膠帶運(yùn)輸機(jī)課程設(shè)計說明書

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、前言 ……………………………………………………………………………2</p><p>　　1．作用意義 ……………………………………………………………………2</p><p>　　2．傳動方案規(guī)劃 ………………………………………………………………2</p><

2、;p>　　二、電機(jī)的選擇及主要性能的計算 ………………………………………………3</p><p>　　1．電機(jī)的選擇 …………………………………………………………………3</p><p>　　2．傳動比的確定 ………………………………………………………………3</p><p>　　3．傳動功率的計算 ……………………………………………………………4<

3、/p><p>　　三、結(jié)構(gòu)設(shè)計 ………………………………………………………………………6</p><p>　　1．齒輪的計算 …………………………………………………………………6</p><p>　　2．軸與軸承的選擇計算 ………………………………………………………9</p><p>　　3．軸的校核計算 ……………………………………………

4、…………………11</p><p>　　4．鍵的計算 …………………………………………………………………14</p><p>　　5．箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計 ……………………………………………………………14</p><p>　　四、加工使用說明 …………………………………………………………………16</p><p>　　1．技術(shù)要求 ………

5、……………………………………………………………16</p><p>　　2．使用說明 ……………………………………………………………………16</p><p>　　五、結(jié)束語 …………………………………………………………………………17</p><p>　　參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………18</p><p

6、><b>　　前言</b></p><p><b>　　作用及意義</b></p><p>　　機(jī)器一般是由原動機(jī)、傳動裝置和工作裝置組成。傳動裝置是用來傳遞原動機(jī)的運(yùn)動和動力、變換其運(yùn)動形式以滿足工作裝置的需要，是機(jī)器的重要組成部分。傳動裝置是否合理將直接影響機(jī)器的工作性能、重量和成本。合理的傳動方案除滿足工作裝置的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡單

7、、制造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護(hù)方便。 ~'6=tsIv  </p><p>　　本設(shè)計中原動機(jī)為電動機(jī)，工作機(jī)為皮帶輸送機(jī)。傳動方案采用了兩級傳動，第一級傳動為二級直齒圓柱齒輪減速器，第二級傳動為鏈傳動。 6HbgWl!    </p><p><b>　　GgnP</b></p><p&

8、gt;　　齒輪傳動的傳動效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長，是現(xiàn)代機(jī)器中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)構(gòu)之—。本設(shè)計采用的是二級直齒輪傳動(說明直齒輪傳動的優(yōu)缺點)。 J'?67g      說明減速器的結(jié)構(gòu)特點、材料選擇和應(yīng)用場合。</p><p>　　綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、機(jī)械制造基礎(chǔ)的知識和繪圖技能，完成傳動裝置的測繪與分析，通過這一過程全面了解一個機(jī)械產(chǎn)品所涉及的

9、結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、制造、裝配以及表達(dá)等方面的知識，培養(yǎng)綜合分析、實際解決工程問題的能力，</p><p><b>　　傳動方案規(guī)劃</b></p><p>　　原始條件：膠帶運(yùn)輸機(jī)由電動機(jī)通過減速器減速后通過鏈條傳動（傳動比為2，傳動效率為0.88），連續(xù)單向遠(yuǎn)傳輸送谷物類散粒物料，工作載荷較平穩(wěn)，設(shè)計壽命10年，每天工作8小時，每年300工作日，運(yùn)輸帶速允許誤差為。<

10、;/p><p><b>　　原始數(shù)據(jù):</b></p><p>　　運(yùn)輸機(jī)工作拉力 </p><p>　　運(yùn)輸帶工作轉(zhuǎn)速 </p><p>　　卷筒直徑 </p><p>　　二、電機(jī)的選擇及主要性能參數(shù)計算</p><p><b&

11、gt;　　1．電動機(jī)的選擇</b></p><p>　?、烹姍C(jī)類型的選擇，按已知工作要求和條件選用Y系列一般用途的全封閉自扇鼠籠型三相異步電動機(jī)，電壓380V</p><p>　　⑵電動機(jī)的選擇 </p><p>　　滾筒工作所需功率為：</p><p>　　確定各個部分的傳動效率為：鏈條傳動效率，滾動軸承效率（一對），閉式齒

12、輪傳動效率，二級減速器傳動效率，帶入得 </p><p><b>　　所需電動機(jī)功率為：</b></p><p>　　因載荷平穩(wěn)，電動機(jī)額定功率Ped大于Pd，查電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)選擇電動機(jī)的額定功率為5.5kW。</p><p><b>　　⑶確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　滾筒軸的工作

