機械設(shè)計課程設(shè)計-設(shè)計帶式輸送機傳動裝置

機械設(shè)計課程設(shè)計

計算說明書設(shè)計題目 設(shè)計帶式輸送機傳動裝置機電工程學院13級機械設(shè)計及其自動化1班設(shè)計者 康文寶指導教師 劉松設(shè)計時間 2015.12.28~2016?1.5校名 安徽文達信息工程學院設(shè)計帶式輸送機傳動裝置，工作條件：連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載啟動，使用10年（每年300個工作日），小批量生產(chǎn)，兩班制工作,輸送機工作轉(zhuǎn)速允許誤差為土兩班制工作,輸送機工作轉(zhuǎn)速允許誤差為土5%。帶式輸送機設(shè)計原始參數(shù)為:輸送帶的最大有效拉力原始參數(shù)為:輸送帶的最大有效拉力F=3.2KN，輸送帶的工作速度值1.5m/s輸送機滾筒直徑度值1.5m/s輸送機滾筒直徑D=300mm。如圖:第1章減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計算減速器結(jié)構(gòu)電動機選擇工作機的功率Pw總效率n總所需電動機功率Pc1.3傳動比分配1.4動力參數(shù)計算各軸轉(zhuǎn)速各軸輸入轉(zhuǎn)矩各軸輸入功率第2章帶傳動設(shè)計計算2.1帶傳動輸入功率P、「C實本減速器設(shè)計為水平剖分，封閉臥式結(jié)構(gòu)Pw=FV/1000=3200X1.5/1000=4.8kwn總二n帶n齒n滾動軸承2n聯(lián)軸器n滑動軸承=0.96X0.99X0.992X0.97X0.98=0.885Pc=Pw/n總=4.8/0.885=5.42kwi總=960/95.5=10.05取i齒=6,則i帶勺總/i齒=10.05/6=1.680號軸n0=960r/min1號軸n1=n0/i帶=960/1.68=571.43r/min2號軸n2=n1/i齒=571.43/6=95.52r/min3號軸n3=n2=95.52r/min0號軸T0=9550P0/n0=53.92N/m號軸T1=9550P1/n1=86.96N/m號軸T=9550P/n=501.05N/m…… 2 2 2號軸T3=9550P3/n3=825.01N/m0號軸P0=PC=5.42KW1號軸P1=P0*n帶=5.20KW2號軸P2=P1*n齒n滾動軸承2=5.00KW3號軸P3=P*nmn…由田=4.90KW3 2 1聯(lián)軸器,滑動軸承可查得工況系數(shù)Ka20,電動機選用Y132M2-6型,同步轉(zhuǎn)速為1000r/min,滿載轉(zhuǎn)速為960r/min\ 3

選擇帶型選擇帶輪基準直徑驗算帶速V確定中心距a和帶的基準長度Ld初定中心距確定帶的基準長度確定帶的實際中心距驗算小帶輪包角ai選擇帶型選擇帶輪基準直徑驗算帶速V確定中心距a和帶的基準長度Ld初定中心距確定帶的基準長度確定帶的實際中心距驗算小帶輪包角ai確定帶的根數(shù)Z根據(jù)PC=6.5kw，no=960r/min由帶型可選定小帶輪直徑dd1=125mm,dd2=i帶*dd1=1.68*125=210mmV=ndd1n1/60x1000=6.28m/s確定單根V帶初拉力F0和壓軸力Fq。確定帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計由式0.7(dd1+dd2)4a確定單根V帶初拉力F0和壓軸力Fq。確定帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計定中心距范圍為234.5?670之間Ld0=2a0+n&1+dd2)/2+&2-4)2/430=1488.3實際中心距a?a0+Ld-Ld0/2=505.85mma;180°-(dd2-dd1)/aX57.3°弋153.2°>120°可查得單根V帶基本額定功率P0=1.65kw單根V帶基本額定功率增量△P0=0.095kw帶輪包角系數(shù)Ka=0.984,V帶的長度系數(shù)K=0.99LZNPC實/(P0+AP0)xKaxKL=3.82F0=200*(2.5-Ka)xPC/KaxZxV+QV2=203.2N初步選用A型V帶帶速在5~25m/s范圍內(nèi)，帶速合適初定450mm取Ld=1600mm包角合適初步選用A型V帶帶速在5~25m/s范圍內(nèi)，帶速合適初定450mm取Ld=1600mm包角合適取Z=4根q=0.1第3章齒輪的設(shè)計計算選擇材料，確定許用應(yīng)力齒面接觸疲勞強度設(shè)計選擇齒數(shù)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩選擇齒寬系數(shù)初定載荷系數(shù)計算分度圓直徑確定載荷系數(shù)齒根彎曲疲勞強度驗算齒形系數(shù)和齒根應(yīng)力修正系數(shù)小齒輪選擇45號鋼，調(diào)質(zhì)處理大齒輪選擇45號鋼，正火處理[oH1]=380+0.7HBS1=562MPa[。H2]=380+0.7HBS2=520MPa[oF1]=140+0.2HBS1=192MPa[oF2]=140+0.7HBS2=180MPa通常Z1=2040，Z2=Z1*^=23x6=138T1=9.55x106P1/n1=9.55x106x22/960=86905Mmm由于齒輪為對稱分布，且為軟齒面，所以取Vd=1.0載荷系數(shù)Kt=1.3?1.6，由于齒輪為非對稱分布由端面重合度得￡a=1.88-3.2(1/Z1±Z2)=1.72，則Z￡=((4-￡a)/3)1/2=0.87山仝[(268ZEZ￡/[oh])2*KT1(附1)/叩d]1/3?50.32mm齒輪圓周速度V=nd1tn1/60x1000=1.51m/s,精選等級選8級貝。K=KAxKvxKaxKHp=1.28校正后的分度圓直徑為5=d1tx(K/Ka)1/3=54.64mm,確定齒輪的模數(shù)m=d1/Z『2.38由Z1=23和Z2=138,查得YFa1=2.7,Ysa1=1.575;HBS1=260HBS2=200取Z1=23取Kt=1可查得Ka=1.0Kv=1.12Ka=1.1KHp=1.037取m=2.5mm\5

