螺旋運輸機課程設計

1、 2007 級級機械設計機械設計課程設計說明書課程設計說明書設計題目：設計題目：二級展開式圓柱直齒輪減速器二級展開式圓柱直齒輪減速器 專專 業(yè)：業(yè)： 機械設計制造及其自動化機械設計制造及其自動化 班班 級：級： 機設機設 073073 班班 學學 號：號： 設設 計計 人：人： 指導老師：指導老師： 完成日期完成日期 ： 課程設計任務書2009 2010 學年第一學期學年第一學期 機械工程 學院（系、部） 機械設計制造及其自動化 專業(yè) 073 班級課程名稱： 機械設計課程設計 設計題目： 鏈式運輸機傳動裝置設計 完成期限：自 2009 年 12 月 20 日至 2010 年 1 月 2 日共

2、2 周內容及任務一、設計的主要技術參數(shù)運輸鏈牽引力（f/kn）：2.5kn輸送速度 v/(m/s)：0.6m/s滾筒直徑 d/(mm)：170mm工作條件：兩班制，使用年限 10 年，連續(xù)單向運轉，載荷平穩(wěn)，小批量生產，運輸鏈速度允許誤差5%.二、設計任務傳動系統(tǒng)的總體設計； 傳動零件的設計計算；減速器的結構、潤滑和密封；減速器裝配圖及零件工作圖的設計； 設計計算說明書的編寫。三、設計工作量（1） 減速機裝配圖 1 張； （2） 零件工作圖 23 張；（3） 設計說明書 1 份（60008000 字） 。起止日期工作內容12.20-12.21傳動系統(tǒng)總體設計12.22-12.24傳動零件的設計

3、計算；12.25-12.30減速器裝配圖及零件工作圖的設計、整理說明書進度安排1.1交圖紙并答辯主要參考資料1濮良貴，紀名剛.機械設計.北京：高等教育出版社，2001.2金清肅.機械設計課程設計.武漢：華中科技大學出版社，2007.3鄭文緯，吳克堅. 機械原理m. 北京:高等教育出版社，2006.12指導教師 （簽字）： 年 月 日系（教研室）主任（ 簽字）： 年 月 日（機械設計課程設計）設計說明書（鏈式運輸機傳動裝置設計鏈式運輸機傳動裝置設計）起止日期： 2009 年 12 月 20 日 至 2010 年 1 月 1 日學生姓名班級學號成績指導教師 (簽字 )機械工程學院（部）機械工程學院

4、（部）20102010 年年 1 1 月月 1 1 日日目錄目錄第一部分、課程設計任務書第一部分、課程設計任務書-5第二部分、傳動傳動總體設計第二部分、傳動傳動總體設計-6第三部分、傳動零件的設計與分析計算第三部分、傳動零件的設計與分析計算-7一、一、v 帶的設計與計算帶的設計與計算 -8二、兩級圓柱直齒輪減速器的設計與計算二、兩級圓柱直齒輪減速器的設計與計算 -9(一)、高速級大小齒輪的設計-10(二)、低速級大小齒輪的設計-12三、軸的設計計算與校核三、軸的設計計算與校核 -16(一)、三條軸各軸段直徑的確定-16(二) 、三條軸各軸段長度的確定 -17（三） 、三條軸強度的校核-19五、

5、鍵的選擇與校核五、鍵的選擇與校核 -18(一)高速軸鍵的選擇與校核-28(二)中間軸鍵的選擇與校核-28(三)低速軸鍵的選擇與校核-28六、滾動軸承的選擇與校核六、滾動軸承的選擇與校核 -29七、聯(lián)軸器的選擇與校核七、聯(lián)軸器的選擇與校核 -30八、箱體主要尺寸結構的設計和計算八、箱體主要尺寸結構的設計和計算 -30九、參考文獻及附錄九、參考文獻及附錄 -31第四部分、設計小節(jié)第四部分、設計小節(jié) -32第一部分、課程設計任務書第一部分、課程設計任務書參考傳動方案圖鏈式運輸機的傳動裝置 傳動方案參考圖 一、設計的主要技術參數(shù)運輸鏈牽引力（f/kn）：2.5kn輸送速度 v/(m/s)：0.6m/s

