帶式輸送機傳動裝置機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計1

1、重慶機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計說明書設(shè)計名稱： 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 題 目： 帶式輸送機傳動裝置 專 業(yè)： 機電工程 重慶機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書 機電工程 專 業(yè) 機電一體化 年級 3 班一、設(shè)計題目帶式輸送機傳動裝置已知條件：1.工作情況：兩班制，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，運輸帶速度允許誤差為0.5%；2.使用折舊期：五年；3.動力來源：電力，三相交流，電壓380/220v；4.滾筒效率：0.96（包括滾筒與軸承的效率損失）。原始數(shù)據(jù)表參數(shù)題號12345運輸帶工作拉力f/（kn）3.23.43.52.82.6運輸帶工作速度v/（m/s）1.51.61.81.51.4卷筒直徑d/(mm

2、)400400400450450參數(shù)題號678運輸帶工作拉力f/（kn）2.42.22.1運輸帶工作速度v/（m/s）1.51.41.5卷筒直徑d/(mm)400400500選擇的題號為 6 號數(shù)據(jù)為：運輸帶工作拉力f = 2.4 n運輸帶工作速度v = 1.5 m/s卷筒直徑d = 400 mm二、主要內(nèi)容1.擬定和分析傳動裝置的設(shè)計方案；2.選擇電動機，計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)；3.進行傳動件的設(shè)計計算及結(jié)構(gòu)設(shè)計，校核軸的強度；4.繪制減速器裝配圖；5.繪制零件工作圖；6.編寫設(shè)計計算說明書。三、具體要求本課程設(shè)計要求在2周時間內(nèi)完成以下的任務(wù)：1.繪制減速器裝配圖1張（a2圖紙）；2

3、.零件工作圖2張（齒輪和軸，a4圖紙）；3.設(shè)計計算說明書1份，約3000字左右。四、進度安排次序設(shè)計內(nèi)容時間分配（天）1指導(dǎo)老師介紹課程設(shè)計注意事項12擬定設(shè)計方案13傳動件的設(shè)計計算24畫裝配圖25畫零件圖26編寫設(shè)計說明書2五、成績評定指導(dǎo)教師 張海秀 簽名 日期 年 月 日系主任 審核 日期 年 月 日目錄一 設(shè)計任務(wù)的分析21.1本課程設(shè)計的目的21.2 本課程設(shè)計的內(nèi)容、任務(wù)及要求21.2.1課程設(shè)計的內(nèi)容21.2.2課程設(shè)計的任務(wù)21.2.3 課程設(shè)計的要求21.3 課程設(shè)計的步驟21.3.1設(shè)計準備工作21.3.2 總體設(shè)計21.3.3傳動件的設(shè)計計算21.3.4裝配圖草圖的繪

4、制21.3.5裝配圖的繪制31.3.6 零件工作圖的繪制31.3.7 編寫設(shè)計說明書3二 傳動裝置的總體設(shè)計42.1選擇電動機42.1.1選擇電動機類型42.1.2選擇電動機功率42.1.3 確定電動機轉(zhuǎn)速42.2 計算總傳動比和分配傳動比42.2.1計算總傳動比42.2.2 分配傳動裝置的各級傳動比42.3 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)52.3.1各軸轉(zhuǎn)速52.3.2 各軸的輸入功率52.3.3 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩52.4 傳動零件的設(shè)計計算52.4.1箱外傳動件的設(shè)計52.4.2箱內(nèi)傳動件的設(shè)計52.5 減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計6參考文獻7一 設(shè)計任務(wù)的分析1.1本課程設(shè)計的目的1.2 本課程設(shè)計的內(nèi)

5、容、任務(wù)及要求1.2.1課程設(shè)計的內(nèi)容1.2.2課程設(shè)計的任務(wù)1.2.3 課程設(shè)計的要求1.3 課程設(shè)計的步驟1.3.1設(shè)計準備工作1.3.2 總體設(shè)計1.3.3傳動件的設(shè)計計算1.3.4裝配圖草圖的繪制1.3.5裝配圖的繪制1.3.6 零件工作圖的繪制1.3.7 編寫設(shè)計說明書1.選擇電動機(1)擇電動機類型： 按已知工作要求和條件選用y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠型三相異步電動機。（2） 確定電動機功率： 工作裝置所需功率： kw式中，=7000n,=1.1m/s,工作裝置的效率取=0.94。代入上式得：= kw電動機的輸出功率: kw式中，為電動機軸至卷筒軸的傳動裝置總效率。式中，v帶傳

6、動效率=0.96，率=0.990，傳動（稀油潤滑）效率=0.975，滑塊聯(lián)軸器效率=0.98，則=0.89按表2-2中y系列電動機技術(shù)數(shù)據(jù)，選電動機的額定功率為5.5kw。(3) 確定電動機轉(zhuǎn)速卷筒軸作為工作軸，其轉(zhuǎn)速為： r/min經(jīng)查表按推薦的傳動比合理范圍:v帶傳動的傳動比 24，單級圓柱齒輪傳動比35，則總傳動比合理范圍為620，可見電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為：=（620）95.54=573.2481146.496 r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min，1000r/min為減少電動機的重量和價格，由表8-184選常用的同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的y系列電動機y160l-6，

