機械設計課程設計-- 帶式輸送機傳動裝置設計

1、<p><b>　　課程設計報告</b></p><p>　　課程名稱： 機械設計課程設計 </p><p>　　報告題目： 帶式輸送機傳動裝置設計 </p><p>　　學生姓名： </p><p>　　所在學院： 機械工程學院

2、 </p><p>　　專業(yè)班級： 機械設計制造及其自動化 </p><p>　　學生學號： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　2013 年 12 月 27 </p><p>&l

3、t;b>　　課程設計任務書</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　機械設計課程設計是在完成機械設計課程學習后，一次重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。是高等工科院校大多數(shù)專業(yè)學生第一次較全面的設計能力訓練，也是對機械設計課程的全面復習和實踐。其目的是培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的設計思想，訓練綜合運用機械設計和有關選修課程的理論，結合生產(chǎn)實

4、際分析和解決工程實際問題的能力，鞏固、加深和擴展有關機械設計方面的知識。</p><p>　　本次設計的題目是帶式運輸機的減速傳動裝置設計。根據(jù)題目要求和機械設計的特點作者做了以下幾個方面的工作：①決定傳動裝置的總體設計方案，②選擇電動機，計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)，③傳動零件以及軸的設計計算，軸承、聯(lián)接件、潤滑密封和聯(lián)軸器的選擇及校驗計算， ④ 機體結構及其附件的設計和參數(shù)的確定，⑤繪制裝

5、配圖及零件圖，編寫計算說明書。</p><p>　　關鍵詞：帶式輸送機；變速箱；機械設計；</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、傳動方案確定 ……………………………………………………………………1</p><p>　　二、電動機的選擇及傳動比分配 …………………………………………………

6、…1</p><p>　　1．電動機的選擇……………………………………………………………………1</p><p>　　2．傳動比的分配……………………………………………………………………1</p><p>　　三、各軸功率、轉速及轉矩計算 ……………………………………………………1</p><p>　　四、帶傳動的設計計算 ………………………

7、……………………2</p><p>　　五、閉式齒輪傳動的設計計算 ………………………………………………………4</p><p>　　1.齒輪幾何尺寸的設計計算………………………………………………………4</p><p>　　2.齒輪結構尺寸的設計計算………………………………………………………6</p><p>　　六、軸的設計計算與軸的強度

8、校核…………………………………………………7 </p><p>　　1.高速軸……………………………………………………………………………8</p><p>　　2.低速軸……………………………………………………………………………9</p><p>　　七、滾動軸承、鍵、聯(lián)軸器的選擇…………………………………………………9</p><p>　　

9、1.滾動軸承壽命計算…………………………………………………………… 11</p><p>　　2.鍵的選擇及校核……………………………………………………………… 11</p><p>　　3.聯(lián)軸器的選擇………………………………………………………………… 11</p><p>　　八、減速器潤滑、密封及附件的選擇確定以及箱體主要結構尺寸的設計計算…………………………

10、………………………………………………………………………12</p><p>　　1.潤滑劑的選擇……………………………………………………………………………12</p><p>　　2.密封形式………………………………………………………………………………… 12</p><p>　　3.箱體主要結構尺寸的計算…………………………………………………………… 12<

11、/p><p>　　九、 結論與心得…………………………………………………………………14</p><p>　　十、參考文獻…………………………………………………………………14</p><p><b>　　一、傳動方案確定 </b></p><p><b>　　帶式輸送機</b></p>

12、<p>　　二、電動機的選擇及傳動比分配</p><p><b>　　1．電動機的選擇</b></p><p>　　已知數(shù)據(jù):F=1.1kw,V=1.4 m/s ,滾筒直徑：185mm</p><p><b>　　總效率η總</b></p><p><b>　　工作機</b

13、></p><p><b>　　電動機功率</b></p><p>　　查《機械設計手冊》 ，選用Y100L1-4電動機，額定功率2.2KW，滿載轉速1420，同步轉速1500 </p><p><b>　　2.傳動比的分配</b></p><p><b>　　由</b>

