機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書鏈板式輸送機(jī)傳動裝置

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目 鏈板式輸送機(jī)傳動裝置 材料學(xué)院4284班設(shè) 計(jì) 者： 學(xué) 號：2011-09-08 西北工業(yè)大學(xué)目 錄課程設(shè)計(jì)題目 第一部分 傳動方案擬定第二部分 電動機(jī)的選擇第三部分 計(jì)算總傳動比及分配各級的傳動比第四部分 運(yùn)動參數(shù)及動力參數(shù)計(jì)算第五部分 傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算第六部分 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算第七部分 深溝球軸承的選擇及校核計(jì)算第八部分 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算第九部分 聯(lián)軸器的選擇第十部分 潤滑及密封第十一部分 箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選擇設(shè)計(jì)小結(jié)參考資料課程設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置（簡圖如下）原始數(shù)據(jù)：輸送鏈的牽引力f/kn1運(yùn)輸機(jī)鏈速v/(m/s)0.9傳送鏈鏈輪

2、的節(jié)圓直徑d/mm105工作條件：使用年限10年，每年300個(gè)工作日，每日工作16個(gè)小時(shí)。鏈板式傳動機(jī)的傳動效率為0.95。傳送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向不變，工作時(shí)有輕微振動。計(jì)算與說明主要結(jié)果第一部分 傳動方案擬定傳動方案（已給定）1） 外傳動為v帶傳動。2） 減速器為一級展開式圓錐齒輪減速器。3） 方案簡圖如下：第二部分 電動機(jī)的選擇1、電動機(jī)類型的選擇： y系列三相異步電動機(jī)2、電動機(jī)功率選擇：1、工作機(jī)所需功率：2、傳動總效率：所需電動機(jī)的功率電動機(jī)額定功率3、確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速：計(jì)算鼓輪工作轉(zhuǎn)速：按手冊推薦的傳動比合理范圍，取圓錐齒輪傳動一級減速器傳動比范圍=23。取v帶傳動比=24，則總傳動比理時(shí)范

3、圍為i=412。符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1000和1500r/min。綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動、減速器的傳動比，可見轉(zhuǎn)速1500r/min比較適合，則選n=1500r/min。4、確定電動機(jī)型號根據(jù)以上選用的電動機(jī)類型，由理論需求電機(jī)功率：及同步轉(zhuǎn)速，選定電動機(jī)型號為y90l-4。其主要性能：額定功率：1.5kw，滿載轉(zhuǎn)速1400r/min。第三部分 計(jì)算總傳動比及分配各級的傳動比1、總傳動比：2、分配各構(gòu)件傳動比：3、初定減速器內(nèi)的傳動比，則帶傳動的傳比就為第四部分 運(yùn)動參數(shù)及動力參數(shù)計(jì)算1、各軸轉(zhuǎn)速：電動機(jī)轉(zhuǎn)速小錐齒輪軸轉(zhuǎn)速大錐齒輪轉(zhuǎn)速鏈輪軸轉(zhuǎn)速2、各軸功率：3、各

4、軸轉(zhuǎn)矩：電動機(jī)軸：軸1：軸2：軸3：4、參數(shù)匯總參 數(shù)轉(zhuǎn)速（r/min）功率（kw）轉(zhuǎn)矩（）軸491.111.4428.00軸163.701.3779.86軸163.701.3377.48第五部分 傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1. 皮帶輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算（1） 選擇普通v帶截型由機(jī)械設(shè)計(jì)課本表6-6得：工況系數(shù)ka=1.3所以由圖6-10選擇z型v帶（2） 確定帶輪基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速選取軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速驗(yàn)證帶的速度：介于之間，合適。（3） 確定帶長和中心矩按設(shè)計(jì)要求取查表6-2取實(shí)際軸間距安裝時(shí)所需最小軸間距離張緊或補(bǔ)償伸長所需最大軸間距離(4) 驗(yàn)算小帶輪包角包角包角合適。(5)確定帶的根數(shù)由 ， 得 ，

