課程設(shè)計說明書(帶式輸送機傳動裝置)

帶式輸送機傳動裝置湖南理工學(xué)院課程設(shè)計報告書題目：帶式輸送機傳動裝置系部：機械工程學(xué)院專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化班級：機自13—2BF姓名：李國政、方吉、謝波、譚濤、劉翔，張家豪，賴智勇學(xué)號：141319008682015年12月24日目錄一傳功方案的分析與擬定 11.1原始數(shù)據(jù) 11.2工作條件 1二原動機的選擇 12.1選擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)形式 22.2確定電動機的功率 22.3確定電動機的轉(zhuǎn)速 2三傳動比及分配 3四傳動裝置的運動及動力參數(shù)計算 3五各級傳動零件設(shè)計計算 35.1第一對齒輪（高速齒，斜齒） 35.2第二對齒輪（低速齒，直齒） 6六軸的設(shè)計計算 76.1軸1的設(shè)計 86.2軸2的設(shè)計 106.2軸3的設(shè)計 12七軸承校核 15八鍵連接的選擇與校核 16九聯(lián)軸器 1710.1類型的選擇 1810.2型號選擇 18十箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計 18十一減速器附件的選擇 2011.1窺視孔及視孔蓋 2011.2通氣器 2011.3油標(biāo) 2111.4放油螺塞及放油孔 2111.5起吊裝置 2111.6定位銷 2211.7啟蓋螺釘 22十二潤滑與密封 2312.1齒輪的潤滑 2312.2滾動軸承的潤滑 2312.3密封的選取 23十三總結(jié) 23參考文獻 24一傳功方案的分析與擬定1.1原始數(shù)據(jù)帶圓周力F（KN）傳送帶速度v（m/s)滾筒直徑D(mm)2.813201.2工作條件兩班制，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)；使用折舊期8年；室內(nèi)，灰塵較大，環(huán)境最高溫度35oC；四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修；一般機械廠制造，小批量產(chǎn)。1.3設(shè)計方案傳動方案分析：次傳動方案采用二級展開式圓柱齒輪減速器，相比一級傳速，二級傳速能有更大的傳動比（8~60），更好滿足傳動要求。二原動機的選擇2.1選擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)形式

