機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)--設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目 1b 設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置 專(zhuān)業(yè) 班 設(shè) 計(jì) 者 指導(dǎo)老師 2012年6月21日 目 錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)二、傳動(dòng)方案的擬定三、傳動(dòng)裝置的數(shù)據(jù)計(jì)算四、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算五、潤(rùn)滑和密封設(shè)計(jì)六、箱體結(jié)構(gòu)尺寸七、設(shè)計(jì)總結(jié)八、參考文獻(xiàn)計(jì)算項(xiàng)目及內(nèi)容主要結(jié)果一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖所示，設(shè)計(jì)參數(shù)列于表中2-1中。工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載啟動(dòng)，使用期10年（每年300個(gè)工作日），小批量生產(chǎn)，兩班制工作，輸送機(jī)工作轉(zhuǎn)速允許誤差為5%。帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)效率為0.96。圖2-1注：1.帶式輸送機(jī)運(yùn)送散粒物料，如谷物，型砂，煤等； 2輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向不變，工作載荷

2、穩(wěn)定； 3.工作壽命10年，每年300個(gè)工作日，每日工作16小時(shí)；（一）、原始數(shù)據(jù)：輸送帶的牽引力f(kn)輸送帶的速度v(m/s)輸送帶滾筒的直徑d（mm）使用年限（年）1.51.726010（二）、設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求：1.編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份，其內(nèi)容通常包括下列幾個(gè)方面：（1）傳動(dòng)系統(tǒng)方案的分析和擬定以及減速器類(lèi)型的選擇；（2）電動(dòng)機(jī)的選擇與傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算；（3）傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算（如齒輪傳動(dòng)，帶傳動(dòng)等）；（4）軸的設(shè)計(jì)計(jì)算；（5）軸承及其組合部件設(shè)計(jì)；（6）鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器的選擇及校核；（7）減速器箱體，潤(rùn)滑及附件的設(shè)計(jì)；（8）軸承壽命校核（9）軸的強(qiáng)度校核；（10）裝配圖和零

3、件圖的繪制；（11）設(shè)計(jì)小結(jié)；（12）參考文獻(xiàn)。2.要求每個(gè)學(xué)生完成以下工作：（1）減速器裝配圖1張（a1圖紙）（2）零件工作圖2張（a3圖紙）。（3）設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)1份。二、傳動(dòng)方案的擬定由圖可知，該設(shè)備原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)裝置為減速器，工作機(jī)為帶式輸送機(jī)。減速器為一級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)和一級(jí)帶傳動(dòng)，軸承初步選用角接觸球軸承。聯(lián)軸器選用彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器。三、 傳動(dòng)裝置的數(shù)據(jù)計(jì)算（一）、電動(dòng)機(jī)的選擇： 1、選擇電動(dòng)機(jī)系列 按工作要求及工作條件，選用三相異步鼠籠電動(dòng)機(jī)，即：電壓為380v y系列的三相交流電源電動(dòng)機(jī)。2、選擇電動(dòng)機(jī)系列（1）、工作機(jī)輸出軸的功率 改 （2）、傳動(dòng)裝置總效率 式中、分

4、別為v帶、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)、軸、聯(lián)軸器傳動(dòng)效率。 ， 則 （3）、所需電動(dòng)機(jī)功率 （4）、選擇電動(dòng)機(jī)根據(jù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)第178頁(yè)，由選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為y112m-4或者y132m1-6。技術(shù)數(shù)據(jù)如下表：電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率kw滿載時(shí)轉(zhuǎn)速（r/min）（kn）(kn)y112m-4414402.22.3y132m1-64 960 2.0 2.0（二）、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比1帶輪轉(zhuǎn)速為 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為或者2.總傳動(dòng)比3.分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比按帶傳動(dòng)與一級(jí)齒輪減速器關(guān)系進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為，一級(jí)齒輪減速器的傳動(dòng)比為，一般要求 且 ，所以選擇 y112m-4。使得，4. 計(jì)算傳動(dòng)

5、裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)電機(jī)軸軸軸功率3.733.3953.261轉(zhuǎn)矩20.48652.37226.368轉(zhuǎn)速1440412.726137.575傳動(dòng)比3.4893效率0.910.874四、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算（一）v帶的設(shè)計(jì)1、確定設(shè)計(jì)功率 由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-7差得工況2、選定帶的型號(hào) 根據(jù)根據(jù)圖6-10確定為a型v帶。3、傳動(dòng)比4、小輪基準(zhǔn)直徑大輪基準(zhǔn)直徑由表6-8取 5、帶速 6、初定軸間距 按要求取7、所需帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度由表6-2選取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度8、實(shí)際軸間距安裝時(shí)所需最小軸間距離張緊或補(bǔ)償所需最大軸向距離9、小帶輪包角10、單根v帶的基本額定功率 根據(jù)和由表6-4(c)查得a型v帶11、考慮傳