5、則可以選取 (6)計(jì)算軸壓力單根v帶的初拉力：壓軸力：小輪基準(zhǔn)直徑小輪外徑帶輪寬 大輪基準(zhǔn)直徑大輪外徑2齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算1、選定精度等級，材料熱處理方式，齒數(shù)初定：1）本運(yùn)輸機(jī)工作速度、功率都不高，選用7級精度；2）選擇小齒輪材料為40cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度，3）大齒輪材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為4）選取小齒輪齒數(shù)z1=20，初步確定傳動比為i2=3則大齒輪齒數(shù)z2= i2 z1=320=605）此時(shí)傳動比2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算：錐齒輪以大端面參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值，取齒寬中點(diǎn)處的當(dāng)量齒輪作為強(qiáng)度計(jì)算依據(jù)進(jìn)行計(jì)算。由公式 1) 初擬載荷系數(shù)，取齒寬系數(shù)計(jì)算節(jié)錐角2) 按齒面硬度查得齒輪的接觸疲勞強(qiáng)

6、度極限為：應(yīng)以大齒輪材料所決定的許用接觸應(yīng)力為準(zhǔn),對45號鋼,取,大齒輪：3) 接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)取安全系數(shù),計(jì)算接觸疲勞的壽命系數(shù),式中,因,故4)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力許用接觸應(yīng)力5）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)傳動區(qū)域系數(shù)彈性影響系數(shù)由式8-11得小齒輪分度圓直徑：齒輪模數(shù) 3、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算：兩齒輪的當(dāng)量齒數(shù)查6-5表 得 , 對小齒輪取,對大齒輪仍用接觸強(qiáng)度時(shí)的數(shù)據(jù),取,按線性插值得彎曲疲勞極限分別為許用應(yīng)力 較大，故選其校驗(yàn) 4、確定模數(shù) 綜上 , 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)表取5、齒輪參數(shù)計(jì)算：由齒數(shù)求分度圓直徑錐距r，由齒寬圓整取 6、齒輪參數(shù)匯總：名 稱代 號小錐齒輪大錐齒輪齒數(shù)z2060模

7、數(shù)m3mm分錐角分度圓直徑d（mm）60180齒頂高h(yuǎn)(mm)a3齒根高h(yuǎn)f(mm)3.6齒頂圓直徑da(mm)65.6921181.8974齒根圓直徑df(mm)53.1695177.7232錐距r(mm)94.8683頂隙c(mm)0.6分度圓齒厚s(mm)4.712當(dāng)量齒數(shù)zv21.08189.74齒寬(mm)28齒寬系數(shù)r0.3平均分度圓直徑（mm）51153第六部分 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1、按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初定直徑選用45號鋼作為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理，取 估算最小軸徑：考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則考慮到鍵槽對軸強(qiáng)度的削弱以及帶輪對小軸有較大的拉力，我們選擇小軸最小徑。2、輸入軸的

8、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ( 1 )軸上零件的定位，固定和裝配 1 2 3 4 5 6 ( 2 )確定軸各段直徑和長度段: d1=20mm 長度取l1=60mm鍵長 50mm b=h=6mm段: d2=25mm 長度取l2=30mm段: d3=30mm長度取l3=15mm用來和軸承進(jìn)行過度配合，初選用30206型圓錐滾子軸承。段： d4=28mm長度為l4=42mm段： d5=30mm長度為l5=26mm用來和軸承進(jìn)行過度配合，初選用30206型圓錐滾子軸承。段：齒輪部分( 3 )軸強(qiáng)度校核齒輪之間的力：對小錐齒輪受力分析：ft1=2t1/dm1=2*28.002/51=1.098kn（外）fa1=ft1*t