14、</p><p><b>　　總傳動比</b></p><p><b>　　取 ，則</b></p><p>　　三.各級轉速、功率及轉矩計算</p><p><b>　　各級功率：</b></p><p><b>　　各級轉矩：</b&

15、gt;</p><p><b>　　四．皮帶輪設計計算</b></p><p><b>　　1.確定計算功率</b></p><p><b>　　2.小帶輪轉速</b></p><p>　　根據(jù)查圖 ，選擇A型V帶。</p><p><b>　

16、　3.傳動比</b></p><p>　　4.小帶輪直徑查表取90mm.</p><p><b>　　5.求大帶輪直徑</b></p><p><b>　　6.驗算帶速</b></p><p><b>　　帶速 ，帶速合適。</b></p><p

17、><b>　　7.初選中心距</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　8.初選長度</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　9.實際中心距</b></

18、p><p><b>　　10.驗算包角</b></p><p>　　10.單根V帶基本額定功率</p><p>　　根據(jù)帶的型號、小帶輪的直徑、帶速V查表 ，取 ,</p><p><b>　　11.計算V帶根數(shù)</b></p><p><b>　　取</b>

19、;</p><p><b>　　12.確定初拉力</b></p><p>　　13.計算帶對軸的壓力</p><p>　　五．閉式齒輪的設計計算</p><p>　　齒輪材料和熱處理的選擇</p><p>　　小齒輪選用45鋼，調質處理，齒面硬度240 HBS</p><p&g

20、t;　　大齒輪選用45鋼，正火處理，齒面硬度 200 HBS</p><p>　　1.齒輪幾何尺寸的設計計算</p><p>　　由《機械設計手冊》查得</p><p>　　小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限、彎曲疲勞極限分別為</p><p><b>　　(一般可靠度)</b></p><p><

21、;b>　　由</b></p><p>　　選用較小者為接觸疲勞許用應力</p><p>　　（1）.小齒輪的轉矩</p><p><b>　　選擇載荷系數(shù)K</b></p><p><b>　　計算齒數(shù)比 </b></p><p>　　根據(jù)軟齒面對稱布置，選

22、擇齒寬系數(shù)</p><p>　?。?）.計算小齒輪分度圓直徑</p><p>　?。?）.確定齒輪模數(shù)，查《機械設計手冊》取 </p><p>　　（4）.確定齒輪齒數(shù) </p><p><b>　?。?）.實際齒數(shù)比</b></p><p>　　齒數(shù)比相對誤差，在誤差范圍內，合適。</p&

23、gt;<p>　?。?）.計算齒輪主要尺寸</p><p><b>　　（6）.計算中心距</b></p><p><b>　　齒寬 </b></p><p>　　取 （為保證全齒寬接觸，使小齒輪較大齒輪寬510mm）</p><p><b>　　齒輪參數(shù)列于下表：&l

24、t;/b></p><p>　?。?）.計算圓周轉速</p><p>　　根據(jù)設計要求齒輪的精度等級為7級</p><p>　　（8）．齒輪的彎曲強度校核 </p><p>　　由上知兩齒輪的彎曲應力</p><p>　　由《機械設計手冊》查得</p><p><b>　　比較&

25、lt;/b></p><p>　　選擇較大值的代入設計公式</p><p><b>　　齒輪彎曲強度足夠</b></p><p>　　（9）．齒輪幾何尺寸的確定</p><p>　　由《機械設計手冊》查得，</p><p><b>　　齒頂圓直徑</b></p&g

26、t;<p><b>　　齒根高</b></p><p><b>　　齒全高</b></p><p><b>　　齒根圓直徑</b></p><p><b>　　2．齒輪的結構設計</b></p><p>　　小齒輪采用齒輪軸結構，大齒輪采用鍛