6、動(dòng)比的影響，額定功率的增量，由表6-4(c)查得 12、v帶的根數(shù) 由表6-9查得由表6-2查得 取4根。248,所以符合要求，可用。13、單根v帶的初拉力14、計(jì)算對(duì)軸的壓力 方向指向圓心16、輪槽的基準(zhǔn)寬度mm（二）、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)( 1 ) 選擇齒輪材料及精度等級(jí) 由于要求結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，采用軟面齒輪傳動(dòng)，小齒輪用40cr,調(diào)質(zhì)處理，小齒輪的齒面平均硬度為250hbs。 大齒輪為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為210hbs，二者材料硬度差為40hbs。查表選取9級(jí)精度。 ( 2 )參數(shù)選擇 1)小齒輪上的轉(zhuǎn)矩為2）選載荷系數(shù)k 因?yàn)檩d荷比較平穩(wěn)，齒輪為軟面，齒輪在兩軸承間對(duì)稱(chēng)布置故取3）選擇齒寬系

7、數(shù) 由于是單級(jí)齒輪傳動(dòng)，兩支承相對(duì)齒輪為對(duì)稱(chēng)布置，且兩輪均為軟面，查表得到 4）選擇齒數(shù) 由于采用硬齒面閉式傳動(dòng)，故取5）初選螺旋角( 3 )計(jì)算幾何參數(shù) ( 4)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)1） 確定計(jì)算參數(shù) a）考慮到?jīng)_擊問(wèn)題，由表8.2選擇載荷系數(shù)k=1.2 b) 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 c) d) 對(duì)于鋼對(duì)鋼齒輪，彈性影響系數(shù) e）計(jì)算 大齒輪為碳鋼調(diào)制，由表8.6所列公式， f)計(jì)算壽命系數(shù) 所以 取 g)計(jì)算 由表8.5選擇安全系數(shù) 2） 計(jì)算齒輪參數(shù) a） 由 b) 計(jì)算法面模數(shù)( 5 )按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 1)確定計(jì)算參數(shù) a)確定符合齒形系數(shù) 當(dāng)量齒數(shù) 由表8.3得 b)計(jì)算螺旋角系數(shù) 由于

8、 c) 計(jì)算 d）計(jì)算壽命n e)計(jì)算 由表8.6， 選取安全系數(shù) 2 )計(jì)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度 a）判別大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度比較所以按大齒輪計(jì)算 b）計(jì)算齒輪的法面模數(shù) （6）確定模數(shù) 綜合考慮面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)( 7 )計(jì)算齒輪幾何尺寸齒輪傳動(dòng)的中心距取則實(shí)際螺旋角為由于修正后的螺旋角略大于初選螺旋角，并所選模數(shù)大于計(jì)算模數(shù)，無(wú)需修正（8）計(jì)算端面模數(shù) （9）齒輪的其余主要尺寸分別為選用（9） 計(jì)算節(jié)圓速度 （10） 設(shè)計(jì)結(jié)論 ： 齒輪材料：小齒輪用40cr 調(diào)質(zhì)，大齒輪用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì) 齒輪精度：9級(jí) 最小軸徑計(jì)算： （三）、輸入軸及其裝置的設(shè)計(jì)1、輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)

9、計(jì) ( 1 )軸上零件的定位，固定和裝配單級(jí)減速器中可將齒輪軸的齒輪部分安排在箱體中央，由于軸徑太小而采用齒輪軸式固定齒輪。并且小齒輪轉(zhuǎn)速快，為了避免潤(rùn)滑油燒壞軸承，所以要在齒輪兩邊安裝甩油環(huán)。軸承都用甩油環(huán)來(lái)定位，而軸承靠軸承端蓋來(lái)固定，輸入軸的伸出段與大帶輪通過(guò)鍵連接，并用軸端擋圈來(lái)實(shí)現(xiàn)軸向定位。( 2 )確定軸各段直徑和長(zhǎng)度1) 計(jì)算出的最小軸徑取2) 第1軸段結(jié)構(gòu)參數(shù) 3) 第2軸段結(jié)構(gòu)參數(shù)初定 軸徑則密封圈選型(摘自jb/zq 4606-86) 摘自書(shū)p206頁(yè),型號(hào):氈圈 25內(nèi)徑外徑寬度所以，第2軸段結(jié)構(gòu)參數(shù)這段用來(lái)和軸承端蓋連接。4) 第3軸段結(jié)構(gòu)參數(shù) mm 5） 軸承選型：

