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文檔簡介
1、<p><b> 課程設(shè)計(論文)</b></p><p><b> 螺旋輸送機設(shè)計</b></p><p> 1、引言………………………………………………3</p><p> 2、課程設(shè)計的內(nèi)容和要求…………………………3</p><p> 3、傳動裝置的總體設(shè)計…………………
2、…………4 </p><p> 3.1電動機的選擇……………………………………..4</p><p> 3.2總傳動比的計算和分配各級傳動比……………..5</p><p> 3.3傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算………………..6</p><p> 4、傳動零件的設(shè)計計算……………………………7 </p><p&
3、gt; 4.1帶輪傳動的設(shè)計計算……………………………..7</p><p> 4.2高速嚙合齒輪的設(shè)計……………………………..9</p><p> 4.3低速嚙合齒輪設(shè)計計算…………………………..12</p><p> 5、軸的設(shè)計計算及校核……………………………16 </p><p> 5.1高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計與校核……………
4、…………...6</p><p> 5.2低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計與校核………………………..21</p><p> 5.3中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計與校核………………………..26</p><p> 6、滾動軸承的選擇和計算……………………………31 </p><p> 6.1高速軸軸承的計算…………………………………31</p>&
5、lt;p> 6.2中間軸軸承的計算…………………………………32</p><p> 6.3低速軸軸承的計算…………………………………33</p><p> 7、鍵的選擇與計算…………………………………..34 </p><p> 7.1高速軸………………………………………………34</p><p> 7.2低速軸…………………
6、……………………………34</p><p> 7.3中間軸………………………………………………34</p><p> 8、減速器附件的選擇………………………………..34</p><p> 9、箱體和軸承端蓋的設(shè)計…………………………..35</p><p> 10、潤滑與密封的選擇………………………………36</p>
7、<p> 11、參考資料………………………………………….36</p><p> 12、課程設(shè)計小結(jié)……………………………………..36</p><p><b> 1.引言</b></p><p> 機械設(shè)計課程是培養(yǎng)學(xué)生機械設(shè)計能力的技術(shù)基礎(chǔ)課。機械設(shè)計課程設(shè)計是機械設(shè)計課程的重要實踐教學(xué)環(huán)節(jié),其基本目的是:</p&g
8、t;<p> 1)通過課程設(shè)計,綜合運用機械設(shè)計課程和其他先修課程的理論和實際知識,培養(yǎng)分析和解決實際問題的能力,掌握機械設(shè)計的一般規(guī)律,樹立正確的設(shè)計思想;</p><p> 2)學(xué)會從機器功能的要求出發(fā),合理選擇執(zhí)行機構(gòu)和傳動機構(gòu)的類型,制定傳動方案,合理選擇標準部件的類型和型號,正確計算零件的工作能力,確定其尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)及材料,并考慮制造工藝、使用、維護、經(jīng)濟和安全等問題,培養(yǎng)機械設(shè)計
9、能力;</p><p> 3)通過課程設(shè)計,學(xué)習(xí)運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱科技文獻資料以及計算機應(yīng)用等,培養(yǎng)機械設(shè)計的基本技能和獲取有關(guān)信息的能力。</p><p> 在本課程設(shè)計中用計算機繪圖或手工繪圖都能達到以上要求,但是由目前發(fā)展趨勢應(yīng)盡量采取計算機繪圖。</p><p> 2.課程設(shè)計的內(nèi)容和要求</p><p> 要求
10、:某螺旋輸送機連續(xù)單向運轉(zhuǎn),較大沖擊載荷,兩班制工作,工作年限10年,工作機轉(zhuǎn)速的允許誤差為5%,小批量生產(chǎn),試設(shè)計該螺旋輸送機的傳動裝置部分。</p><p> 螺旋輸送機的原始數(shù)據(jù)如下表:</p><p><b> 傳動裝置簡圖如下:</b></p><p> 3.傳動裝置的總體設(shè)計</p><p> 3.1
11、.電動機的選擇</p><p> ?。?)選擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)形式</p><p> 根據(jù)減速裝置工作條件和工作要求,選用三相鼠籠Y型異步電動機,采用密封結(jié)構(gòu)。</p><p> ?。?)選擇電動機的功率</p><p><b> 工作機的輸出功率為</b></p><p><b>
