機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)課程設(shè)計(jì)-帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書第3章帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)結(jié)果3.1設(shè)計(jì)任務(wù)書輸送帶工作速度1.4m/s；輸送帶工作拉力F=5.5kN；滾筒直徑D=450mm；滾筒效率ηj工作情況兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)；使用折舊期8年；工作環(huán)境室內(nèi)，灰塵較大，環(huán)境最高溫度35℃；動(dòng)力來(lái)源電力，三相交流電壓380/220V；檢修間隔期四年一次大修兩年一次中修半年一次小修；制造條件及生產(chǎn)批量一半機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)。圖1.1總體方案簡(jiǎn)圖3.2原動(dòng)機(jī)選擇3.2.1選擇電動(dòng)機(jī)按工作要求選用Y系列全封閉自扇冷式籠形三相異步電機(jī)，電壓380V由傳動(dòng)方案可以估算出系統(tǒng)的傳動(dòng)效率η聯(lián)軸器效率η滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率η蝸桿傳動(dòng)效率η傳動(dòng)滾筒效率ηη設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)結(jié)果則電機(jī)輸入功率為P根據(jù)已知條件及計(jì)算結(jié)果選擇Y160L-4型號(hào)的電機(jī)，其各項(xiàng)參數(shù)如下額定功率11kw額定電壓220~380v滿載轉(zhuǎn)速1460r/min3.2.2計(jì)算傳動(dòng)比和傳動(dòng)比分配總傳動(dòng)比i3.2.3傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算1.各軸轉(zhuǎn)速：nnnn2.各軸功率：PPPP3.各軸扭矩：TTTTP額定功率11kw額定電壓220~380v滿載轉(zhuǎn)速1460r/mininnnnPPPPTTTT設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)結(jié)果3.4傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算3.4.1按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)選用漸開線ZI蝸桿8級(jí)精度材料：蝸輪ZCUSn10PL（調(diào)質(zhì)）硬度為280HBS蝸桿45#鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，硬度相差40HBS蝸桿輸入功率為10.22kW,蝸桿轉(zhuǎn)速1460r/min,傳動(dòng)比i=24.56，小批量生產(chǎn)傳動(dòng)不反向，工作載荷穩(wěn)定。確定作用在渦輪上的轉(zhuǎn)矩T=9.55確定載荷系數(shù)因工作載荷較穩(wěn)定故取載荷分布不均悉數(shù)Kβ使用系數(shù)K動(dòng)載系數(shù)KK=K確定彈性影響系數(shù)因選用青銅蝸輪與剛蝸桿相配，故ZE=160先假設(shè)分度圓直徑d1和傳動(dòng)中心距a的比值d1確定許用應(yīng)力[要求壽命兩班制8年L應(yīng)力循環(huán)系數(shù)N=60j壽命系數(shù)KLN=1.37K設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果[計(jì)算按中心距a取中心距a=225mmm=8d1d所以Zρ3.4.2蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸蝸桿的主要參數(shù)與幾何尺寸軸向齒距P直徑系數(shù)q=齒頂圓直徑d齒根圓直徑dflc=c分度圓導(dǎo)程角γ=arctanγ蝸桿軸向齒厚S蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸蝸輪齒數(shù)z變位系數(shù)x蝸輪分度圓直徑d蝸輪喉圓直徑da2h蝸輪齒根圓直徑df2ha=225mmm=8d1Pq=10ddfl=62.4mmSzxddd設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果蝸輪咽喉母圓半徑r校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度當(dāng)量齒數(shù) z齒形系數(shù)Y螺旋角系數(shù)Y許用彎曲應(yīng)力[σZCUSn10PL制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力為[σ壽命系數(shù)K[σF]=32.417MpaσF3.4.3驗(yàn)算效率V查表φη大于原估計(jì)值，故不用重算rzYYKη0.8674設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果3.4.4熱平衡計(jì)算蝸桿的傳遞功率P=8.176kw?