帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)最終說(shuō)明書

PAGE1機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書——帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)學(xué)院：機(jī)電工程學(xué)院班級(jí)：08機(jī)工A2學(xué)號(hào)：084813804 姓名:#####指導(dǎo)教師：#######時(shí)間：2021年9月15日目錄傳動(dòng)方案擬定………4電動(dòng)機(jī)的選擇………4計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比………………6運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算…………6傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算………………7………………10………………14軸的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………16七、滾動(dòng)軸承的校核計(jì)算…………25八．鍵聯(lián)結(jié)的選擇及計(jì)算…………26帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)(第二組〕原始數(shù)據(jù)條件：輸送帶工作拉力輸送帶速度卷筒直徑工作條件工作情況：兩班制工作〔每班按8h計(jì)算〕，連續(xù)單項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷變化不大，空載啟動(dòng)；輸送帶速度容許誤差±5%；滾筒效率工作環(huán)境：室內(nèi)，灰塵較大，環(huán)境溫度30℃左右使用期限：折舊期8年，4年一次大修。制造條件及批量：普通中.小制造廠，小批量總體設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案的擬定根據(jù)條件計(jì)算出工作機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速為假設(shè)選用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min或1000r/min的電動(dòng)機(jī)，那么可估算出傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比i約為30或20電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)類型的選擇：電動(dòng)機(jī)的類型根據(jù)動(dòng)力源和工作條件，選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)功率的選擇：工作機(jī)所需要的有效功率為設(shè)分別為彈性聯(lián)軸器,閉式齒輪傳動(dòng)〔設(shè)齒輪精度為8級(jí)〕,滾動(dòng)軸承,V形帶傳動(dòng)。滾筒的效率，由表2-2差得η1=0.99η2=0.97η3=0.99η4=0.95η電機(jī)所需功率為由第十六章表16-1選取電動(dòng)機(jī)的額定功率為3)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇：選擇常用的同步轉(zhuǎn)速為1500r/min和1000r/min兩種。電動(dòng)機(jī)型號(hào)確實(shí)定：根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需功率和同步轉(zhuǎn)速，查第十六章表16-1可知，電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160M-4和Y160L-6。相據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和滾筒轉(zhuǎn)速nw可算出總傳動(dòng)比?，F(xiàn)將此兩種電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)和總傳動(dòng)比列于下表中：電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160L-6減速器的總傳動(dòng)比為Z=6M=2mmA=135mm預(yù)計(jì)壽命：8×2×365×8=46720hX=1Y=0C鍵8X7A鍵20X12A鍵14X9A鍵14X9方案號(hào)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kw同步轉(zhuǎn)速r/min滿載轉(zhuǎn)速r/min總傳動(dòng)比軸外伸軸徑/mm軸外伸長(zhǎng)度/mm1Y160M-41115001460421102Y160L-611100097042110由上表可知，方案1中雖然電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，價(jià)格低，但總傳動(dòng)比大。為了能合理分配傳動(dòng)比，使傳動(dòng)比裝置結(jié)構(gòu)緊湊決定選用方案2，即電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160L-6。查第十六章表16-2知，該電動(dòng)機(jī)中心高H=160mm軸外伸軸徑為42mm，軸外伸長(zhǎng)度為110mm三.傳動(dòng)比的分配根據(jù)表2-3，取帶傳動(dòng)比為，那么減速機(jī)的總傳動(dòng)比為雙級(jí)圓柱齒輪減速器高速級(jí)的傳動(dòng)比為低速級(jí)的傳動(dòng)比為四.傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算〔1〕各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算：〔2〕各軸的輸入功率計(jì)算〔2〕各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算各軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)軸號(hào)轉(zhuǎn)速功率轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)比1970234五．傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1.選V帶⒈確定計(jì)算功率Ρca由表8-7查得工作情況系數(shù),故⒉選擇V帶的帶型根據(jù)Ρca?n1由圖8-11選用B型⒊確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd并驗(yàn)算帶速v1)初選小帶輪的基準(zhǔn)值徑dd1由表8-6和表8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑2)驗(yàn)算帶速v因?yàn)?m/s＜v＜25m/s,故帶速適宜。3﹚計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑根據(jù)表8-8，為=900驗(yàn)算i誤差：⒋確定V帶的中心距α和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld1﹚初定中心距2﹚計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度由表8-2選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=4500mm3﹚計(jì)算實(shí)際中心距α中心距的變化范圍為728-2080mm⒌驗(yàn)算小帶輪上的包角⒍計(jì)算帶的根數(shù)Z1﹚計(jì)算單根V帶的額定功率Ρr由=140mm和=970r/min,查表8-4a得根據(jù)和B型帶查表8-4b得查表8-5得,查表8-2得ΚL=1.15，于是2﹚計(jì)算V帶根數(shù)Z取6根⒎計(jì)算單根V帶的初拉力的最小值由表8-3得B型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量所以⒏計(jì)算壓軸力Fp壓軸力的最小值為:輸入功率P1=8.672KW，小齒輪的轉(zhuǎn)速n1=970r/min，齒數(shù)比u1=2.829.由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，壽命為8年〔設(shè)每年年工作300天〕，2班制那么〔1〕選定齒輪類型，精度等級(jí)，材料及齒數(shù)a.按圖10-23所示傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)b.運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，應(yīng)選用7級(jí)精度〔GB10095-88〕c.材料選擇。由表10-1選擇小齒輪材料為40Cr〔調(diào)質(zhì)〕，硬度為280HBS，大齒輪為45鋼〔調(diào)質(zhì)〕，硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS選小齒輪齒數(shù)Z1=24，那么大齒輪齒數(shù)Z2×24=67.896取Z2=68〔2〕按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)tb.計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩T1×105P1/n1×105××105Nmm?d=1EσHlim1=600Mpa;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度疲勞極限σHlim2=550MpaN1=60n1jLh=60×970×(2×8×300×8)××109N2×109×108HN1=0.9；KHN2h.計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力〔取失效概率為1%，平安系數(shù)S=1〕[σH]1=KHN1×σHlim1×600/1=540Mpa[σH]2=KHN2×σHlim2×550/1=506Mpa計(jì)算：1t,代入[σH]3中較小的值b.計(jì)算圓周速度vv==b=×d1t=1×模數(shù)mt==齒高h(yuǎn)=2.25mt×=根據(jù)v=3.27m/s,7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)Kv直齒輪==1查10-4表，當(dāng)小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱位置時(shí)由=10.67=1.422查圖10-13得=1.4，故載荷系數(shù)K=KAKV=1××1×f.按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式可得d1=d1tm==(3)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)1〕確定各公示內(nèi)的計(jì)算數(shù)值=500Mpa大齒輪的彎曲極限=380Mpa=0.88取彎曲疲勞平安系數(shù)S=1.4，那么====K=KAKVKFαKFβ=1××1×由表10-5查得YFa1=2.65YFa2由表10-5查得YSa1=1.58YSa2并加以比擬==由此可見，大齒輪數(shù)值大2〕設(shè)計(jì)計(jì)算m=圓整后得m=2按接觸強(qiáng)度算得分度圓直徑d1所以，Z1==Z2×3599.05取Z2=100〔4〕幾何尺寸計(jì)算d1=Z1m=35×2=70mmd2=Z2m=100×2=200mma=b==1×70=70mm取B2=70mm,B1=75mm3、低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)〔原理同高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)方案，求得以下數(shù)據(jù)〕1.材料：小齒輪40Cr280HBS大齒輪45鋼〔調(diào)質(zhì)〕240HBS=24=24×2.176=52.224取=53Kt=1.3ZE3==600Mpa=550Mpa5.