7、其滿載轉(zhuǎn)速為960r/min表2.1 電動機數(shù)據(jù)及總傳動比方案電動機型號額定功率(kw)電動機轉(zhuǎn)速（r/min）總傳動比i同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1y160m2-85.575072010.022yb2m2-65.5100096013.402.計算傳動裝置的總傳動比及分配各級的偉動比，為使v帶傳動的外廓尺寸不致過大，取傳動比=4，則齒輪傳動比3. 計算傳動裝置的運動及動力參數(shù)（1） 軸計算各軸轉(zhuǎn)速軸 r/min軸 r/min工作軸 r/min（2） 計算各軸的功率軸 kw軸 kw工作軸 kw（3） 計算各軸輸入轉(zhuǎn)矩軸 n.m軸 n.m工作軸 n.m將以上算得的運動和動力參數(shù)列表如下：表2.2 各軸的運動

8、和動力參數(shù)軸名功率p(kw)轉(zhuǎn)矩t(n.m)轉(zhuǎn)速n(r/min)傳動比i電動機軸4.0437.14軸2.96115.50軸2.56367.92滾筒軸2.48360.922、齒輪傳動的設(shè)計計算（1）選擇齒輪類型，材料，精度等級及齒數(shù)。1）根據(jù)傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。運輸機為一般工作機器，速度不高，選用8級精度?？紤]減速器傳遞功率不大，所以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用40cr（調(diào)質(zhì)），齒面硬度為240hbs。大齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度240hbs；二者材料硬度相差40hbs. 2)采用兩對齒輪同時設(shè)計選小齒輪齒數(shù)=25，=189.8，取=100(2)按齒面接觸疲勞強度設(shè)計由設(shè)計計算公

9、式進行試算即:確定公式內(nèi)的各計算參數(shù)如下：1）試選載荷系數(shù)=1.32)計算齒輪傳遞的傳矩 3)由表10-7選取齒寬系數(shù)=14）由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪接觸疲勞強度極限=560mpa ；小齒輪接觸疲勞強度極限 =530mpa5）由式10-13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 6）由課本圖查得接觸疲勞的壽命系數(shù)：;7）計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，按一般可靠度要求選取安全系數(shù)s=1.0，由式10-12得：（3）計算1）計算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值2)計算齒寬b3)計算齒寬與齒高之比模數(shù) 齒高 5)計算載荷系數(shù)根據(jù)v1.5m/s ,7級精度,由圖108查得動載系數(shù)=1.05直齒輪,6)

10、按實際的載荷系數(shù)校正所算分度圓直徑，由式1010a得 （4）按齒根彎曲強度設(shè)計由式105得彎曲強度設(shè)計公式1.確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值由圖10-20c查的小齒輪的彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲強度極限由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4由式（10-12）得 =4）幾何尺寸計算 計算分度園直徑：d=zm=62.5 d=zm=250 計算中心距 計算齒寬取 6.軸的設(shè)計計算三個軸總體布置，考慮齒輪與箱體內(nèi)壁沿軸向不發(fā)生干涉，引入尺寸a=1.5mm。為保證滾動軸承放入軸承座孔內(nèi)，計入尺寸s=8mm，通過中間軸大體確定齒輪箱內(nèi)軸的長度。（一）輸入軸的設(shè)計計算1

11、. 高速軸的設(shè)計1）初步確定軸的最小直徑先按課本式15-2初步估算軸的最小直徑,選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,根據(jù)課本取于是得考慮有鍵槽，取d為42，并將直徑增大5%，則d=35(1+5%)mm=36.75.選d=452、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1）擬定軸上零件的裝配 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸各段直徑和長度a.根據(jù)之前設(shè)計的大帶輪，輪轂長l=130，取，直徑 b.初步選擇滾動軸承.因軸承只受徑向力,故選用深溝球軸承6312 ddb=6013031所以 左端滾動軸承采用軸肩進行軸向定位。由手冊查得6312型軸承的定位軸肩高度h=6，因此。3）根據(jù)圓柱齒輪若齒根圓到鍵槽底部距離e2.5m,應(yīng)將齒輪和軸做

12、成一體，故設(shè)計成齒輪軸。4）軸承端蓋的總寬度為20（有減速器及軸承端蓋的機構(gòu)設(shè)計而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝卸方便及對軸承添加潤滑的要求，取。6）其他尺寸的確定,至此，已初步確定了軸的各直徑和長度。3. 求軸上載荷(1)繪制軸受力簡圖彎矩圖及扭矩圖載荷水平面h垂直面v支反力=1615.52m 3231.04n=10090.70n =1176n彎矩m=88836n=1009.70nmm總彎矩扭矩tt=100922nmm4.按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強度根據(jù)= mp前已選軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表15-1得=55mp 此軸合理安全（二）.輸出軸的設(shè)計1. 求輸出軸上的功率p，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩p=8.43