取t0=70℃t則正常工作所需面積S=箱體面積為S=1.63需增設(shè)散熱片，散熱片尺寸如圖，共36片圖3.2散熱片尺寸圖散熱片所增加面積為S′=1.63m則總散熱面積為S總3.5軸的計(jì)算3.5.1蝸輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算圖3.3蝸桿軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖S=S′=1.63mS設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果初步確定軸的最小直徑d聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩T選用TLL1P93聯(lián)軸器。工稱轉(zhuǎn)矩T=125N.mmd=30mmL=86mm綜合考慮dⅠ-選用圓錐滾子軸承32309d=45mmD=100mmB=36mmdⅢ-擋油環(huán)寬度3mm∴l(xiāng)Ⅲ-初步確定d保證軸承端蓋和聯(lián)軸器有30mm距離∴l(xiāng)根據(jù)d2=2(0.07~0.1)蝸輪齒頂圓直徑da=376mm蝸輪齒頂圓機(jī)箱體距離l=10mm初步定l3.5.2蝸桿軸的設(shè)計(jì)計(jì)算圖3.4蝸輪軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖初步確定軸的最小直徑ddddddddlllllld設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩T選用HL5型彈性柱銷聯(lián)軸器。公稱轉(zhuǎn)矩T=2000N.mmd=60mmL=107mm綜合考慮dⅠ-選用深溝球軸承6016d=80mmD=125mmB=22mmdⅢ-擋油環(huán)寬度為13mm，套筒寬度為23mm.為了使套筒端面可靠地壓緊蝸輪，此軸段應(yīng)超出輪轂一段距離∴l(xiāng)Ⅲl初步確定d保證軸承端蓋和聯(lián)軸器有30mm距離∴l(xiāng)輪轂直徑d=85mm，輪轂長(zhǎng)度l=114mm為了使套筒端面可靠地壓緊蝸輪，此軸段應(yīng)略小于輪轂一段距離dⅣ-根據(jù)dd軸肩h=6mm，軸環(huán)寬度b≥1.4h取lⅤ根據(jù)箱體初步確定dⅥ-3.5.3軸承的校核計(jì)算蝸桿軸，圓錐滾子軸承32309d=45mmD=100mmB=36mmC=145MpaC0=188Mpadddddddldlllll設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果圖3.5蝸輪軸向受力圖Fte=1688NFae圖3.6蝸輪在垂直面上的受力圖FFr1v=611N圖3.7蝸輪在水平面上的受力圖Fr1H×427.3=FFr1H=844NFFFte=1688NFaeFr1v=611NFr1H=844NFF設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)結(jié)果FFFFFF徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)軸承一X1=0.4Y軸承二X2=1Y軸承當(dāng)量動(dòng)載荷PP因?yàn)镻1＞PL∴軸承合格蝸輪軸，深溝球軸承6016d=80mmD=125mmB=22mmC=47.5MpaC圖3.8蝸桿軸向受力圖Fte=6986NF軸承一X=0.41Y軸承二X2=1LFte=6986NF設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果圖3.9蝸桿在垂直面上的受力圖FFr1v=圖2.10蝸桿在水平面上的受力圖FFr1H=3493NFF先取e=0.3FFFFFFFr1v=Fr1H=3493N設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果FFFFFF兩次計(jì)算Fae1=0.2633FFFFFF兩次計(jì)算Fae1=0.2633FF徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)∴軸承一X1=0.56軸承二X2=1軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P軸承一X1=0.56軸承二X2=1設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果P因?yàn)镻1L可用14年∴軸承合格3.5.4鍵的校核計(jì)算蝸桿上的聯(lián)軸器鍵寬度b=8mm高度h=7mm鍵長(zhǎng)L=79mm查表得需用壓應(yīng)力[σT=67.5N.mD=30mm鍵的工作長(zhǎng)度l=L-b/2=75mmσ合格蝸輪軸上的聯(lián)軸器鍵寬度b=18mm高度h=11mm鍵長(zhǎng)L=100mm查表得需用壓應(yīng)力[σT=1313.3N.mD=60mm鍵的工作長(zhǎng)度l=L-b/2=91mm鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=5.5mmσ合格蝸輪軸上的聯(lián)軸器鍵寬度b=22mm高度h=14mm鍵長(zhǎng)L=100mm查表得需用壓應(yīng)力[σL寬度b=8mm高度h=7mm鍵長(zhǎng)L=79mmσ寬度b=18mm高度h=11mm鍵長(zhǎng)L=100mmσ寬度b=22mm高度h=14mm鍵長(zhǎng)L=100mm設