12、; 電動機的功率為</b></p><p> 電動機輸送帶的總功率為</p><p> 根據(jù)表2-1得,V帶傳動效率;滾動軸承(三對齒輪軸承);圓柱齒輪副效率(齒輪精度為8級);圓錐齒輪傳動(8級精度的一般錐齒輪傳動);齒輪聯(lián)軸器,則</p><p> 通過查表,選額定功率的電機。</p><p> ?。?)確定電動機的轉(zhuǎn)
13、速</p><p> 按表2-1,2-2推薦的傳動比合理的范圍,V帶傳動常用傳動比范圍,二級圓錐-圓錐齒輪減速器傳動比范圍,輸送機的工作轉(zhuǎn)速,則電動機轉(zhuǎn)速</p><p> 通過查表12-8,取型號為Y180M-2電動機,主要外形尺寸和安裝尺寸見下表。</p><p><b> 電動機主要性能參數(shù)</b></p><p
14、> 電動機主要外形尺寸和安裝尺寸</p><p><b> 單位:mm</b></p><p> 3.2.計算總傳動比和分配各級傳動比</p><p><b> (1)總傳動比</b></p><p> 式中,分別為電動機的滿載轉(zhuǎn)速,螺旋輸送機的轉(zhuǎn)速,r/min。</p>
15、<p> ?。?)傳動系統(tǒng)的傳動比</p><p> 式中,,分別為V帶傳動,二級圓錐-圓柱齒輪減速器的傳動比。為了使V帶傳動外廓尺寸不要太大,初步選,則二級圓錐-圓柱齒輪減速器的傳動比</p><p> 所得減速器的傳動比符合二級圓錐-圓柱齒輪減速器傳動比的范圍。</p><p> ?。?)分配減速器的各級傳動比</p><p
16、> 以使大錐齒輪直徑不知過大,從而便于加工,高速級圓錐齒輪傳動比取 ,則</p><p><b> 圓柱齒輪傳動比</b></p><p> 3.3.計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)</p><p> ?。?)各軸的輸入功率</p><p> 電動機軸 </p><p>
17、 1軸 </p><p> 2軸 </p><p> 3軸 </p><p> 輸送機軸 </p><p><b> ?。?)各軸的轉(zhuǎn)速</b></p><p> 1軸 </p>
18、<p> 2軸 </p><p> 3軸 </p><p> 輸送機軸 </p><p><b> (3)各軸的轉(zhuǎn)矩</b></p><p> 電動機軸 </p><p> 1軸 <
19、;/p><p> 2軸 </p><p> 3軸 </p><p> 輸送機軸 </p><p> 最后,將運動和動力參數(shù)計算結(jié)果進行整理,如下表:</p><p> 運動和動力參數(shù)計算結(jié)果</p><p> 4.傳動零件的設(shè)計計算&
20、lt;/p><p> 4.1 V帶的選擇</p><p> 5)計算單根V帶的初拉力的最小值</p><p> 由表8-3得A型帶的單位長度質(zhì)量,所以</p><p> 應(yīng)使帶的實際初拉力。</p><p><b> 6)計算壓軸力</b></p><p><
21、b> 壓軸力的最小值為</b></p><p> 4.2高速嚙合齒輪的設(shè)計</p><p> (1).選定齒輪材料、類型、精度等級和齒數(shù)</p><p> 選擇直齒錐齒輪傳動,精度等級8級,大小齒輪都選用45鋼(調(diào)質(zhì)),小齒輪為260HBS,而大齒輪為220HBS.小齒輪齒數(shù)為Z1 =18,大齒輪齒數(shù)Z2=uZ1=2.03,取Z2=37,齒
22、輪嚙合時Σ=90°,α=20°,直齒區(qū)域系數(shù)ZH=2.5。</p><p> (2)按齒面疲勞強度計算</p><p> ……………………(式10—26)</p><p><b> 確定各個參數(shù):</b></p><p><b> 初選載荷系數(shù):;</b></p&g
23、t;<p><b> 齒數(shù)比:u==</b></p><p><b> 小齒輪轉(zhuǎn)矩:</b></p><p> 彈性影響系數(shù):(表10—6)</p><p><b> 確定接觸許用應(yīng)力:</b></p><p> 循環(huán)次數(shù):---------(式10—1
24、3)</p><p> 接觸疲勞壽命系數(shù)KHN(圖10—19)</p><p> 接觸疲勞強度極限(圖10—21(d))</p><p> 接觸許用應(yīng)力:按失效概率為1%,疲勞強度安全系數(shù)</p><p> --------(式10—12)</p><p><b> 計算</b><
25、/p><p> (3)驗算載荷系數(shù):</p><p> 齒輪的使用系數(shù):載荷狀況中等沖擊(表10—2)=1.5</p><p><b> 動載荷系數(shù):</b></p><p> = ------(P224,d)</p><p> 由(圖10—8)查=1.14;</p><
26、p> 齒間載荷分配系數(shù):;</p><p> 齒向載荷分配系數(shù):一兩端只承一個懸臂,查表10—9,</p><p> 載荷系數(shù): ---(式10—2)</p><p> (4)校正直徑與大端模數(shù)m</p><p> --------(式10—10a)</p><p> (5).按齒根彎曲強度設(shè)計