6、鏈輪節(jié)圓直徑 d/(mm)：170mm工作條件：兩班制，使用年限 10 年，連續(xù)單向運轉，載荷平穩(wěn)，小批量生產，運輸鏈速度允許誤差5%.二、設計任務傳動系統(tǒng)的總體設計；傳動零件的設計計算；減速器的結構、潤滑和密封；減速器裝配圖及零件工作圖的設計；設計計算說明書的編寫。三、設計工作量1、減速機裝配圖 1 張；2、零件工作圖 23 張；3、設計說明書 1 份（60008000 字） 。 原始數(shù)據(jù)如下：課題號方案 1運動鏈牽引力 f/(kn)2.5輸送速度 v/(m/s)0.6鏈輪節(jié)圓直徑 d/(mm)170每日工作時間 h/小時8 2傳動工作年限/年10設計計算內容主要結果第二部分、傳動傳動總體設

7、計第二部分、傳動傳動總體設計系統(tǒng)總體設計與分析本傳動裝置總傳動比不是很大，考慮到工作機載荷平穩(wěn)，功率較小，故采用二級減速傳動即可，且工作機無特殊需求，綜合考慮選用普通兩級圓柱直齒輪減速器。 1、電動機的選擇(1)、電動機類型的選擇根據(jù)動力源和工作條件，并參考課程設計手冊選用一般用途的 y 系列三相交流異步電動機，臥式封閉結構，電源為電壓 380v。(2)、電動機所需工作功率 =1000.vp=1.5kw wp10006 . 02500 根據(jù)工作機的類型選擇其效率=0.96w 傳動裝置的總效率： = 0.89 321w 其中：=0.99(聯(lián)軸器效率) =0.99(一對軸承的效率) = 0.97

8、(一對閉式傳動齒輪的效率) =0.96(v 帶的傳動效率) 電機所需的功率為:=1.95kwwawdpp.89. 096. 05 . 1因載荷平穩(wěn)，電動機額定功率略大于即可，選電動機的額定功率2.2kw。. (3)、電動機轉速的選擇 根據(jù)已知條件，可得鏈輪的工作轉速為 =67.4r/minwndv10006017014. 36 . 060000 修正誤差系數(shù) =67.467.45%=64.03r/min70.77r/minwn由表(2-2)可知，兩級圓柱直齒輪減速器的一般傳動比范圍為 840，則總傳動比的合理范圍為=840， ai 故電動機的可選轉速范圍為 =(840)67.4=539.226

9、95r/minnnia查表滿足要求的電動機有同步轉速 750r/min，1000r/min，1500r/min 三種，而根據(jù)電工學常識，轉速越低，電動機成本越高，越復雜，維護困難，故綜合考慮選擇選擇同步轉速 1500r/min，其型號為 y100l-4，滿載轉速為1430r/min，額定轉矩為 2.2knm2、各級傳動比的分配 (1)、工作機的總傳動比=21.2wmnni 4 .671430 總傳動比 4321iiiii 其中：為 v 帶的傳動比，、為減速器兩對齒輪之傳動比，為軸1i2i3i4i與軸之傳動比，其間用聯(lián)軸器相連，故=1.4i 由于為 v 帶傳動，為了使 v 帶傳動外廓尺寸不致過大

10、，取=2.8，則1i1i=1.5kwwpkwpd95. 1電動機選用y100l-41 .21i8 . 21i減速器的傳動比=7.6 0i1ii8 . 22 .21 (2)、減速器兩級傳動比的分配 由于本減速器采用浸油潤滑方式，為了使各級大齒輪浸油深度相當，取高速級傳動比=3.14，低速級傳動比023 . 1ii6 . 73 . 1=2.42。203iii 故傳動系統(tǒng)的各級傳動比分別為： =2.8， =3.14， =2.42， =11i2i3i4i （3） 、傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)計算 傳動系統(tǒng)各軸的轉速、功率和轉矩計算如下： 軸(減速器高速軸) =510.7r/min511r/min8 .

