傳送方案的機械設計【畢業(yè)論文】

1、一、 傳動方案的擬定1二、 電動機的選擇和傳動裝置的運動、動力參數計算11 電動機的選擇11) 選擇電動機類型12) 選擇電動機的容量13) 確定電動機轉速12. 計算傳動裝置的總傳動比并分配傳動比21) 確定總傳動比22) 分配傳動比23. 計算傳動裝置各軸的運動和動力參數2三、 傳動零件的設計計算31 高速級齒輪設計31) 齒面接觸疲勞強度設計32) 齒根彎曲疲勞強度校核52. 低速級齒輪設計61) 按齒面接觸疲勞強度設計62) 校核齒根彎曲疲勞強度7四、 軸的校核計算71 計算各軸最小直徑72 軸的結構設計83 軸的受力分析及繪制彎矩轉矩圖81) i軸的受力簡圖92) ii軸的受力簡圖1

2、03) iii軸的受力簡圖114 軸的強度校核121) i軸校核122) ii軸校核143) iii軸校核15五、 滾動軸承的選擇和基本額定壽命的計算161 滾動軸承的選擇162 軸承壽命校核16六、 鍵的選擇和鍵連接的強度計算17七、 聯軸器選擇18八、 嚙合件及軸承的潤滑方法、潤滑劑牌號及裝油量18九、 密封方式的選擇18十、 減速器的附件及其說明181 通氣器182 油面指示器193 放油孔及放油螺塞194 窺視孔蓋板195 吊耳和吊鉤196 定位銷197 起蓋螺釘19十一、 參考文獻191、 傳動方案的擬定本設計采用傳動方案iv即二級展開式圓柱齒輪傳動。2、 電動機的選擇和傳動裝置的運

3、動、動力參數計算1 電動機的選擇1) 選擇電動機類型按工作要求和工作條件選用y系列三相鼠籠型異步電動機，結構為全封閉自扇冷式，工作電壓為380v。2) 選擇電動機的容量帶式運輸機有效輸出功率式中：輸送帶的有效壓力，；輸送帶的線速度，；從電動機到工作機輸送帶間的總效率由參考文獻1表9.1可知彈性聯軸器、軸承、齒輪傳動、和卷筒的傳遞效率分別為：，（潤滑正常），。則電動機所需工作功率為3) 確定電動機轉速由表9.2推薦的傳動比范圍，二級減速器傳動比，工作機轉速則電動機的轉速范圍為選擇電動機的同步轉速為1000，查參考文獻1表15.1選擇電動機型號為y112m-6，額定功率2.2，滿載轉速940。電動

4、機主要外形和安裝尺寸如下：型號habcdefgegkly112m-61121901407028608724124002. 計算傳動裝置的總傳動比并分配傳動比1) 確定總傳動比2) 分配傳動比為了保證高速級大齒輪有良好的潤滑條件,使兩級大齒輪近似相等,取3. 計算傳動裝置各軸的運動和動力參數各軸轉速i軸ii軸iii軸卷筒軸各軸的輸入功率i軸ii軸iii軸卷筒軸各軸的輸入轉矩電動機軸輸入轉矩為故3、 傳動零件的設計計算高速級采用斜齒圓柱齒輪，運行平穩(wěn)，低速級用直齒圓柱齒輪。齒輪材料：小齒輪45號鋼，調質處理，強度極限，硬度。大齒輪45號鋼，正火處理，強度極限，硬度，小齒輪齒面硬度比大齒輪大。齒輪精

5、度8級，鍛造輪坯。1 高速級齒輪設計1) 齒面接觸疲勞強度設計閉式軟齒面齒輪設計按照齒面接觸疲勞強度計算，首先估計載荷系數式中：使用系數，由參考文獻2表8.3查得；動載系數，初步估算小齒輪線速度，由文獻2圖8.7查得齒向載荷分布系數，取尺寬系數，齒輪均為非對稱布置，由文獻2圖8.11查得；齒間載荷分配系數，由文獻2表8.4查得。則。齒面接觸疲勞強度的設計公式式中：材料彈性系數，由文獻2表8.5查得；節(jié)點區(qū)域系數，初選分度圓螺旋角，不變位，由文獻2圖8.14查得；重合度系數；螺旋角系數，；許用接觸應力。初選，則，取。端面重合度軸向重合度由文獻2圖8.15查得。計算許用接觸應力式中：實驗齒輪的齒面