27、造毛坯的腹板式結構。大齒輪的有關尺寸計算如下:</p><p><b>　　軸孔直徑</b></p><p><b>　　輪轂直徑</b></p><p><b>　　輪轂長度</b></p><p><b>　　輪轂厚度</b></p>&

28、lt;p><b>　　輪轂內徑</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　腹板厚度 </b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　腹板中心孔直徑</b></

29、p><p><b>　　腹板孔直徑</b></p><p><b>　　齒輪倒角 ，mm</b></p><p>　　六．軸的設計計算與軸的強度校核</p><p><b>　　1．軸的材料選擇</b></p><p>　　選擇45鋼，調質處理，HB2172

30、55</p><p>　　2.軸幾何尺寸的設計計算</p><p>　　按扭轉強度設計軸的最小直徑（安裝聯(lián)軸器處直徑）</p><p><b>　　高速軸</b></p><p><b>　　低速軸</b></p><p>　?。ㄊ街蠧是由軸的材料和承載情況確定的常數(shù)）<

31、;/p><p><b>　　考慮鍵槽</b></p><p><b>　　選取標準直徑，</b></p><p><b>　　3.軸的結構設計</b></p><p>　　高速軸和低速軸均設計為階梯軸，初步計算各軸段直徑</p><p>　　以下先計算高速軸

32、各尺寸</p><p>　?。?）計算，由上可知 </p><p><b>　?。?）計算</b></p><p>　　因必須符合軸承密封元件的要求，經(jīng)查表，取=30mms</p><p><b>　?。?）計算</b></p><p>　　，且必須與軸承的內徑一致，圓整

33、=35mm，初選軸承型號為6207，查表可知，B=17mm，D=72mm，；</p><p><b>　?。?）計算</b></p><p>　　，為裝配方便而加大直徑，應圓整為標徑，一般取0，2，5，8尾數(shù)，取=40mm；</p><p><b>　　（5）計算</b></p><p><b

34、>　　，取=50mm；</b></p><p><b>　?。?）計算</b></p><p>　　，同一軸上的軸承選擇同一型號，以便減少軸承座孔鏜制和減少軸承類型。</p><p>　　高速軸各階梯軸直徑列表如下： </p><p><b>　　計算軸各段長度</b></p

35、><p><b>　?。?）計算 </b></p><p>　　取 </p><p><b>　　（2）計算 </b></p><p>　　軸承端蓋采用凸緣式軸承端蓋，取，其中d為螺釘直徑M10，由軸承外徑D=72mm，查表，取=7mm，</p><

36、p>　　式中，為箱體壁厚，取=8mm，</p><p>　　取軸旁連接螺栓的直徑為10mm，查得；</p><p>　　由于軸承的軸頸直徑和轉速的乘積＜（1.5~2）×105，故軸承采用脂潤滑，取，</p><p>　　所以 m=8+16+14+8-10-17=21mm,</p><p>　　所以

37、 =20+1.2+21=42.2mm，</p><p>　　取 </p><p><b>　?。?）計算</b></p><p>　　式中，為大齒輪端面至箱體內壁距離，應考慮兩個齒輪的寬度差，兩齒輪的寬度差為5mm，取小齒輪至箱體內壁的距離為10mm，則 </p><p><

38、;b>　　取 =45mm</b></p><p><b>　?。?）計算</b></p><p><b>　?。?）計算</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　?。?）計算</b></p>

39、<p><b>　　低速軸各尺寸的計算</b></p><p>　?。?）計算，由上可知 </p><p><b>　?。?）計算</b></p><p>　　因必須符合軸承密封元件的要求，經(jīng)查表，取=35mm</p><p><b>　?。?）計算</b>&l

40、t;/p><p>　　，且必須與軸承的內徑一致，圓整=40mm，初選軸承型號為6208，查《機械設計手冊》可知，B=18mm，D=80mm，；</p><p><b>　?。?）計算</b></p><p>　　，為裝配方便而加大直徑，應圓整為標徑，一般取0，2，5，8尾數(shù)，取=45mm；</p><p><b>