11、21430101inn =1.71kwdpp1 =9550=32nm1119550npt51171. 1 軸(減速器中間速軸) =163r/min14. 3511112inn =1.710.990.99=1.693kwkw12pp =9550=99.2nm2229550npt163693. 1 軸(減速器低速軸) 67r/min42. 2163223inn =1.66kw323pp =236.5nm6766. 195509550333npt 軸(聯(lián)軸器軸) 67r/min34nn =1.660.99=1.643kw34pp =234.2nm67643. 195504t 傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)

12、如下： 第三部分、傳動零件的設計與分析計算第三部分、傳動零件的設計與分析計算 軸號軸軸軸軸轉速n(r/min)5111636767功率 p(kw)1.711.6931.661.643轉矩 t(nm)3299.2236.5234.3傳動比i2.83.142.43114. 32i42. 23i一、v 帶的設計與計算 帶傳動的主要失效形式是打滑和疲勞破壞，其設計準則是在保證不打滑的條件下，帶傳動具有一定的疲勞強度和壽命。已知電動機的功率p=2.2kw，轉速 n=1430r/min ，傳動比為 =2.8，使用壽命 10 年，每天工作i16 個小時。 (1)、確定計算功率cap 由表(8-7)查得工作情

13、況系數(shù)=1.1ak 故=1.12.2=2.42kwpkpaca (2)、選擇 v 帶的型號 根據(jù)、n 由圖(8-11)選用 a 型cap (3)、確定帶輪的基準直徑并驗算帶速ddv 1） 、初選小帶輪的基準直徑，由表(8-6)和表(8-8),取小帶輪的基準直dd徑 =85mmdd 2)、驗算帶速。按式(8-13)有v =6.36m/s100060ndvd10006014308514. 3 因為 5m/s1o18012dddd o3 .57o18085250oo533 .57o16.162o90 ( 6)、計算帶的根數(shù) z 1)、計算單根 v 帶的額定功率rp 由=85mm 和=1430r/mi

14、n，查表(8-4a)得=0.9-304kw1ddn0p 據(jù)=1430r/min，=2.8 和 a 型帶，查表(8-4b)得=0.17kwn1i0p 查表(8-5)得=0.957272，查表(8-2)得=0.99，于是有klk =(0.9304+0.17)0.95730.99=1.043kwlrkkppp)(00 2)、計算 v 帶的根數(shù) z z= =2.32 圓整為根。kwkwpprca043. 142. 2 （7） 、計算單根 v 帶的初拉力的最小值()min0f 由表(8-3)的 a 型帶的單位傳動質量 q=0.1kg/m =1600mmdl ()min=+ 0fvzkpkca)5 . 2

15、(5002vq =500=106.25n106n236. 61 . 036. 639573. 042. 2)9573. 05 . 2( 應使初拉力()min0f0f （8） 、計算壓軸力pf 壓軸力的最小值為 ()min=pfsinmin)(20fz2162sin106320 =628.119n628.2n (9)、帶輪設計 由表(8-10)查得：，。則帶輪的寬mme3 . 015mmf19度，大帶輪輪轂孔由后續(xù)高mmfezb468215) 13(2) 1(速軸設計而定，取，大帶輪的輪轂寬度：當，條件不滿足，試改選 6305 型，3crc其 ncr22000，滿足要求。 驗算 6305 型球軸