27、</p><p> -----------(式10—24)</p><p><b> 確定計算參數(shù):</b></p><p> 計算載荷系數(shù) K= =1.5×1.14×1×1.875=3.2(式10—2)</p><p> 小齒輪轉(zhuǎn)矩:=16649.287N.mm </p>
28、;<p><b> 齒寬系數(shù):</b></p><p><b> 齒數(shù)比:</b></p><p> 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力,取彎曲疲勞安全系數(shù):</p><p> 大小齒輪齒面受脈動循環(huán)應(yīng)力,查圖(10-20(c))</p><p> 彎曲疲勞壽命系數(shù),查圖(10—18)
29、</p><p><b> 彎曲疲勞許用應(yīng)力:</b></p><p> 計算錐齒輪當量齒數(shù):</p><p> (P225,式(f))</p><p> 齒形系數(shù):查表10—5 =2.22 =2.80</p><p> 應(yīng)力校正系數(shù):查表10—5 =1.77 =1.55</
30、p><p> 計算大小齒輪并加以比較</p><p><b> ==</b></p><p><b> ==</b></p><p> 將(9)中大者代入計算:</p><p><b> =</b></p><p> 對比
31、結(jié)果取m=4,按接觸疲勞強度算得分度圓直徑,則小齒輪齒數(shù):,大齒輪齒數(shù):</p><p> 4.3低速嚙合齒輪設(shè)計計算</p><p> 5.軸的設(shè)計計算及校核</p><p> 5.1高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計與校核</p><p> (1).確定軸的最小直徑</p><p> 1)選用材料為40Cr,調(diào)制處理,根據(jù)
32、表15—3取=110;軸的最小直徑,由于軸上開有鍵槽且d<100mm此時軸直徑增加5%--7%,</p><p><b> 2)軸最小直徑</b></p><p> (2).確定軸的各段直徑和長度:,用于定位時候,只是為了安裝方便時候</p><p><b> ,</b></p><p>
33、;<b> ,</b></p><p> ,選軸承7209C,GB/T292-2007, 取</p><p><b> , </b></p><p> (3).軸上A端用圓螺母做軸向定位,B端用軸端擋圈做軸向定位。</p><p><b> (4).軸的校核</b>&
34、lt;/p><p> 1)作用在齒輪上的力</p><p><b> =</b></p><p><b> =</b></p><p><b> 2)支反力的計算 </b></p><p><b> =17494N, </b>
35、</p><p><b> 3)繪制載荷分析圖</b></p><p> 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出界面C是軸的危險截面,現(xiàn)將計算出的截面C處的、及的值列于下表:</p><p> 4)按第三強度理論校核應(yīng)滿足-------------(式15-5)</p><p> 查表15-1,40(調(diào)質(zhì))。&l
36、t;/p><p> 進行校核時,通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面(即截面C的強度,根據(jù)式(15-5))及上表中的數(shù)據(jù),以及軸單向旋轉(zhuǎn),扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力,取,軸的計算應(yīng)力</p><p><b> 因此該截面安全。</b></p><p> 5)按疲勞強度進行精確校核,查表15-1,</p><p>&l
37、t;b> 取</b></p><p> 通過彎矩和扭矩圖可知,危險截面為C,但是為了更加精確地校核軸,還必須校核截面的左右兩側(cè)。</p><p><b> (5)截面6左側(cè)</b></p><p><b> 抗彎截面系數(shù): </b></p><p><b> 抗
38、扭截面系數(shù):</b></p><p> 截面6左側(cè)的彎矩M為191404N.mm</p><p><b> 截面6上的扭矩</b></p><p><b> 截面上的彎曲應(yīng)力</b></p><p><b> 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力</b></p>
39、<p> 軸的材料為40(調(diào)質(zhì)),由表15-1查得</p><p> 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)按附3-2查取,</p><p> 因=0.024,,經(jīng)插值后可查得</p><p> 又由附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為</p><p> 故有效應(yīng)力集中系數(shù)按式(附表3-4)為</p><
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