次課設(shè)中,我們所選用的材料為氫化丁橡膠,齒形為梯形。
2.3.2確定傳動件的主要參數(shù)并計(jì)算幾何尺寸
1確定同步帶傳動的設(shè)計(jì)功率
查表可知,載荷修正系數(shù),故設(shè)計(jì)功率。
2確定帶的型號和節(jié)距
可根據(jù)同步帶傳動的設(shè)計(jì)功率和小帶輪轉(zhuǎn)速n、由同步帶選型圖中來確定所需要采用的帶的型號和節(jié)距。所以帶的型號選用H型,對應(yīng)節(jié)距為。
3選擇帶輪齒數(shù)
有小帶輪轉(zhuǎn)速和H型帶,查表得小帶輪最小許用齒數(shù),又根據(jù)查表可知,,所以,則大帶輪齒數(shù)。
4確定帶輪節(jié)圓直徑
小帶輪節(jié)圓直徑;
大帶輪節(jié)圓直徑。
5確定帶速
又因?yàn)閹伲詭賤合格。
6初定中心距
所以。
7初定帶的節(jié)線長度及其齒數(shù)
又查表可知,。
8實(shí)際中心距
由于中心距可調(diào)整,所以。
9確定帶寬
由帶長和其齒數(shù)查表可知,帶寬。
10確定小帶輪嚙合齒數(shù)
故,小帶輪嚙合齒數(shù)合格。
11作用在軸上的力
12校核
基準(zhǔn)額定功率
查表可知,許用工作拉力,單位長度質(zhì)量,故:
。
所以,所選參數(shù)合格。
2.4數(shù)據(jù)整理
帶:選用H型號同步帶,齒形為梯形,
帶輪:。
2.5輸送帶的選擇
由于此次設(shè)計(jì)的骨架是整體編制結(jié)構(gòu),抗撕裂、抗沖擊性能好,易清掃,可滿足長距離輸送機(jī)的設(shè)計(jì)要求,且由于帶體輕,所需的驅(qū)動功率小,又可用于機(jī)械的連接,所以我們的輸送帶選擇橡膠面整芯輸送帶,即PVG帶。
骨架的長為560mm,寬為480mm,高為587mm;輸送帶長為1150mm。
14
第3章 軸的校核計(jì)算
3.1軸的校核
軸的材料選用45鋼,熱處理方式為調(diào)質(zhì),故查表可知,許用應(yīng)力。
故,彎矩圖和扭轉(zhuǎn)圖如下圖所示:
圖1-1彎矩圖
圖1-2扭矩圖
各段軸的強(qiáng)度校核如下:
A點(diǎn) 軸的抗扭截面系數(shù),軸的抗彎截面系數(shù)
所以,扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,彎曲應(yīng)力
又根據(jù)第三強(qiáng)度理論校核可知,
,
式中,由扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為對稱循環(huán)變應(yīng)力可知,取。
B點(diǎn) 軸的抗彎截面系數(shù)。
所以,彎曲應(yīng)力。
C點(diǎn) 軸的抗彎截面系數(shù)。
所以,彎曲應(yīng)力。
故,三段軸均滿足強(qiáng)度要求。
第4章 軸承的校核計(jì)算
4.1軸承的校核
考慮軸受力較小且主要是徑向力,故選用深溝球軸承。所以根據(jù)查手冊可選6005四個(gè),基本額定動載荷。
圓周力即作用在軸上的力;所以兩軸承承受純徑向載荷。
根據(jù)查表可得,,又因?yàn)槭乔蜉S承,所以,故
;
預(yù)期壽命為:8年,兩班制,所以
即,軸承選用合格。
第5章 鍵的選擇和校核
5.1選擇鍵連接的類型和尺寸
選用平鍵鏈接,由于帶輪在軸端,故選用單圓頭普通平鍵(C型)。
由于軸的直徑,所以查表可得,鍵的截面尺寸為:寬度,高度。因?yàn)殒I的長度比輪轂要小,根據(jù)輪轂的長度以及參考鍵的長度系列,取鍵的長度為。
5.2校核鍵的連接強(qiáng)度
鍵的材料為鋼,由表可查,許用擠壓應(yīng)力,取平均值,。鍵的工作長度,所以,
,
所以選用的鍵合適,為:單元頭普通平鍵 鍵C。
第6章 總結(jié)
本次課設(shè)是我們在大學(xué)期間的最后一次課設(shè),而這一次課設(shè)所需要的知識也比較廣泛,綜合性也較強(qiáng),也是為我們畢業(yè)設(shè)計(jì)做了一些準(zhǔn)備,提前熟悉一下步驟,培養(yǎng)如何查資料等一些能力。
此次課設(shè),我們分了幾個(gè)組,每組基本都是4人左右,我們組做的是同步帶與輸送帶方面的設(shè)計(jì),在此過程中,我們不只局限于設(shè)計(jì),還有我們的動手能力,我們在一邊設(shè)計(jì)一邊拆裝,能夠更好的了解和認(rèn)識其構(gòu)造及組成。所以這一次課設(shè),主要培養(yǎng)了我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)理念,訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他相關(guān)課程的基礎(chǔ)理論并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行分析和解決工程實(shí)際問題的能力,鞏固、深化和擴(kuò)展了相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識。
當(dāng)然,也提高了我們動手查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的手冊和圖冊及相關(guān)的技術(shù)資料的能力及計(jì)算、繪圖、數(shù)據(jù)處理等設(shè)計(jì)方面的能力。通過對簡單的機(jī)械設(shè)計(jì),使我們掌握了一定的機(jī)械設(shè)計(jì)的程序和方法,同時(shí)樹立正確的工程設(shè)計(jì)思想,培養(yǎng)獨(dú)立、全面、科學(xué)的工程設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。更重要的是,這次課設(shè)也為我們即將到來的畢業(yè)設(shè)計(jì)做了準(zhǔn)備,讓我們提前了解了一些步驟及思路。
參考文獻(xiàn)
[1] 盧松峰.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊.北京.中央廣播電視大學(xué)出版.1998.7
[2] 陳國立,吳立言.機(jī)械設(shè)計(jì).北京.高等教育出版社.2013.5
[3] 陳鐵鳴.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊.北京.高等教育出版社.2009.4
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