16、承的壽命，根據(jù)式(13-5)有： ，其中溫度系數(shù)。 hpcfnlth9 .48917)(601061tf 可見，軸承有足夠的壽命。hhll 對于軸，其安裝軸承處的軸徑，轉速，傳mmd40min/673rn 遞的轉矩，其余條件和前者一樣，故試選 6208 型球軸承。mmnt.5 .2363 對于左邊的軸承 a 有：，mmnffrara.2 .2675對于右邊的軸承 b 有：，取其中的較大值。mmnffrbrb.71.1234根據(jù)式(13-6): nnlpch9 .15458104800067602 .26751060366對于球軸承，查 6208 型球軸承的基本額定動載荷，3ncr18000可見

17、，滿足。rcc 驗算 6208 型球軸承的壽命，根據(jù)式(13-5)有： ，其中溫度系數(shù)。 hpcfnlth67.75791)(601061tf可見，軸承有足夠的壽命。hhll 七、聯(lián)軸器的選擇與校核根據(jù)工作要求，為了緩和沖擊，保證減速器的正常工作，輸出軸選用彈性柱銷聯(lián)軸器。已知輸出軸條件：，mmd351min/673rn ，查機械設計手冊，選擇彈性柱銷聯(lián)軸器kwp66. 13mmnt.5 .2363(gb5014-95)，hl3 型。查表(14-1),查得工作情況系數(shù)，由式(14-1)有：5 . 1ak mmntktaca.75.354105 .2365 . 13查取 hl3 型彈性柱銷聯(lián)軸器

18、的許用轉矩，許用最大轉mmntn.630速為 5000r/min，滿足要求。八、箱體主要尺寸結構的設計和計算箱體的主要尺寸根據(jù)三條軸的長度和裝配關系以及密封和潤滑等因素試確定如下：箱壁厚度，此處取。 箱蓋厚度 箱底座凸緣厚度 端蓋凸緣厚度 高速軸端蓋外徑 中間軸端蓋外徑 低速軸端蓋外徑 1 號主動輪距箱體內壁距離 2 號從動輪距箱體內壁距離 3 號主動輪距箱體內壁距離 4 號從動輪距箱體內壁距離 箱體內壁與安裝軸承之間的泄油距離為：脂潤滑=35mm，油潤滑取 =23mm，此處采用油潤滑，統(tǒng)一取=2mm。 箱體油槽間距取 2mm 地腳螺栓 m16，數(shù)量 6 根。 九、參考文獻及附錄本設計采用西北

19、工業(yè)大學編著機械設計(第八版)一書所講述的計算算法，所以公式采用本書，大部分圖表也引自此書，設計思路和說明書編排思路參考殷玉楓主編機械設計課程設計(機械工業(yè)出版社)一書，特此聲明。 參考文獻：1 濮良貴，紀明剛 機械設計 第八版 北京：高等教育出版社，2006 2 金清肅 機械設計課程設計 武漢：華中科技大學出版社，20073 孫燕，陳曉羅，熊涌 機械設計課程設計 北京：北京理工大學出版社，2007 4 殷玉楓 機械設計課程設計 北京：機械工業(yè)出版社，2007 5 陳立德 機械設計基礎 北京：高等教育出版社，20066 陳立德 機械設計基礎課程設計 北京：高等教育出版社，20067 徐學林 互換性與測量技術 長沙：湖南大學出版社，20098 梁旭坤，焦建雄 機械制造基礎() 長沙：中南大學出版社，2006第四部分、設計小節(jié)第四部分、設計小節(jié)時間如逝水，一轉眼，2009 年已成為了歷史，而我的設計也到此告一段落。算起來從去年圣誕的前一周起，到今天為止，還不包括之前的初步計算，本次設計整整耗費了我三周時間，過去的三周可以說是我有史以來最忙的日子，忙的連 2010 年元旦的到來我都不知道。在經過無數(shù)個加班加點后，設計終于告終了。雖然已經遲交了，不算是完美收場，但我也深感安慰，問心無愧了，我已經盡最大努力了，對每一項數(shù)