13、轉(zhuǎn)速為：</p><p>　　根據(jù)書[1]中表2-1推薦的傳動比范圍，二級圓柱齒輪減速器為8~40，鏈傳動比為2，總傳動比，故電動機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為</p><p>　　符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1500和3000兩種，考慮到傳動裝置及電動機(jī)的價格和質(zhì)量，查[1]中表8-169中Y系列電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，選電動機(jī)選用1500電動機(jī)，型號為Y132S-4。額定功率5.5kW，轉(zhuǎn)速1440，額定轉(zhuǎn)矩2

14、.2 。</p><p><b>　　2．傳動比的確定</b></p><p><b>　　總傳動比為：</b></p><p>　　分配傳動比：鏈傳動傳動比為2，則減速器的傳動比為：</p><p>　　取二級圓柱齒輪減速器低速級傳動比</p><p>　　所以高速級傳動比

15、 </p><p>　　低速級傳動比 </p><p><b>　　3．傳動功率計算</b></p><p><b>　　軸1：</b></p><p><b>　　軸2：</b></p><p><b>　　軸3： </

16、b></p><p><b>　　軸4：</b></p><p>　　將以上算得的運(yùn)動和動力參數(shù)列表如下：</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p><b>　　1．齒輪的計算</b></p><p>　?。?）由[2]表10-

17、1選用閉式直齒圓柱齒輪傳動，為使結(jié)構(gòu)緊湊，小齒輪選用40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度280HBS，大齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度240HBS，二者材料硬度差40HBS。由[2]表10-4選擇齒輪精度7級。取小齒輪齒數(shù) 24,則大齒輪齒數(shù)2.6924≈64.56，取65。</p><p>　?。?）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計，由書[2] 設(shè)計公式（10-9a）進(jìn)行試算：</p><p>　　1）確定公式內(nèi)

18、各個計算數(shù)值</p><p><b>　　試取，</b></p><p><b>　　小齒輪轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　查[2]表10-7，選取齒寬系數(shù)</p><p>　　查[2]表10-6，得 材料的彈性影響系數(shù) </p><p>　　查[2]圖10-21d，按齒面

19、硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限</p><p>　　計算的壽命系數(shù)（以工作壽命10年，每年工作300天，每天8小時設(shè)計）：</p><p><b>　　小齒輪應(yīng)力循環(huán)系數(shù)</b></p><p><b>　　大齒輪應(yīng)力循環(huán)系數(shù)</b></p><p>　　由[2]圖10-

20、19查得按接觸疲勞疲勞壽命系數(shù)，，取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由[2]式10-12得</p><p><b>　　MPa</b></p><p><b>　　MPa</b></p><p>　　2）試算齒輪分度圓直徑</p><p><b>　　=42.175mm</b>

21、</p><p><b>　　計算圓周速度：</b></p><p><b>　　計算齒寬：</b></p><p><b>　　計算齒寬與齒高比</b></p><p><b>　　模數(shù)：</b></p><p><b>

22、;　　齒高：</b></p><p>　　計算載荷系數(shù)：根據(jù) ，查[2]表10-8，得動載系數(shù)。查[2]表10-3得直齒輪。查表10-2得。查[2]表10-4，7級精度，小齒輪相對支撐非對稱布置。由齒寬與齒高比10.67及,查[2]中圖10-13得。所以載荷系數(shù)為</p><p>　　按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，有[2]公式（10-10a）得</p>

23、<p><b>　　計算模數(shù)：</b></p><p>　?。?）按齒根彎曲強(qiáng)度計算</p><p><b>　　式中各個計算數(shù)值</b></p><p>　　查書[2]圖10-20c得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；</p><p>　　由書[2]圖10-18取彎曲疲勞

24、壽命系數(shù)；</p><p>　　計算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由[2]中公式10-12得</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　計算載荷系數(shù)： </b></p><p><b>　　查表取齒形系數(shù)：,</b></p>

25、;<p>　　查表取應(yīng)力校正系數(shù)：</p><p>　　故，小齒輪，大齒輪，大齒輪的值大</p><p><b>　　故 </b></p><p>　　對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒

26、輪直徑有關(guān)，可取彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù)1.296，并圓整為標(biāo)準(zhǔn)值1.5mm，按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑mm算出小齒輪齒數(shù)：</p><p><b>　　大齒輪齒數(shù)：</b></p><p><b>　　取。</b></p><p><b>　　(4)幾何尺寸計算</b></p>&l