10、(摘自gb/t297-1994)p147表15-1型號(hào):30206基本尺寸/mm|d: 30基本尺寸/mm|: 62基本尺寸/mm|b: 16安裝尺寸/mm|da (min): 36安裝尺寸/mm|da (max): 565) 第3軸段結(jié)構(gòu)參數(shù)6) 第4軸段結(jié)構(gòu)參數(shù),非定位軸肩自由確定， 即可為配合尺寸，取尺寸36mm。9） 第5軸段結(jié)構(gòu)參數(shù) 3、軸的強(qiáng)度校核 分別做出軸的彎矩圖、扭矩圖和計(jì)算彎矩圖： 4、 軸承的壽命校核5、鍵的強(qiáng)度校核鍵與輪轂的材料均為45鋼，在輕微沖擊時(shí)許用擠壓應(yīng)力為。與帶輪連接的鍵為鍵的工作長(zhǎng)度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵的強(qiáng)度足夠。（五）、輸出軸及其裝置的設(shè)計(jì)1、按

11、照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初定直徑選用45號(hào)鋼為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理2、輸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ( 1 )軸上零件的定位，固定和裝配 聯(lián)軸器通過(guò)設(shè)計(jì)階梯軸定位，并與軸通過(guò)鍵連接，大齒輪通過(guò)套筒和軸肩定位配合，為防止油流入軸承而加甩油環(huán)，軸承分別以套筒與齒輪軸輪轂和軸肩定位，用軸承端蓋固定，靠軸端擋圈來(lái)實(shí)現(xiàn)軸向定位。( 2 )確定軸各段直徑和長(zhǎng)度計(jì)算出最小軸徑,則取1)連接聯(lián)軸器選型：lt型彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器(摘自gb/t 4323-2002)型號(hào): lt7公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩tn/(nm): 250許用轉(zhuǎn)速n|鋼(r/min): 3300軸孔直徑d1、d2、dz|鋼(mm): 32、35、38軸孔長(zhǎng)度|l(mm)推薦: 552)第

12、1軸段結(jié)構(gòu)參數(shù)3)第2軸段結(jié)構(gòu)參數(shù)初定定位軸肩4)密封圈選型：(摘自jb/zq 4606-1986)型號(hào): 氈圈 40mm內(nèi)徑外徑寬度5)第2軸段結(jié)構(gòu)參數(shù)6)第3軸段結(jié)構(gòu)參數(shù),非定位軸肩自由確定， 即可根據(jù)軸承選型來(lái)確定：(摘自gb/t292-1994)p152表15-3型號(hào):7208ac基本尺寸/mm|d: 40基本尺寸/mm|: 80基本尺寸/mm|b: 18安裝尺寸/mm|da (min): 47安裝尺寸/mm|da (max): 73所以，第3軸段結(jié)構(gòu)參數(shù)7)第4軸段結(jié)構(gòu)參數(shù),非定位軸肩自由確定， 即可為配合尺寸，取標(biāo)準(zhǔn)尺寸.8)第5軸段結(jié)構(gòu)參數(shù),定位軸肩軸徑 9)第6軸段結(jié)構(gòu)參數(shù),

13、軸徑 10）第7軸段結(jié)構(gòu)參數(shù) 軸徑=40mm mm3、 軸的強(qiáng)度校核分別做出軸的彎矩圖、扭矩圖和計(jì)算彎矩圖：4、 軸承的壽命校核5、鍵的強(qiáng)度校核鍵與輪轂的材料均為45鋼，在輕微沖擊時(shí)許用擠壓應(yīng)力為。與聯(lián)軸器連接的鍵為鍵的工作長(zhǎng)度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵的強(qiáng)度足夠。與大齒輪連接的鍵為鍵的工作長(zhǎng)度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵的強(qiáng)度足夠。五、 潤(rùn)滑和密封設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑采用油潤(rùn)滑，箱底的油高為50mm，比大齒輪下方的齒頂圓高10mm，使齒輪可以充分浸油，保證潤(rùn)滑。軸承采用脂潤(rùn)滑，為防止油沖走潤(rùn)滑脂而加甩油環(huán)。密封采用氈圈密封，和軸承端蓋以及軸配合。六、箱體結(jié)構(gòu)尺寸機(jī)座壁厚=0.025a+58mm機(jī)蓋壁厚11=0.025a+58mm機(jī)座凸緣壁厚b=1.512mm機(jī)蓋凸緣壁厚b1=1.5112mm機(jī)座底凸緣壁厚b2=2.520mm地腳螺釘直徑df =0.036a+12m20地腳螺釘數(shù)目a15mm齒輪端面與箱體內(nèi)壁距離2215mm箱座肋厚8mm大齒輪軸承端蓋外徑 132mm小齒輪軸承端蓋外徑102mm沉頭座坑直徑30mm軸承旁連接螺栓距離s1s2104mm149mm七、設(shè)計(jì)總結(jié)這從機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中，我收益頗多。首先，在計(jì)算數(shù)據(jù)和繪圖的過(guò)程中，通過(guò)查閱課本書(shū)籍，和與同學(xué)，老師討論交流，不但掌握了設(shè)計(jì)的方法，與把自己的思想表達(dá)了出來(lái)。然后，在繪圖的過(guò)程中，大量的數(shù)據(jù)計(jì)算和查表