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果T=1313.3N.mD=85mm鍵的工作長(zhǎng)度l=L-b/2=91mm鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=5.5mmσ合格3.5.5蝸桿軸的校核計(jì)算蝸桿軸的校核載荷水平面H垂直面V支反力FFFFF彎矩MMMV1M總彎矩MM扭矩TT=67500N.mm表3.1支反力、彎矩及扭矩值表按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度a=0.3σ安全σ設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果圖3.12蝸桿軸簡(jiǎn)圖按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度a=0.3σ安全精確校核軸的疲勞強(qiáng)度W=0.1WM=T=設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果στ取有效應(yīng)力集中系數(shù)Kkεεβ綜合系數(shù)為KKφσ=0.1~0.2φτ=0.05~0.1取SSS安全S安全設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果蝸輪軸軸的校核表3.2支反力、彎矩及扭矩值表載荷水平面H垂直面V支反力FFFFF彎矩MMMM總彎矩MM扭矩TT=1313.39N.mm圖3.13蝸輪軸的簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果精確校核軸的疲勞強(qiáng)度抗彎截面系數(shù)W=0.1抗扭截面系數(shù)W左側(cè)M=578343×104στ45#鋼，調(diào)制處理查表得σB=640Mpaσ截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)ατ和rD插值法得ασ=2.05材料的敏感性系數(shù)為qσ=0.82∴有效應(yīng)力集中系數(shù)為kk尺寸系數(shù)εσ=0.72磨削表面質(zhì)量系數(shù)為βσ=β綜合系數(shù)為KσK碳鋼特性系數(shù)φσ=0.1~0.2φτ=0.05~0.1取設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果SSS安全右側(cè)精確校核軸的疲勞強(qiáng)度抗彎截面系數(shù)W=0.1抗扭截面系數(shù)WM=578343T=391240N.mmστ過(guò)盈配合處kσk磨削表面質(zhì)量系數(shù)為βσ表面強(qiáng)化處理綜合系數(shù)為KK碳鋼特性系數(shù)φσ=0.1~0.2S設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果φτ=0.05~0.1取φSS3.6潤(rùn)滑方式密封裝置的選擇軸承dn蝸桿傳動(dòng)的相對(duì)滑動(dòng)速度v=采用油池潤(rùn)滑3.7減速器裝配見《圖紙集》第三章。軸承采用脂潤(rùn)滑蝸桿采用油池潤(rùn)滑基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計(jì)數(shù)器自動(dòng)換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)嵌入式以太網(wǎng)防盜報(bào)警系統(tǒng)基于51單片機(jī)的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在擠壓機(jī)上的應(yīng)用MSP430單片機(jī)在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用基于單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用單片機(jī)在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用基于ATmega16單片機(jī)的流量控制器的開發(fā)基于MSP430單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)及智能網(wǎng)絡(luò)水表的設(shè)計(jì)基于MSP430單片機(jī)具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與回放功能的嵌入式電子血壓計(jì)的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的氨分解率檢測(cè)系統(tǒng)的研究與開發(fā)鍋爐的單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)控制的電磁振動(dòng)式播種控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)技術(shù)的WDR-01型聚氨酯導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀的研制一種RISC結(jié)構(gòu)8位單片機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)HYPERLINK"/detail