13、kw =95.66r/min=841.6nm2. 作用在齒輪上的力已知大齒輪的分度圓直徑為 =303而 f= 3. 初步確定軸的最小直徑先按課本式15-2初步估算軸的最小直徑,選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,根據(jù)課本取于是得輸出軸的最小直徑是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 為了使所選的軸的直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，,故需同時選取聯(lián)軸器的型號查課本,選取因為計算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩,所以選取hl4型彈性柱銷聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為2500n.m,半聯(lián)軸器的孔徑為554.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1）擬定軸上零件的裝配 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸各段直徑和長度為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，i-ii軸段右端需制出一軸肩故取,

14、右端用軸承擋圈定位，按軸端直徑取d=67，為保證軸承擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故i-ii軸段的長度應(yīng)比l1略小，取82mm初步選擇滾動軸承.因軸承只受徑向力,故選用深溝球軸承6313 ddb=6514033,所以 左端滾動軸承采用軸肩進行軸向定位。3）取安裝齒輪處的軸段;齒輪的右端與左軸承之間采用套筒定位.已知齒輪的寬度為90mm,為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪,此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度,故取. 齒輪的左端采用軸肩定位,軸肩高3mm,取.軸環(huán)寬度,取b=12mm. 4)軸承端蓋的總寬度為20（有減速器及軸承端蓋的機構(gòu)設(shè)計而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝卸方便及對軸承添加潤滑的要求，取。5）其

15、他尺寸的確定 至此，已初步確定了軸的各直徑和長度。 3軸上零件的周向定位帶輪與軸的連接采用普通平鍵連接，由和由表6-1普通平鍵截面尺寸bh=128 長度為分別為l=130 4.軸上載荷。繪制軸受力簡圖和彎矩圖及扭矩圖載荷水平面h垂直面v支反力=805m=372n=2213n =1029n彎矩m=4612.08n=576510nmm總彎矩扭矩tt=613509.13nmm6. 按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強度根據(jù)= mp =60mp 故軸合理安全。各軸段上的倒角和圓角軸段軸c=2r=0.5r=0.5r=1.5r=5r=5r=1.5c=2軸c=2r=2r=1.5r=1.5r=2r=1.5r=1.5c

16、=27.滾動軸承的選擇及校核計算根據(jù)根據(jù)條件，軸承預(yù)計壽命1636510=58400h對于只承受純徑向力p=fr1、計算輸入軸承（1）初先兩軸承為深溝球軸承6312型兩軸承徑向反力：fr =p=fr 查得c=0.625kn =3lh=107981h58400h預(yù)期壽命足夠，軸承合適。3、輸出軸軸承校核（1）初先兩軸承為深溝球軸承6313型兩軸承徑向反力fr =p=fr 查得c=59.5kn =3lh=4107311h58400h預(yù)期壽命足夠，軸承合適。8.鍵聯(lián)接的選擇及校核計算取=120mpa（1）高速軸上鍵的校核選用a型平鍵，bh= 128 l=-b=40-12=28mm =258nm mp

17、a (2)輸出軸上鍵的校核選用a型平鍵軸與聯(lián)軸器連接的鍵 bh=128 l=-b=80-12=68 mpa 軸與齒輪連接的鍵 bh=128 l=-b=80-12=68 mpa 9.減速器的潤滑。（1）齒輪的潤滑方式及潤滑劑的選擇齒輪采用浸油潤滑。即將齒輪浸于減速器油池內(nèi)，當齒輪轉(zhuǎn)動時，將潤滑油帶到嚙合處，同時也將油甩直箱壁上用以散熱。（2）滾動軸承潤滑劑的選擇 滾動軸承采用油潤滑，齒輪轉(zhuǎn)動將潤滑油濺成油星以潤滑軸承。四心得與體會 這次關(guān)于帶式運輸機上的一級展開式圓柱直齒輪減速器的課程設(shè)計使我們真正理論聯(lián)系實際、深入了解設(shè)計概念和設(shè)計過程的實踐考驗，對于提高我們機械設(shè)計的綜合素質(zhì)大有用處。通過兩

18、個星期的設(shè)計實踐，使我對機械設(shè)計有了更多的了解和認識.為我們以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ).1、機械設(shè)計是機械工業(yè)的基礎(chǔ),是一門綜合性相當強的技術(shù)課程，它融機械原理、機械設(shè)計、理論力學(xué)、材料力學(xué)、公差與配合、cad實用軟件、機械工程材料、機械設(shè)計手冊等于一體。2、 這次的課程設(shè)計,對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想;訓(xùn)練綜合運用機械設(shè)計和有關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實際反系和解決工程實際問題的能力;鞏固、加深和擴展有關(guān)機械設(shè)計方面的知識等方面有重要的作用。3、 在這次的課程設(shè)計過程中,綜合運用先修課程中所學(xué)的有關(guān)知識與技能,結(jié)合各個教學(xué)實踐環(huán)節(jié)進行機械課程的設(shè)計,一方面,逐步提高了我們的理論水平、構(gòu)思能力、工程洞察力和判斷力,特別