9、an20*sin18.4349=0.126kn（左）fr1=ft1*tan20*cos18.4349=0.379kn（下）帶輪處：（下）對輸入軸進(jìn)行受力分析得軸承1 ：fr1=1.144kn（上） ft1=1.029kn（外）軸承2：fr=0.206kn（下） ft2=2.127kn（里）軸承3位置為危險(xiǎn)截面這里只校核危險(xiǎn)截面3的強(qiáng)度。軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)首先計(jì)算截面3的抗彎截面系數(shù)w軸的計(jì)算應(yīng)力該軸材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，查得其許用應(yīng)力因此，故滿足要求。輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1、按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初定直徑選用45號鋼最為軸的材料考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則考慮到聯(lián)軸器的

10、尺寸，我們選大軸最小徑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 1 2 3 4 5 6( 2 )確定軸各段直徑和長度段: d1=28mm、長度取l1=60mm，與聯(lián)軸器相連。段: d2=32mm 長度取l2=31mm。段: d3=33mm長度取l3=35mm用來和軸承進(jìn)行過度配合，初選用30207型圓錐滾子軸承。段：d4=40mm長度為l4=82mm，定位。段：d5=36mm長度為l5=43mm，與大齒輪配合。vi段：d6=35mm長度為l6=31mm，和軸承進(jìn)行過度配合,初選用30207型圓錐滾子軸承。( 3 )軸強(qiáng)度校核齒輪之間的力：fa2=0.379knfr2=0.12

11、6knft2=ft1=1.098kn大齒輪上的動力參數(shù)：p2=1.382832kw 轉(zhuǎn)速 n2=163.7025r/min t2=80.6710nm危險(xiǎn)面2處的彎矩：由于軸單向轉(zhuǎn)動，扭矩可以認(rèn)為按脈動循環(huán)變化，故取折合系數(shù)前已選定軸的材料為45號鋼，正火處理，查得，因此，故滿足要求。第七部分 圓錐滾子軸承的選擇及校核計(jì)算根據(jù)根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命l=1030016=48000h由于軸承會受到較大的軸向力，故選擇深溝球軸承1、對于從動軸，選擇30207軸承，由受力分析知：， 而查表知 基本額定動載荷 故查表得，,則當(dāng)量動載荷, 載荷系數(shù)，因,所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算而使用期限，故，滿足要求。2

12、、對于主動軸，選擇30206軸承，由受力分析知：， 而查表知 基本額定動載荷,故查表得，,則當(dāng)量動載荷,載荷系數(shù)，且，則而使用期限，故，滿足要求。第八部分 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算（1）帶輪與輸入軸所用鍵的校核軸徑，軸長選用a型平鍵，通過查表得到輪轂的材料是鑄鐵，鍵和軸的材料是45號鋼，選用較小的材料做為計(jì)算，即，滿足要求。（2）輸出軸和齒輪連接采用的鍵的校核軸徑，軸長采用a型平鍵連接。通過查表得到軸和齒輪的材料都是45號鋼，所以抗壓需用應(yīng)力是：，滿足要求。（3）輸出軸和聯(lián)軸器連接采用的鍵的校核軸徑，軸長采用a型平鍵連接。通過查表得到輪轂的材料是鑄鐵，鍵和軸的材料是45號鋼，選用較小的材料做為計(jì)

13、算，即，滿足強(qiáng)度要求。第九部分 聯(lián)軸器的選擇減速器的輸出軸與工作機(jī)之間用聯(lián)軸器連接，由于軸的轉(zhuǎn)速較低，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，綜合考慮選用彈性套柱銷聯(lián)軸器，聯(lián)軸器上的扭矩為80.6710nm，選用型號為lt5。第十部分 潤滑及密封齒輪的潤滑采用浸油潤滑，由于低速級周向速度為1.54m/s，為錐齒輪傳動，浸油高度應(yīng)沒過大錐齒輪齒寬，至少應(yīng)沒過1/2齒寬，齒頂距箱底至少30mm,這里為設(shè)計(jì)為45mm。選用ckc150潤滑油。軸承的潤滑由于浸油齒輪的圓周速度，齒輪不能有效的把油飛濺到箱壁上，因此選用脂潤滑方式。脂潤滑具有形成潤滑膜強(qiáng)度高，不容易流失，容易密封，一次加脂可以維持相當(dāng)長一段時(shí)間，也有利于傳動裝置的