6、接觸疲勞極限，按較軟的齒面計算，由文獻2圖8.28查得；壽命系數，由應力循環(huán)次數n查得，機器設計壽命為6年2班，每年250天計算，。則。由文獻2圖8.29查得。安全系數，取。計算得，計算最小直徑驗算速度，與估計值相差不大，不需修正。法面模數取為標準值。中心距中心距圓整為，修正分度圓螺旋角與初選值相近，不需修正和。則齒寬取，。2) 齒根彎曲疲勞強度校核彎曲疲勞強度校核公式為式中：小齒輪圓周力，。斜齒輪的當量齒數由文獻2圖8.19查得，。由圖8.20查得，。由圖8.26查得。則計算許用彎曲應力式中：實驗齒輪的齒根彎曲疲勞應力極限，由文獻2圖8.28查，。取，則，。顯然，滿足強度要求。2. 低速級齒

7、輪設計低速級齒輪副同樣按照齒面接觸疲勞強度進行設計，由參考文獻2表8.6推薦選擇齒寬系數，初選，則，取。重合度計算1) 按齒面接觸疲勞強度設計式中：與斜齒輪相同，根據重合度由文獻2圖8.15查得。計算許用接觸應力應力循環(huán)次數，由文獻2圖8.30查得（允許有限點蝕），取，則帶入設計公式得模數，取標準值，則，。中心距圓整為，小齒輪采用正變位，變位系數變位較小，不需修正。則齒寬取，。2) 校核齒根彎曲疲勞強度式中： ，由文獻2圖8.19及8.20查得，。重合度系數，則則，滿足強度要求。4、 軸的校核計算軸的材料選用調質處理的45號鋼，。由文獻2表10.2查得，為，取。1 計算各軸最小直徑，考慮到存在

8、一個鍵槽，增大4，；，考慮到鍵槽，；，考慮到鍵槽，。2 軸的結構設計 i：根據所選聯軸器的型號確定，第二段軸頸根據密封圈標準選擇為。完成的結構設計草圖如下：ii：由此確定第一段軸頸直徑，依次確定其他軸頸。結構如下圖：iii：輸出軸末端軸頸根據剛性聯軸器型號確定。其余軸頸依次確定如下：3 軸的受力分析及繪制彎矩轉矩圖1) i軸的受力簡圖由力的平衡和力矩平衡方程計算式中：依次為跨距，以下同；。解方程得，。并畫出彎矩轉矩圖。計算軸承1、2的徑向載荷2) ii軸的受力簡圖由力的平衡和力矩平衡方程式中，解方程得，。并畫出彎矩轉矩圖。計算軸承3、4的徑向載荷3) iii軸的受力簡圖由力和力矩的平衡方程式中

9、，；解方程得，；，。計算軸承徑向載荷并畫出彎矩轉矩圖如下圖：4 軸的強度校核1) i軸校核最大彎矩發(fā)生在齒輪中點，考慮到齒輪處齒根圓直徑較大，取校核危險截面為小齒輪左端面，同時存在扭矩作用。，。抗彎截面模量；抗扭截面模量。則安全系數校核計算公式為：式中：只考慮彎矩時的安全系數；只考慮轉矩時的安全系數；，材料對稱循環(huán)的彎曲疲勞極限和扭轉疲勞極限，知，；表面質量系數，由參考文獻5表9.9查得；，彎曲和扭轉時軸的有效應力集中系數，由參考文獻5表9.10查得過度圓角時，；，零件的絕對尺寸系數，查參考文獻5表9.12得，；，把彎曲和扭轉時軸的平均應力折算為應力幅的等效系數，對于碳素鋼取，；，彎曲應力的應

10、力幅和平均應力，對于一般的軸彎曲應力按對稱循環(huán)變化，；，扭轉切應力的應力幅和平均應力，；許用疲勞強度安全系數，由參考文獻5表9.13查得。代入數據計算顯然，i軸滿足強度要求。2) ii軸校核從彎矩圖上看出ii軸的危險截面為安裝低速級小齒輪的軸段的中間截面右側，同時存在較大的彎矩和扭矩，?？箯澖孛婺Ａ浚豢古そ孛婺Ａ?。則得，。由參考文獻5表9.10和表9.11查得過盈配合和鍵槽應力集中情況下的有效應力集中系數為，。由表9.12查得絕對尺寸系數，；其余參數同i軸，所以有得，所以ii軸滿足強度要求。3) iii軸校核從彎矩圖上看出iii軸的危險截面為安裝低速級大齒輪的軸段的中間截面右側，同時存在較大的