電動機的類型和結(jié)構(gòu)形式應(yīng)該根據(jù)電源種類、工作條件、工作時間的長短及載荷的性質(zhì)、大小、啟動性能和過載情況等條件來選擇。工業(yè)上一般采用三相交流電動機。Y系列三相交流異步電動機由于結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、維護方便等優(yōu)點，故其應(yīng)用最廣泛。在經(jīng)常啟動、制動和反轉(zhuǎn)、間歇或短時工作的場合，要求電動機的轉(zhuǎn)動慣量小和過載能力大，可以選用YZ和YZR系列三相異步電動機。2.2確定電動機的功率2.2.1穩(wěn)定運作下工作機主軸上所需功率Pw：Pw=Fv/1000=2.8Kw2.2.2傳動裝置的總效率η注：?η1=0.99η2=0.97?η3=0.98?η4=0.98?η5=0.962.2.3電動機所需的功率：P2.3確定電動機的轉(zhuǎn)速2.3.1滾筒工作轉(zhuǎn)速按手冊推薦的傳動比合理范圍，取二級減速器傳動比范圍為8～40。2.3.2電動機轉(zhuǎn)速由滾筒轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)動比，電動機轉(zhuǎn)速在477.68-2388.40r/min2.3.3確定電動機[1]型號；Y132m1-6額定功率；4kW轉(zhuǎn)速960r/min三傳動比及分配總傳動比（即減速器傳動比）i=960/57.91=16.08減速器內(nèi)傳動比分配，按照i12=1.2i23分配[2]，則i12=4.39i23=3.66注：i12指軸1和軸2之間的傳動比i23指軸2與軸3之間的傳動比四傳動裝置的運動及動力參數(shù)計算1軸n1=nw=960r/minPT2軸n2=n1/i12=218.68r/minPT3軸n2=n2/i23=59.75r/minPT五各級傳動零件設(shè)計計算5.1第一對齒輪（高速齒，斜齒）5.1.1齒輪材料由小齒輪采用40Cr表面淬火，硬度為52~56HRC，取54HRC；大齒輪用45鋼調(diào)質(zhì)處理硬度為229~286HBS,取為240HBS。[σH1]=500+11HRC=(500+11×[σH2]=380+0.7HBS=(380+0.7×[σF1]=160+2.5HRC=(160+2.5×[σH1]=140+0.2HBS=(140+0.2×5.1.2按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計1選取齒數(shù)通常z1=17~20，取z1=19z2=i12?z1=19?4.39=83.41取為z2=842選擇齒寬系數(shù)由于齒輪是非對稱布置，且為軟齒面，所以取ψ3初選載荷系數(shù)載荷系數(shù)Kt=1.3~1.6,由于齒輪為非對稱布置，所以取Kt=1.54齒形系數(shù)和齒根應(yīng)力修正系數(shù)。由當(dāng)量齒數(shù)計算公式zv=z（cosβ）3可得z5初選螺旋角β=15°6螺旋角系數(shù)由?βY7計算重合度系數(shù)εαY8計算模數(shù)Ym=39模數(shù)修正。查表【3】9-2，KA=1.0，齒輪圓周速度v=π精度等級選8，由【3】圖9-8可知Kv=1,KK=K由于比預(yù)先值小不用修正，取m5.1.3按齒面接觸疲勞強度校核1節(jié)點區(qū)域系數(shù)。由[3]圖9-11ZH=2.432螺旋角系數(shù)Zβ3重合度系數(shù)。Zσ齒面接觸強度足夠。4計算幾何尺寸a=取107mm修正后的螺旋角為β=arc由于變化不大，所以前述計算參數(shù)不需修正。dd齒寬取bb5.2第二對齒輪（低速齒，直齒）5.1.1齒輪材料由小齒輪采用40C調(diào)質(zhì)處理，硬度為240~285HBS，取260HBS；大齒輪用45鋼調(diào)質(zhì)處理硬度為229~286HBS,取為240HBS。[σH1[σH2]=380+0.7HBS=(380+0.7×240）MPa=548MP[σF1]=155+0.3HBS=(155+0.3×[σH1]=140+0.2HBS=(140+0.2×5.1.2按齒根彎曲強度設(shè)計1選取齒數(shù)通常z3=20~40，取z3=29z4=i23?z4=84?3.66=106.14取為z4=1072選擇齒寬系數(shù)由于齒輪是非對稱布置，且為軟齒面，所以取ψ3初選載荷系數(shù)載荷系數(shù)Kt=1.3~1.6,由于齒輪為非對稱布置，所以取Kt=1.54計算分度圓直徑εαZd=36確定載荷系數(shù)K查表【3】9-2，KA=1.0，齒輪圓周速度v=πd精度等級選8，由【3】圖9-8可知Kv=1.02,KK=K由于比預(yù)先值小，修正后d模數(shù)m=d標(biāo)準(zhǔn)化模數(shù)m=2.5mm修正模數(shù)后d7確定齒寬QUOTEb3=0.8×72.5=58b3=0.8×72.5=58mm取b3=60mm則b45.1.3按齒根彎曲疲勞強度驗算1齒形系數(shù)和齒根應(yīng)力修正系數(shù)。由z3=29,z4=107,查表2驗算齒根彎曲應(yīng)力Yσ=98.41MPaσF4六軸的設(shè)計計算h=0.07d(d為與零件相配處軸的直徑）6.1軸1的設(shè)計1材料選擇設(shè)計需要為普通用途，中小功率的減速器，選用45鋼正火處理

查【3】表14-1得σb=600MPa得σs2最小直徑的確定由【3】表14-2查取A=112，代入d≥A可得最小直徑為17.84mm考慮軸端有兩鍵槽（由于單鍵強度不足），將上述軸徑增大5%，即17.84×1.05%=18.732選取最小直徑應(yīng)為19mm。3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計并繪制結(jié)構(gòu)草圖1.軸上零件的定位，固定和裝配