14、維護(hù)。選用zl-2號通用鋰基潤滑脂（gb 7324-1994） 。密封 端蓋與軸間的密封軸承用軸承蓋緊固，已知軸承用脂潤滑，且軸的最高圓周速度不超過2m/s，屬于低速范疇，因此這里可以使用氈圈油封。氈圈油封結(jié)構(gòu)簡單，摩擦較大，易損耗，應(yīng)注意及時(shí)更換。第十一部分 箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選擇減速器附件的選擇起吊裝置：采用箱蓋吊環(huán)螺釘、箱座吊耳通氣器：由于在室內(nèi)使用，選通氣器（一次過濾），采用m121.25油面指示器：選用油尺m12放油螺塞：選用外六角油塞及墊片m141.5箱體及其附件參數(shù)名 稱尺 寸（mm）箱 座 壁 厚8箱 蓋 壁 厚8箱蓋凸緣厚度12箱座凸緣厚度12箱座底凸緣厚度20地腳螺釘直

15、徑12地腳螺釘數(shù)目4(個(gè))小錐齒輪軸軸承旁連接螺栓直徑10大錐齒輪軸軸承旁連接螺栓直徑10蓋與座連接螺栓直徑8軸承端蓋螺釘直徑m8m6視孔蓋螺釘直徑m6定位銷直徑6凸臺高度39大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離10箱蓋，箱座肋厚6.8主動端軸承端蓋外徑92被動端軸承端蓋外徑112箱體的附件包括窺視孔及窺視孔蓋、通氣器、軸承蓋、定位銷、啟箱螺釘、油標(biāo)、放油孔及放油螺塞、起吊裝置等等。箱體加工工藝路線：鑄造毛坯時(shí)效油漆劃線粗精加工基準(zhǔn)面粗、精加工各平面粗、半精加工各主要加工孔精加工主要孔粗、精加工各次要孔加工各緊固孔、油孔等去毛刺清洗檢驗(yàn)。減速器的裝拆順序及注意事項(xiàng) ：箱體和箱蓋通過螺栓連接，拆下螺栓即可將箱

16、蓋取下，對于兩軸系零件，整個(gè)取下該軸，即可一一拆下各零件。其它各部分拆卸比較簡單。 拆卸零件不要用硬東西亂敲，以防敲毛敲壞零件，影響裝配復(fù)原。對于不可拆的零件，如過渡配合或過盈配合的零件則不要輕易拆下。對拆下的零件應(yīng)妥善保管，以免丟失。技術(shù)要求：1.裝配前，滾動軸承用汽油清洗，其它零件用煤油清洗，箱體內(nèi)不允許有任何雜物存在，箱體內(nèi)壁涂耐磨油油漆；2.齒輪副的側(cè)隙用鉛絲檢驗(yàn)，側(cè)隙值應(yīng)不小于0.14mm；3.滾動軸承的軸向調(diào)整間隙均為0.05-0.1mm；4.齒輪裝配后，用涂色法檢驗(yàn)齒面接觸斑點(diǎn)，沿齒高不小于65%，沿齒長不小于60%；5.減速器剖面分面涂密封膠或水玻璃，不允許使用任何填料；6.減速器內(nèi)裝l-an15（gb443-89），油量應(yīng)達(dá)到規(guī)定高度；7.減速器外表面涂綠色油漆。電動機(jī)型號為y90l-4i=8.5521i1=2.8507i2=3z型帶輸入軸滿足要求輸出軸滿足要求輸出軸承30207輸入軸承30206a型鍵6650a型鍵10832a型鍵8750凸緣聯(lián)軸器鋰基潤滑脂十一、設(shè)計(jì)小結(jié)經(jīng)過這兩周忙碌且充實(shí)的機(jī)械課程設(shè)計(jì)，我覺得我付出了許多，也收獲了許多。這次的課程設(shè)計(jì)讓我將以前學(xué)習(xí)的理論知識進(jìn)一步的鞏固與吃透，也深深的