27、t;p><b>　　齒寬：</b></p><p>　　所以取小齒輪齒寬： 大齒輪齒寬：</p><p>　　齒輪3和齒輪4的確定：</p><p>　　同理，通過計算，取齒輪3的齒數(shù)為，齒輪4的齒數(shù)為，模數(shù)為</p><p><b>　　計算幾何尺寸：</b></p>&

28、lt;p><b>　　齒寬：</b></p><p>　　所以取小齒輪齒寬：，大齒輪齒寬：</p><p>　　2．軸與軸承的選擇和計算</p><p>　　輸出軸即軸3的設(shè)計計算</p><p>　　(1)初步確定軸的最小直徑：</p><p>　　已知kw ,r/min, N?m <

29、;/p><p>　　選用材料為45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)查[2]表15-3，取,查[2] 表15-1得對稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力,按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算，初步計算軸徑</p><p>　　考慮鍵槽的影響，增大3% ，則</p><p>　　軸最小直徑輸出直徑為安裝聯(lián)軸器處，聯(lián)軸器的孔徑有標(biāo)準(zhǔn)系列，故軸最小直徑處須與聯(lián)軸器的孔徑想適應(yīng)，所以，取軸的最小直徑為</p><

30、;p>　　(2)確定軸各段的直徑和長度</p><p><b>　?、伲?lt;/b></p><p>　?。焊鶕?jù)聯(lián)軸器的長度，取 </p><p>　?、冢喊肼?lián)軸器需要定位，故需設(shè)計一定位軸肩，軸肩高度，所以取則</p><p>　?。焊鶕?jù)外伸長度確定為60mm</p><p>　?、郏哼@段與軸

31、承配合，初選軸承內(nèi)徑為，初定為6209 </p><p>　?。焊鶕?jù)軸承寬度b=19mm，所以L3=20mm</p><p>　?、埽河休S承的安裝尺寸確定，取</p><p>　?。焊鶕?jù)裝配草圖大齒輪和軸承在箱體內(nèi)位置取</p><p>　　⑤：安裝軸承，采用套筒給齒輪定位，</p><p>　?。焊鶕?jù)裝配草圖，確定&

32、lt;/p><p>　　⑥：這段安裝齒輪，取</p><p><b>　?。焊鶕?jù)齒輪寬度，取</b></p><p>　?、撸哼@段為軸環(huán)的直徑，用來定位齒輪，故需要設(shè)計定位軸肩， </p><p>　?。狠S環(huán)長度，按確定，所以這里取 </p><p><b>　　(3)軸承的選擇</b

33、></p><p>　　對軸進(jìn)行受力分析，軸承上受到的力為，如圖3</p><p><b>　　求支反力</b></p><p><b>　　垂直方向：</b></p><p><b>　　水平方向：</b></p><p>　　所以軸承上受到的力

34、為： ,</p><p>　　軸承只受到徑向力，沒有軸向力，計算當(dāng)量動載荷P，根據(jù)[2]中公式13-8</p><p><b>　　取，則 n</b></p><p>　　根據(jù)書[2]公式13-6，求軸承應(yīng)有的基本額定動載荷值</p><p>　　查機(jī)械設(shè)計手冊[6]選擇C=52800n的6309軸承。</p&g

35、t;<p>　　同理，對另外兩對軸承進(jìn)行計算選擇，得：</p><p><b>　　3．軸的校核及計算</b></p><p>　　考慮到箱體的結(jié)構(gòu)，對齒輪以及軸進(jìn)行修正。</p><p>　　(1)齒輪修改模數(shù)，第一對齒輪取，第二對齒輪模數(shù)取3則</p><p><b>　　中心距： </

36、b></p><p>　　(2)根據(jù)齒輪，修改輸出軸3各段尺寸如圖4：</p><p>　　同理計算，可等輸入軸，與中間軸的各段尺寸：</p><p><b>　　輸入軸1：</b></p><p><b>　　中間軸2：</b></p><p>　　對輸入軸1進(jìn)行校核

37、計算：</p><p>　　直齒圓柱齒輪傳動，將受到的法向載荷分解為圓周力和徑向力，受力如圖所示，得</p><p><b>　　垂直方向：</b></p><p><b>　　得</b></p><p><b>　　垂直方向最大彎矩</b></p><p&