軸1的齒輪采用固定于軸上，最左邊為軸承軸承的定位依靠軸肩和擋油板，想對應(yīng)的最右邊的軸承和擋油板一樣，，軸向固定依靠凸緣式端蓋，聯(lián)軸器周向固定依靠鍵。2.確定軸各段直徑和長度軸的外伸段的直徑d7由后期驗算鍵的強度定為22mm，d6=d6+2hd各段的長度L3L1=L5=29mmL2=1.4h=3mmL6QUOTEL4初選為76mmL4初選為70mm由草圖可知，兩軸承之間的跨距L=L14按扭轉(zhuǎn)和彎曲組合變形強度條件進行校核計算1受力圖彎矩圖軸上所受的外力有：作用在齒輪上的兩個分力，圓周力Ft和徑向力Fr，方向如圖所示；作用在齒輪和半聯(lián)軸器之間軸段上的扭矩為T齒輪上圓周力F齒輪上圓周力F2將作用在軸上的力向水平面和垂直面分解，然后按水平和垂直面分別計算(由材料力學(xué)）垂直面的支反力F水平面的支反力F齒輪處的彎矩垂直M水平M合成彎矩M=5校核軸的強度軸在齒輪處截面處的彎矩和扭矩最大，故為軸的危險截面，軸單向轉(zhuǎn)動，扭矩可認為按脈動循環(huán)變化，故取折合系數(shù)0.6.σ所以，軸的強度滿足要求6.2軸2的設(shè)計1材料選擇設(shè)計需要為普通用途，中小功率的減速器，選用45鋼正火處理

查【3】表14-1得σb=600MPa得σs2最小直徑的確定由【3】表14-2查取A=112，代入d≥A可得最小直徑為28.7mm考慮軸端有兩鍵槽（由于單鍵強度不足），將上述軸徑增大5%，即28.7×1.05%=30.315選取最小直徑應(yīng)為33.5mm。3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計并繪制結(jié)構(gòu)草圖1.軸上零件的定位，固定和裝配

軸2上有兩個齒輪，在兩齒輪之間放置一個軸肩，最左邊為軸承軸承的定位依靠軸肩和擋油板，想對應(yīng)的最右邊的軸承和擋油板一樣，，軸向固定依靠凸緣式端蓋，聯(lián)軸器以及齒輪周向固定依靠鍵。2.確定軸各段直徑和長度d5=d2=40mmd3d4各段的長度L2=25mmQUOTEL1=L5=39mm(L1=L5=32mm(由軸承6207的厚度16以及擋油板的寬度確14LL由草圖可知，兩軸承之間的跨距L=L1+4按扭轉(zhuǎn)和彎曲組合變形強度條件進行校核計算1受力圖彎矩圖軸上所受的外力有：作用在齒輪上的兩個分力，圓周力Ft和徑向力Fr，方向如圖所示；作用在齒輪和半聯(lián)軸器之間軸段上的扭矩為T齒輪1上圓周力F齒輪1上圓周力F齒輪2上圓周力F齒輪2上圓周力F2將作用在軸上的力向水平面和垂直面分解，然后按水平和垂直面分別計算(由材料力學(xué)）垂直面的支反力F水平面的支反力F彎矩最大處垂直M水平M合成彎矩M=（5）校核軸的強度軸在齒輪2處截面處的彎矩和扭矩最大，故為軸的危險截面，軸單向轉(zhuǎn)動，扭矩可認為按脈動循環(huán)變化，故取折合系數(shù)0.6.σ所以，軸的強度滿足要求6.2軸3的設(shè)計1材料選擇設(shè)計需要為普通用途，中小功率的減速器，選用45鋼正火處理

查【3】表14-1得σb=600MPa得σs2最小直徑的確定由【3】表14-2查取A=110，代入d≥A可得最小直徑為42.72mm考慮軸端有兩鍵槽（由于單鍵強度不足），將上述軸徑增大5%，即42.72×1.05%=44.85選取最小直徑應(yīng)為45mm。3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計并繪制結(jié)構(gòu)草圖1.軸上零件的定位，固定和裝配