=60×15745×1×(2×8×300××108由圖取=0.926.3t=115.285mm8.9.所以，3所以，12.13.查得所以，大齒輪的數(shù)值大14.圓整=315.所以，B2=95mmB1=100mm六．軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1〕輸入軸的設(shè)計(jì)選用45鋼〔調(diào)質(zhì)〕硬度217~255HBS，查課本P235〔10-2〕得C=115考慮有一鍵槽，直徑增大5%d=23.95(1+5%)=25.15mm所以，初選d=27mm齒輪相對(duì)軸承非對(duì)稱分布，右面由軸肩固定，左面由套筒固定，連接以平鍵作過(guò)渡配合固定兩軸承分別以軸肩和筒定位，那么采用過(guò)渡配合固定Ⅰ段：d1=27mm長(zhǎng)度取L1=50mmⅡ段：d2=d1+2h=27+2×3=33mmL2=20(套筒)+55〔聯(lián)軸箱與外壁距〕=75mmⅢ段：d3=38mm初選用7208c型角接觸球軸承，內(nèi)徑為40mm,寬度為18mm,D=80mm,L3=18mm所以，取Ⅳ段：Ⅴ段：取d5=40mmL5=18mm①d1=70mmT1②圓周力：③徑向力：Fr=Fttanα×tan20°④由上可知：LA=64mmLB=214mmLC=134mm1)繪制軸受力簡(jiǎn)圖〔a〕2)繪制垂直彎矩圖〔b〕軸承受反力FAy=690.388NFByFAz=1897.289NFBz截面C在垂直面彎矩Μc1=×3)繪制水平面彎矩圖〔c〕截面C在水平面彎矩為Μc2=×4)繪制合彎矩圖(d)Μc==5)繪制扭矩圖〔e〕Τ×(ΡⅡ/nⅡ)×10=Τ1=86.2656〕繪制當(dāng)量彎矩〔f〕取α=1那么=[+()]]7〕校核危險(xiǎn)截面=該軸強(qiáng)度足夠〔2〕輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算a．按扭矩初算軸徑先用45鋼〔調(diào)質(zhì)〕硬度217∽255HBS，由P235表10-2取C=115考慮到有鍵槽增大5%b．聯(lián)軸器型號(hào)的選取查表14-1，取按計(jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查表8-2選用YL11型凸緣聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為1000，半聯(lián)軸器孔徑為50，應(yīng)選C．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1．軸的零件定位，固定和裝配齒輪相對(duì)軸承菲對(duì)稱布置，左面用套筒定位，右端用軸肩定位，周向定位采用鍵和過(guò)度配合，兩軸承分別從軸肩和套筒定位，周向永過(guò)度或過(guò)盈配合，軸呈階狀，左軸承從左面，齒輪套筒右軸承和皮帶輪從右裝入，低速級(jí)小齒輪與輸出軸設(shè)計(jì)成齒輪軸確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度Ⅰ段：長(zhǎng)度?、蚨危孩蠖危撼踹x用7213c型角接觸球軸承，內(nèi)徑為65,寬度23，所以，Ⅳ段：Ⅴ段：Ⅵ段：Ⅶ段：3．按彎扭復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算①②圓周力③徑向力④由圓可知⑴求支反力⑵截面C在垂直面彎矩截面C在垂直水平面彎矩⑶⑷扭矩(5)校核危險(xiǎn)截面強(qiáng)度故，該軸強(qiáng)度足夠該軸彎矩圖及扭矩圖如下列圖中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1.選用45鋼〔調(diào)質(zhì)〕，硬度217-255HBS，查課本P235表10-2得，C=115∴d≥c=1152.選軸承：初選用7208c型角接觸球軸承，其內(nèi)徑為40mm,寬18mm,D=80mmⅠ段：由軸承可知Ⅱ段Ⅲ段Ⅳ段〔齒輪軸〕那么軸承跨距c.軸上零件的定位。固定和裝配：齒輪相對(duì)軸承非對(duì)稱分布，左面有套筒定位。右面有套筒定位，高速小齒輪于軸Ⅲ設(shè)計(jì)成齒輪軸。軸承由軸肩及套筒固定。按彎矩復(fù)合強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算七．滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算Ⅰ軸：7208cⅡ軸：7208cⅢ軸：7213c預(yù)計(jì)壽命：8×2×365×8=46720小時(shí)計(jì)算輸入軸承Ⅰa.軸承所受徑向力Fr=897.083N軸向力Fa=0Fa/Fr=0由表12-6,得，X=1Y=0∴所選軸承7208c滿足要求〔2〕計(jì)算輸出軸承〔Ⅲ〕a.軸承所受徑向力：Fr=2912.3NFa=0Fa/Fr=0X=1Y=0×(1×∴所選偶成7213c滿足要求八．鍵連接的選擇及校核計(jì)算1..聯(lián)軸器與輸入軸系采用平鍵連接軸徑查手冊(cè)p51，選用c型鍵得鍵c8×7鍵長(zhǎng)L=37mm出軸與齒輪連接用平鍵軸徑查手冊(cè)P51選用A型平鍵鍵A20×12鍵長(zhǎng)90mm3．中間軸與齒輪用平鍵連接軸徑d=46mm查手冊(cè)p51選A型平鍵鍵A14×9l=L-b鍵長(zhǎng)63Th=9mm軸徑d=50mmL查手冊(cè)p51選A型平鍵鍵A14×9l=L-b=80-14=66mmTh=9mm個(gè)人小結(jié)開學(xué)至今，我們經(jīng)歷了為期長(zhǎng)達(dá)十天之久的實(shí)訓(xùn)課，即機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)。我們所得到的任務(wù)是憑借極少的數(shù)據(jù)，自行設(shè)計(jì)一個(gè)減速箱。對(duì)于素來(lái)動(dòng)手極少的我而言，這可謂是一個(gè)非常反復(fù)的工作。首先，在和小組成員互動(dòng)中發(fā)現(xiàn)，此設(shè)計(jì)需要高度的團(tuán)隊(duì)合作，因?yàn)橐蝗酥斐傻挠?jì)算錯(cuò)誤幾乎可以說(shuō)是致命的。諸如在對(duì)齒輪進(jìn)行的計(jì)算和校驗(yàn)，由于各種原因?qū)е虑扒昂蠛笥?jì)算了屢次，大大影響了整體速度，而重復(fù)計(jì)算某一樣