38、gt;<b>　　彎矩圖如圖所示</b></p><p><b>　　水平方向：</b></p><p><b>　　得</b></p><p><b>　　水平方向最大彎矩</b></p><p><b>　　合成彎矩：</b>&l

39、t;/p><p><b>　　如圖所示</b></p><p><b>　　扭矩：</b></p><p><b>　　按照第三強(qiáng)度理論：</b></p><p><b>　　所以滿足使用要求。</b></p><p><b>

40、;　　4．鍵的計算</b></p><p>　　輸出軸3安裝齒輪的鍵，材料為45鋼，靜載荷時[]，根據(jù)安裝齒輪段軸的直徑，選擇普通平鍵14×56</p><p>　　載荷載鍵上工作面上均勻分布，普通平鍵連接強(qiáng)度條件</p><p><b>　　得：<[]</b></p><p><b&

41、gt;　　所以滿足強(qiáng)度要求。</b></p><p>　　同理計算出，中間軸2上鍵的型號為普通平鍵12×45</p><p><b>　　5．箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　1）減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　箱體采用剖分式結(jié)構(gòu)，剖分面通過軸心。下面對箱體進(jìn)行具體設(shè)計：<

42、/p><p>　　2）減速器附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　?。?）檢查孔和視孔蓋</p><p>　　檢查孔用于檢查傳動件的嚙合情況、潤滑情況、接觸斑點及齒側(cè)間隙，還可用來注入潤滑油，檢查要開在便于觀察傳動件嚙合區(qū)的位置，其尺寸大小應(yīng)便于檢查操作。視孔蓋用鑄鐵制成，它和箱體之間加密封墊。</p><p><b>　?。?）放油螺塞&

43、lt;/b></p><p>　　放油孔設(shè)在箱座底面最低處，其附近留有足夠的空間，以便于放容器，箱體底面向放油孔方向傾斜一點，并在其附近形成凹坑，以便于油污的匯集和排放。放油螺塞為六角頭細(xì)牙螺紋，在六角頭與放油孔的接觸面處加封油圈密封。</p><p><b>　　（3）油標(biāo)</b></p><p>　　油標(biāo)用來指示油面高度，將它設(shè)置在便

44、于檢查及油面較穩(wěn)定之處。</p><p><b>　　（4）通氣器</b></p><p>　　通氣器用于通氣，使箱內(nèi)外氣壓一致，以避免由于運(yùn)轉(zhuǎn)時箱內(nèi)溫度升高，內(nèi)壓增大，而引起減速器潤滑油的滲漏。將通氣器設(shè)置在檢查孔上，其里面還有過濾網(wǎng)可減少灰塵進(jìn)入。</p><p><b>　?。?）起蓋螺釘</b></p>

45、<p>　　為便于起蓋，在箱蓋凸緣上裝設(shè)2個起蓋螺釘。拆卸箱蓋時，可先擰動此螺釘頂起箱蓋。</p><p><b>　　（7）定位銷</b></p><p>　　在箱體連接凸緣上相距較遠(yuǎn)處安置兩個圓錐銷，保證箱體軸承孔的加工精度與裝配精度。</p><p><b>　　加工使用說明</b></p>

46、<p><b>　　1．技術(shù)要求</b></p><p>　?、?裝配之前，所有零件均用煤油清洗，滾動軸承用汽油清洗，未加工表面涂灰色油漆，內(nèi)表面涂紅色耐油油漆；</p><p>　　②.嚙合間隙用鉛絲檢查，側(cè)隙值應(yīng)不小于0.10mm；</p><p>　?、塾猛可z查齒面接觸斑點，按齒高不得小于55%，按齒長不得小于50%；&

47、lt;/p><p>　?、馨惭b軸承時嚴(yán)禁用榔頭直接敲擊軸承內(nèi)、外圈，軸承裝配后應(yīng)緊貼在軸肩或套筒端面上；</p><p>　?、菡{(diào)整、固定軸承，應(yīng)使各軸上軸承留有0.05到0.10 mm的軸向游隙；</p><p>　?、逌p速器注入90號工業(yè)齒輪油（SY1172-80）至規(guī)定高度；</p><p>　　⑦裝配時應(yīng)在蓋、座接合處用密封膠或水玻璃粘合

48、，不允許使用任何填料；</p><p>　　⑧按JB1130-70的規(guī)定進(jìn)行負(fù)荷實驗，實驗時油池溫升不得超過35度，軸承溫升不得超過40度，密封處不得有漏油現(xiàn)象。</p><p><b>　　2．使用說明</b></p><p>　?、贊櫥绞健櫥团铺柕倪x擇，由于兩對嚙合齒輪中的大齒輪直徑相差不大，且它們的速度都不大，所以齒輪傳動可采用浸油