11、彎矩和扭矩，。抗彎截面模量；抗扭截面模量。則得，。與ii軸相同存在過盈配合和鍵槽應力集中，有效應力集中系數不變。由表9.12查得絕對尺寸系數，；其余參數同ii軸，有得，所以iii軸滿足強度要求。5、 滾動軸承的選擇和基本額定壽命的計算1 滾動軸承的選擇二級減速器軸跨距不大，且工作溫度變化不大，故軸的軸向固定均采用兩端固定方式。由于高速級用斜齒輪傳動，有一定的軸向載荷，所以i和ii軸上的滾動軸承選用角接觸球軸承，iii軸用直齒輪，故采用一對普通深溝球軸承。為了減少軸承的種類，有利于維修和保養(yǎng)，i、ii軸上的軸承均采用角接觸球軸承7206c，其基本尺寸為，基本額定動負荷，基本額定靜負荷，極限轉速。

12、iii軸上的軸承型號選用6210，其基本尺寸為，基本額定動負荷。2 軸承壽命校核i軸上兩個角接觸軸承的內部軸向力分別為軸承的軸向載荷ii軸上兩個角接觸軸承的內部軸向力分別為則軸承的軸向載荷1、2軸承載荷明顯較小，不需校核。計算軸承3、4的當量動負荷式中：動載荷徑向和軸向系數。查表得所以；查表得所以則當量動載荷。所以考慮載荷大小只需校核軸承3的壽命。軸承工作溫度在100以內，載荷平穩(wěn)，由參考文獻5表10.9及10.10查得，。軸承3的壽命iii軸上的深溝球軸承只承受徑向載荷，校核徑向載荷最大的軸承5,減速器設計壽命為6年2班，顯然滿足軸承壽命要求。6、 鍵的選擇和鍵連接的強度計算i軸：a型普通平

13、鍵連接， gb/t 10962003。鍵連接強度校核：ii軸：固定齒輪的鍵分別為a型普通平鍵、 gb/t 10962003，校核后者。iii軸：普通平鍵分別為a型、 gb/t10962003。許用壓應力，顯然，均滿足鍵連接強度要求。7、 聯軸器選擇電機軸與i軸之間采用彈性套柱銷聯軸器，由參考文獻4表5.1-79查得帶式運輸機載荷系數，則計算轉矩根據文獻3表13.1選擇聯軸器型號為，公稱轉矩。輸出軸iii與卷筒軸之間采用剛性凸緣聯軸器由參考文獻4表5.1-86選型。8、 嚙合件及軸承的潤滑方法、潤滑劑牌號及裝油量嚙合的齒輪副之間靠機體內的潤滑油潤滑，最大的齒輪為低速級大齒輪，其線速度為，齒輪轉動

14、不足以將潤滑油甩起，所以軸承采用脂潤滑，并用擋油環(huán)保護。潤滑油選用全損耗系統(tǒng)用油（gb443-1989），牌號為l-an15，運動粘度13.516.5cst。根據箱體尺寸估算油量，傳動所需的油量，所以油量充足。9、 密封方式的選擇減速器工作環(huán)境為有塵，不能采用毛氈密封，所以采用唇形密封圈阻止灰塵進入機器內。基體剖分面處可以加水玻璃密封。10、 減速器的附件及其說明1 通氣器減速器工作環(huán)境為有塵，所以通氣器采用帶過濾網式的通氣器。2 油面指示器油面指示采用桿式油標，油面位置處于兩刻度之間為正常油量。3 放油孔及放油螺塞采用m18六角螺塞（jb/zq4450-1986）。4 窺視孔蓋板窺視孔蓋板用4mm厚的鋼板沖裁而成，中間開孔以安裝通氣器，用4個m6的螺釘固定。5 吊耳和吊鉤機蓋兩側各有一個吊耳，基座邊緣放置4個吊鉤，用于