軸3上有1個齒輪，在齒輪旁邊放置一個軸肩定位，左邊為軸承軸承的定位依靠軸肩和擋油板，想對應(yīng)的最右邊的軸承和擋油板一樣，，軸向固定依靠凸緣式端蓋，聯(lián)軸器以及齒輪周向固定依靠鍵。2.確定軸各段直徑和長度d1d2d3=d4d6=60mmd5各段的長度L6QUOTEL7=41mm(L7=37mm由軸承6211的厚度21以及擋油板的寬度確14以及容乃齒輪伸出的2mm定）L3L1L2L5L4=43mm（4按扭轉(zhuǎn)和彎曲組合變形強度條件進行校核計算1受力圖彎矩圖軸上所受的外力有：作用在齒輪上的兩個分力，圓周力Ft和徑向力Fr，方向如圖所示；作用在齒輪和半聯(lián)軸器之間軸段上的扭矩為T齒輪上圓周力F齒輪上圓周力F2將作用在軸上的力向水平面和垂直面分解，然后按水平和垂直面分別計算(由材料力學(xué)）垂直面的支反力F水平面的支反力F彎矩最大處垂直M水平M合成彎矩M=5校核軸的強度軸在齒輪處截面處的彎矩和扭矩最大，故為軸的危險截面，軸單向轉(zhuǎn)動，扭矩可認為按脈動循環(huán)變化，故取折合系數(shù)0.6.σ所以，軸的強度滿足要求七軸承校核（參考【2】表3-18）軸號軸承型號Cr/KNC0r./KN163062715.22630725.512.2362113523.2由已知條件知道工作時間為8年，且每天班制工作，則大概總的各種時間為（軸承預(yù)計壽命)L計算各軸承在最不利情況下的當(dāng)量載荷PPP校核軸承壽命L常溫下f校核結(jié)果軸壽命/h18501124527433528221校核壽命均大于預(yù)期壽命

八鍵連接的選擇與校核

平鍵安裝圖軸零件鍵所在軸部直徑(mm)BxH（mm)鍵長L(mm)1聯(lián)軸器228×7502齒輪15016×1022齒輪23812×8503聯(lián)軸器5016×1080齒輪6018×1156平鍵連接的擠壓條件：σ

由[3]表5-2靜載荷可知，σp選125~150pMPa,校核結(jié)果軸零件結(jié)果/MPa1聯(lián)軸器55.142齒輪1182.625齒輪21339253聯(lián)軸器174.8齒輪201.54從上表可知單鍵擠壓強度不夠，所以采用雙鍵結(jié)構(gòu)軸零件結(jié)果/MPa1聯(lián)軸器55.142齒輪1（雙鍵）121.75齒輪2133.9253聯(lián)軸器（雙鍵）116.53齒輪（雙鍵）134.36鍵校核完成。九聯(lián)軸器10.1類型的選擇

綜合考慮各種因素選擇彈性柱銷聯(lián)軸器10.2型號選擇名義扭矩計算公式;T=9550?由前述計算知軸1上聯(lián)軸器的扭矩T1=38.598N.m,軸3上聯(lián)軸器的扭矩T3=559.414N.m由[1]表3-12k可以查得聯(lián)軸器型號，如下；軸1上聯(lián)軸器HL1Y型軸3上聯(lián)軸器HL4J型十箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計參考[1]表3-2，其中a=170mm名稱符號尺寸/mm箱座壁厚δ8箱蓋壁厚δ8箱座b12箱蓋b12箱座底凸緣厚度b20地腳螺釘直徑d119地腳螺釘數(shù)目n4軸承旁連接螺栓直徑d15箱蓋與箱座連接螺栓直徑d10連接螺栓d2l150軸承蓋螺釘直徑d8視孔蓋螺釘直徑d6定位銷直徑d7螺栓至外箱壁距離c25螺栓至凸緣邊緣距離c23軸承旁凸臺的半徑R23凸臺高度h140箱體外壁至軸承座端面的距離l55大齒輪頂圓與箱體內(nèi)壁的距離

Δ12齒輪端面與箱體內(nèi)壁距離Δ10箱蓋，箱座肋厚mm軸承端蓋外徑軸1D102軸2D112軸3D140軸承端蓋凸緣厚度t8軸承旁連接螺栓距離S112十一減速器附件的選擇11.1窺視孔及視孔蓋11.2通氣器由已知選M12x1.25.11.3油標(biāo)選M12型，安裝圖如下，11.4放油螺塞及放油孔放油孔應(yīng)設(shè)在油池的最低處，平時用螺塞堵住，采用圓柱螺塞時，箱座上裝置處應(yīng)設(shè)凸臺，并加封油墊片.放油孔不能高于油池底面，以免排不干凈。11.5起吊裝置d=R=吊耳環(huán)的厚度b=2吊鉤的寬度：B=高度：H=0.8?B=0.8×48=38.4mm吊鉤向內(nèi)凹的高度：h=0.5H=0.5×38.4=19.2mm半徑：r=0.25B=0.25×48=12mm11.6定位銷定位銷的直徑d=7mm其長度應(yīng)大于箱體上下凸緣的總厚度。11.7啟蓋螺釘

為防止?jié)櫥蛷南潴w剖分面處外漏，常在