49、潤滑，選用90號工業(yè)齒輪油（SY1172-80）。輸入軸與輸出軸處用氈圈密封。</p><p><b>　?、诿芊庹f明</b></p><p>　　在試運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，所有聯(lián)接面及軸伸密封處都不允許漏油。剖分面允許涂以密封膠或水玻璃，不允許使用任何碘片。軸伸處密封應(yīng)涂上潤滑脂。</p><p><b>　?、鄄鹧b和調(diào)整的說明</b&

50、gt;</p><p>　　在安裝調(diào)整滾動軸承時，必須保證一定的軸向游隙，因為游隙大小將影響軸承的正常工作。當(dāng)軸直徑為30~50mm時，可取游隙為40~70mm。在安裝齒輪或蝸桿蝸輪后，必須保證需要的側(cè)隙及齒面接觸斑點，側(cè)隙和接觸斑點是由傳動精度確定的，當(dāng)傳動側(cè)隙及接觸斑點不符合精度要求時，可以對齒面進(jìn)行刮研、跑合或調(diào)整傳動件的嚙合位置。也可調(diào)整蝸輪軸墊片，使蝸桿軸心線通過蝸輪中間平面。</p>&

51、lt;p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　通過設(shè)計，該二級圓柱齒輪減速器具有以下特點及優(yōu)點：</p><p>　　1）能滿足所需的傳動比</p><p>　　齒輪傳動能實現(xiàn)穩(wěn)定的傳動比，該減速器為滿足設(shè)計要求而設(shè)計了1∶9.73的總傳動比。</p><p>　　2）選用的齒輪滿足強(qiáng)度剛度要求&l

52、t;/p><p>　　由于系統(tǒng)所受的載荷不大，在設(shè)計中齒輪采用了腹板式齒輪不僅能夠滿足強(qiáng)度及剛度要求，而且節(jié)省材料，降低了加工的成本。</p><p>　　3）軸具有足夠的強(qiáng)度及剛度</p><p>　　由于二級展開式齒輪減速器的齒輪相對軸承位置不對稱，當(dāng)其產(chǎn)生彎扭變形時，載荷在齒寬分布不均勻，因此，對軸的設(shè)計要求最高，通過了對軸長時間的精心設(shè)計，設(shè)計的軸具有較大的剛度

53、，保證傳動的穩(wěn)定性。</p><p><b>　　4）箱體設(shè)計的得體</b></p><p>　　設(shè)計減速器的具有較大尺寸的底面積及箱體輪轂，可以增加抗彎扭的慣性，有利于提高箱體的整體剛性。</p><p><b>　　5）加工工藝性能好</b></p><p>　　設(shè)計時考慮到要盡量減少工件與刀具

54、的調(diào)整次數(shù)，以提高加工的精度和生產(chǎn)率。此外，所設(shè)計的減速器還具有形狀均勻、美觀，使用壽命長等優(yōu)點，可以完全滿足設(shè)計的要求。</p><p><b>　　6）個人體會</b></p><p>　　這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級圓柱齒輪減速器的課程設(shè)計是真正理論聯(lián)系實際、深入了解設(shè)計概念和設(shè)計過程的實踐考驗，對于提高我們機(jī)械設(shè)計的綜合素質(zhì)大有用處。通過三個星期的設(shè)計實踐，使我

55、對機(jī)械設(shè)計有了更多的了解和認(rèn)識.為我們以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ).</p><p>　　這次的課程設(shè)計,對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想、訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計和有關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實際反應(yīng)和解決工程實際問題的能力，鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計方面的知識等方面有重要的作用。設(shè)計中還存在不少錯誤和缺點，需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)機(jī)械設(shè)計的知識，繼續(xù)培養(yǎng)設(shè)計習(xí)慣和思維從而提高設(shè)計實踐操作能力。</p&g

56、t;<p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 陳秀寧，施高義．機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計(2版)[M]．杭州： 浙江大學(xué)出版社, 2004．</p><p>　　[2] 濮良貴，紀(jì)名剛．機(jī)械設(shè)計（8版）．[M]．北京：高等教育出版社，2006．</p><p>　　[3] 蔣壽偉．現(xiàn)代機(jī)械工程圖學(xué)（2版）．[M]．北