3.3.2驗算齒根彎曲應(yīng)力計算齒輪的幾何尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計第4章軸的計算選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力材料按扭轉(zhuǎn)強度計算的最小直徑Y(jié)Fa2=2.19,Ysa2=1.82Y￡=0.25+0.75/￡a=0.69aF1=2KjiYFaiYsa1Y￡/bdim=78.98MPaW19MPad1=mZ1；d2=mZ2；da1=d1+2m；da2=d2+2mdf1=d1-2.5m；df2=d2-2.5m；a=m(Z1+Z2)/2b2二甲dxd1=57.5mmb1=b2+5=63mm選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理ab=650MPa；a_1=300MPa；t_1=155MPa；[a-1]=60MPa查得軸常用材料的A值為112dNA(p/n)1/3=1123X(5/95.24)1/3=41?94mm因有兩個鍵槽，需將軸徑增大7%~10%,即41.94x107%=44.88；41.94x110%=46.13齒輪彎曲疲勞強度足夠d1=57.5mmd2=347.5mmda1=62.5mmda2=352.5df1=51.25mmdf2=341.25mma=202.5mm取b2=58mm\64.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計4.3.1確定軸段直徑按結(jié)構(gòu)和強度要求做成階梯軸，外伸段直徑為。45.為使聯(lián)軸器能軸向定位，在周的外伸端做一軸肩，所以從右往左第二段軸徑為055.按提議選擇兩個6211型滾動軸承，故左端直徑也為055,安裝齒輪的軸頭直徑為060，軸環(huán)外徑取為070，考慮到周歡的左側(cè)面與滾動軸承內(nèi)圈的端面相接，軸肩高度應(yīng)低于軸承內(nèi)圈，故軸環(huán)左端為錐形，按軸承安裝尺寸的要求(見軸承標準)，左軸承處的軸肩直徑為062,軸肩圓角半徑為1mm。齒輪與聯(lián)軸器處的軸環(huán)、軸肩的圓角半徑為取d=45mm2mm。4.1.2確定各軸段的長度齒輪輪轂長度是58mm，故取安裝齒輪的軸頭長度為56mm；由軸承標準查得6211軸承寬度是211nm，因此取軸頸長度為21mm；根據(jù)齒輪端面與箱體內(nèi)壁應(yīng)保持一定的距離，取軸環(huán)和套筒寬度均為20mm；由結(jié)構(gòu)草圖可知，跨距1=(2x21/2+2x20+58)mm=119mm.右邊的直徑55軸段長度應(yīng)根據(jù)減速箱體結(jié)構(gòu)、軸承蓋形式以及箱外旋轉(zhuǎn)零件至端蓋間的距離(2+20+21+60)mm=103mm,其中60mm為右軸承右端面至聯(lián)軸器端面的軸段長度。安裝聯(lián)軸器的軸頭長度根據(jù)聯(lián)軸器尺寸取為76mm。4.1.2確定各軸段的長度T=9550xp/n=543.48N.m度計算4.3.3按彎扭合成強 Ft=2T/d2=3127.9N度計算Fr=FtXtanan=1138.48N受力如圖所示：水平支承反力F=FHB=Ft/2=1563.97N垂直支承反力FVA=FVB=Fr/2=569.24N截面C處的彎矩Mhc=FhaXL/2=93.06N.m截面C左側(cè)處的彎矩Mvc1=FvaXL/2=33.87N.m截面C右側(cè)處的彎矩MVC2=FVBxL/2=33.87N.m截面C左側(cè)處的合成彎矩MC1=VMHC2+MVC12=99.03N.m截面C右側(cè)處的合成彎矩MC2=4MHC2+MVC22=99.03N?m已知轉(zhuǎn)矩T=544N.m因單向傳動，轉(zhuǎn)矩可認為按脈動循環(huán)變化,所以應(yīng)力校核系數(shù)a=0.6aT=326.4N.m危險截面C處的當量彎矩Mec=4MC2+(aT)2=41.09N.m校核危險截面軸徑第5章聯(lián)軸器、軸承、鍵的選擇聯(lián)軸器選擇第5章聯(lián)軸器、軸承、鍵的選擇聯(lián)軸器選擇類型選擇計算轉(zhuǎn)矩型號選擇軸承選擇鍵的選擇輪轂鍵的選擇、尺寸校核輪轂鍵連接強度查得工況系數(shù)K=1.5根據(jù)軸徑60mm查得鍵寬，鍵高分別為：b=16mm，h=10mmdN3yMec/0,1[6.1]=38.45mm因C處有一鍵槽，故將軸徑增大但遠小于設(shè)計軸徑601nm，故強度足夠。但考慮到045以及軸徑結(jié)構(gòu)上需要，不宜將C處軸減小，所以仍保持結(jié)構(gòu)草圖中的尺寸，以保證軸的剛度。輸送機載荷平穩(wěn)，轉(zhuǎn)矩變化小，選用凸緣聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩：T=9.55x106xp/n=9.55x106x5.42/95.24=543479.63N.mmT=KT=1.5x5433479.63=815219.45mmC可選擇凸緣聯(lián)軸器GYH6.初選深溝球軸承6211d=55mm，D=100mm，B=21mm，d=57mma為保證對中性好，選用A型普通平鍵連接由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長L=50mm查表[。]=120~150MPa，鍵的工作長度pl=L-b=50-16=34mmap=4Tx103/hxlxd=4x501.05x103/10x34x60=98.25MPa壬[ap]由表鍵b=14mm，h=9mm，取鍵長L=63mml=L-b=63-14=49mm，