41、　　（5）計算</b></p><p><b>　　，取=52mm；</b></p><p><b>　?。?）計算</b></p><p>　　，同一軸上的軸承選擇同一型號，以便減少軸承座孔鏜制和減少軸承類型。</p><p>　　低速軸各階梯軸直徑列表如下： </p>

42、<p><b>　　計算軸各段長度</b></p><p><b>　　（1）計算 </b></p><p>　　半聯(lián)軸器的長度l=41mm，為保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上，而不壓在軸的端面上，故第一段的長度應比l略短一些，取 </p><p><b>　?。?）計算

43、 </b></p><p>　　軸承端蓋采用凸緣式軸承端蓋，取，其中d為螺釘直徑M10，由軸承外徑D=80mm，查表，取d3=7mm，</p><p>　　式中，為箱體壁厚，取=8mm，</p><p>　　取軸旁連接螺栓的直徑為10mm，查得；</p><p>　　由于軸承的軸頸直徑和轉速的乘積＜（1.5~2）×105

44、，故軸承采用脂潤滑，取，</p><p>　　所以 m=8+16+14+8-10-18=18mm,</p><p>　　所以 =20+1.2+18=39.2mm，</p><p>　　取 </p><p><b>　?。?）計算</b></p>

45、;<p>　　式中，為大齒輪端面至箱體內壁距離，應考慮兩個齒輪的寬度差，齒輪的寬度差為5mm，取小齒輪至箱體內壁的距離為10mm，則 </p><p><b>　　取 =45mm</b></p><p><b>　?。?）計算</b></p><p><b>　　（5）計算</b>&

46、lt;/p><p><b>　　取</b></p><p><b>　?。?）計算</b></p><p><b>　　軸的強度校核</b></p><p><b>　　低速軸的強度校核</b></p><p><b>　　圓

47、周力 </b></p><p><b>　　徑向力 </b></p><p><b>　　直齒輪 </b></p><p>　　已知轉矩T=108.31 </p><p><b>　　支反力=</b></p><p><b>　

48、　水平彎矩</b></p><p><b>　　彎矩強度合格</b></p><p><b>　　校核危險截面軸徑</b></p><p>　　45號優(yōu)質碳素鋼調質處理時，查《機械設計手冊》</p><p><b>　　，強度足夠。</b></p>&

49、lt;p>　　對低速軸作受力分析，做受力示意圖如下</p><p>　　七.滾動軸承、鍵、聯(lián)軸器的選擇</p><p>　　由于軸主要承受徑向載荷，故選用深溝球軸承，選擇代號6207、6208各2個。</p><p><b>　　各部分尺寸如下表：</b></p><p>　　1.滾動軸承壽命計算</p>

50、;<p><b>　　查表得 </b></p><p><b>　　當量動載荷P</b></p><p><b>　　載荷壽命</b></p><p><b>　　預期壽命</b></p><p><b>　　軸承壽命合格<

51、;/b></p><p>　　2.鍵的選擇計算及校核</p><p>　?。?）從動軸外伸端,故選鍵 A型（GB/T 1096-2003）, b,材料45鋼，其許用擠壓力</p><p><b>　　強度合格</b></p><p>　　(2)與齒輪聯(lián)接處選鍵14（GB/T1096-2003）,b許用擠壓應力&l

52、t;/p><p><b>　　強度合格</b></p><p><b>　　3.聯(lián)軸器選擇</b></p><p>　　由于減速器載荷輕微振動，轉速不高，無特殊要求?？紤]到便于拆裝選用彈性套柱聯(lián)軸器。</p><p>　　計算聯(lián)軸器的計算轉矩</p><p>　　查表取工作情況系