5.3.3聯(lián)軸器鍵的選取第6章減速器潤滑、密封及附件的選擇確定以及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計算及裝配圖潤滑的選擇確定潤滑方式潤滑油牌號及用量密封形式箱座與箱蓋凸緣接合面的密封觀察孔和油孔等處接合面的密封軸承孔的密封減速器附件的選ctp=4Tx103/hxlxd=4x501.053/9x49x45=100.99.因齒輪V=1.51m/s<10m/s，并考慮成本.軸承采用潤滑脂潤滑.齒輪潤滑選用150號機械油，最低?最高油面距10?20mm,需油量為1.5L左右.軸承潤滑選用2L-3型潤滑脂，用油量為軸承間隙的1/3?1/2選用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法在觀察孔或螺塞與機體之間加石棉橡膠紙、墊片進行密封悶蓋和透蓋用作密封與之對應(yīng)的軸承外部軸的外伸端與透蓋的間隙，由于V<3(m/s),故選用半粗羊毛氈加以密封4.軸承靠近機體內(nèi)壁處用擋油環(huán)加以密封，防止?jié)櫥瓦M入軸承內(nèi)部在允許范圍內(nèi)，可選齒輪采用浸入油池潤滑名稱功用數(shù)量材料規(guī)格螺栓安裝12Q235M6X16GB5782\10

擇確定6.4箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計算端蓋—1986螺栓安裝端蓋24Q235M8X25GB5782—1986銷定位235A6X40GB117—1986墊圈調(diào)整安裝365Mn10GB93—1987螺母安裝3A3M10GB6170—1986游標尺觀測油面高