53、數(shù) </p><p>　　選用TL6型號聯(lián)軸器，額定轉矩250 N?，許用轉速3800采用Y型軸孔，A型鍵，軸孔直徑d，軸孔長度 82</p><p>　　八.減速器潤滑、密封及附件的選擇確定以及箱體主要結構尺寸的設計計算</p><p><b>　　潤滑的選擇</b></p><p>　　齒輪的圓周速度1.34，采用油

54、池浸油潤滑方式；</p><p><b>　　軸承采用潤滑脂潤滑</b></p><p><b>　　潤滑劑牌號及用量</b></p><p>　　齒輪潤滑選用150號機械油，距油面1020 mm(最低最高)，需油量1.2升左右</p><p>　　軸承潤滑選用二硫化鉬鋰基脂（ZL3E），用油量為軸

55、承間隙的為宜</p><p><b>　　密封形式</b></p><p><b>　　軸伸出端的密封</b></p><p>　　由于圓周速度在3以下，選擇粗羊毛氈圈密封</p><p><b>　　箱體接合面的密封</b></p><p>　　在接合

56、面涂密封膠或水玻璃</p><p>　　軸承靠近箱體內外側的密封</p><p>　　軸承靠近箱體內壁處用擋油環(huán)密封；軸承靠近箱體外側采用密封圈（皮革、塑料或耐油橡膠）密封</p><p>　　減速器附件的選擇確定</p><p>　　箱體主要結構尺寸計算</p><p><b>　　箱體材料使用灰鑄鐵<

57、;/b></p><p>　　箱座壁厚，箱座凸緣寬度 </p><p>　　箱蓋厚度，箱蓋凸緣寬度</p><p>　　箱底座凸緣厚度， ,軸承旁凸臺高度凸臺半徑</p><p>　　齒輪軸端面至箱體內壁距離</p><p>　　大齒輪齒頂圓至箱底內壁距離</p><p>　　小齒輪端面至

58、箱體內壁距離</p><p><b>　　主動軸承端蓋外徑</b></p><p><b>　　從動軸承端蓋外徑</b></p><p>　　地腳螺栓M16，數(shù)量4根</p><p><b>　　九、結論與心得</b></p><p>　　機械設計課程設

59、計是我們機械類專業(yè)學生又一次較為全面的機械設計訓練，是機械設計相關課程重要的理論性與實踐性結合的環(huán)節(jié)。本人通過這次機械設計課程的設計，綜合運用了機械設計課程和其他有關先修課程的理論，結合生產(chǎn)實際知識，培養(yǎng)分析和解決一般工程實際問題的能力，并使所學知識得到進一步鞏固、深化和擴展。學習機械設計的一般方法，掌握通用機械零件、機械傳動裝置或簡單機械的設計原理和過程。進行機械設計基本技能的訓練，如計算、繪圖、熟悉和運用設計資料（手冊、圖冊、標準和

60、規(guī)范等）以及使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)，進行經(jīng)驗估算和數(shù)據(jù)處理等。一次機械設計課程設計全面的檢驗和考驗了我們以前所學和現(xiàn)在對于此專業(yè)的實際操作能力，經(jīng)過本次設計，全體同學都得到了鍛煉。設計一個是非常嚴謹?shù)倪^程，經(jīng)過本次設計同學們相關方面的能力有了很顯著的提高，我們都很享受認真計算、畫圖的過程，即使計算了一遍又一遍，修改了一遍又一遍，但是最終能得到令老師和自己都比較滿意的結果時，我們覺得這一切都是令人鼓舞的！</p><p>&

61、lt;b>　　十、參考文獻</b></p><p>　　[1] 濮良貴,紀名剛.機械設計學習指南[M].第4版.北京:高等教育出版社,2001.</p><p>　　[2] 孫桓,陳作模.機械原理[M].第7版.北京:高等教育出版社,2006.</p><p>　　[3] 成大先.機械設計手冊[M].第五版.北京:化學工業(yè)出版社,2010.<