機(jī)械設(shè)計(jì)輸送傳動裝置設(shè)計(jì)書

1、<p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)輸送傳動裝置設(shè)計(jì)書</p><p>　　一．總體布置簡圖 如圖1 </p><p>　　總傳動比誤差為±5%，單向回轉(zhuǎn)，</p><p>　　輕微沖擊。 三．原始數(shù)據(jù)： 四．設(shè)計(jì)內(nèi)容： </p><p>　　電動機(jī)的選擇與運(yùn)動參數(shù)計(jì)算； 2. 齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算； 3. V帶傳動設(shè)計(jì)計(jì)算； 4. 軸

2、的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)； 5. 鍵的選擇； 6. 滾動軸承的選擇； 7. 裝配圖、零件圖的繪制； 8. 設(shè)計(jì)說明書的編寫。</p><p>　　【電動機(jī)的選擇】1．電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇 ：按照已知條件的工作要求和條件，選用Y型全封閉籠型三相異步電</p><p>　　動機(jī)。 2．電動機(jī)容量的選擇：</p><p>　　工作機(jī)所需功率：Pw＝3kW </p>

3、<p>　　電動機(jī)的輸出功率：Pd＝Pw/η，η≈0.82，Pd＝3.66kW 電動機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇：nw=35r/min，V帶傳動比i1=2—4，單級齒輪傳動比i2=3—5（查表2.3）</p><p>　　nd＝（i1×i2×i2）nw。電動機(jī)轉(zhuǎn)速范圍為630—3500r/min3．電動機(jī)型號確定：由附錄八查出符合條件的電動機(jī)型號,并根據(jù)輪廓尺寸、重量、成本、傳動比等&

4、lt;/p><p>　　因素的考慮，最后確定選定Y112M—4型號的電動機(jī)，額度功率為4KW，滿載轉(zhuǎn)速1440r/min</p><p>　　【計(jì)算總傳動比和分配傳動比】</p><p>　　1．由選定電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和輸出軸轉(zhuǎn)速nw，總傳動比為i=nm/nw，得i=41.142．合理分配各級傳動比：V帶傳動比i1=3，閉合齒輪傳動比i2=3.5，開式齒輪傳動比i

5、3=3.923．運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算結(jié)果列于下表：</p><p><b>　　【傳動件設(shè)計(jì)計(jì)算】</b></p><p>　　減速器齒輪設(shè)計(jì)： 1．按表11.8選擇齒輪材料 小齒輪材料為45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為220—250HBS</p><p>　　大齒輪材料為45鋼正火，硬度為170—210HBS 2．因?yàn)槭瞧胀p速器，由表11.20

6、選用9級精度，要求齒面粗糙度Ra=6.3 </p><p>　　3．按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 確定有關(guān)參數(shù)與系數(shù)：</p><p>　　轉(zhuǎn)矩：T=69154 N·mm</p><p>　　查表11.10得：載荷系數(shù)K＝1.1 選小齒輪齒數(shù)Z1＝30，則大齒輪齒數(shù)Z2＝iZ1=3.5×30=105。實(shí)際齒數(shù)比u=3.5</p>

7、;<p>　　因單級直齒圓柱齒輪為對稱布置，又為軟齒面，由表11.19選取φd（齒寬系數(shù)）=1 4．許應(yīng)接觸應(yīng)力[σH]：</p><p>　　由圖11.23查得 σHlim1＝560MPa σHlim2＝530MPa</p><p>　　由表11.19查得 Sh=1。 N1＝60·n1·j·Lh

8、＝60×480×1×（6×52×80）＝7.2×10e8</p><p>　　N2＝N1/i＝7.2×10e8/3.5=2.05×10e8 由表11.26查得 Zn1＝1 Zn2＝1.05 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力：</p><p>　　[σH]1＝Zn1·σHlim1/Sh＝56

9、0MPa </p><p>　　[σH]2＝Zn2·σHlim2/Sh＝557MPa</p><p>　　試算小齒輪分度圓直徑，確定模數(shù)：</p><p>　　d1≥ 76.43׳√KT1（μ+1）/φdμ[σH]e2=51.82mm</p><p>　　m=d1/z1=1.73mm 由表11.3取標(biāo)準(zhǔn)模

10、數(shù) m=2mm</p><p><b>　　5．主要尺寸計(jì)算：</b></p><p>　　分度圓直徑 d1=mz1=2×30=60mm d2=mz2=2×105=210mm </p><p>　　齒寬 b=φdd1=1×60=60mm 取b2=60mm 則b1=b2+5=65mm</p>

11、;<p>　　中心距a=0.5×m（Z1+Z2）=135mm</p><p>　　6．按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核:</p><p>　　由式（11.12）得出，如σF≤[σF]，則校核合格。</p><p>　　確定有關(guān)系數(shù)和參數(shù)：</p><p>　　齒形系數(shù)YF，查表11.12得 YF1=2.54 YF2=2.14

12、</p><p>　　應(yīng)力學(xué)整系數(shù)Ys，查表11.13得 Ys1=1.63 Ys2=1.88</p><p>　　許應(yīng)彎曲應(yīng)力[σF]</p><p>　　由圖11.24查得 σFlim1=210Mpa σFlim2=190Mpa</p><p>　　由表11.9查得 SF=1.3</p><p>　　由圖1

13、1.25查得 YNI=YN2=1</p><p>　　由式（11.16）可得</p><p>　　[σF]1=YNI·σFlim/SF=162Mpa [σF]2=YNI·σFlim/SF=146MPa</p><p><b>　　故計(jì)算出</b></p><p>　　σF1=21Mpa＜ [σF]

14、1 σF2=20Mpa＜[σF]2 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核合格。</p><p>　　驗(yàn)算齒輪的圓周速度：</p><p>　　V=π·d1·n1/（60×1000）=1.5m/s 由表11.21可知，選9級精度合適</p><p>　　幾何尺寸計(jì)算及繪制齒輪零件工作圖：</p><p>　　以大齒輪為例，

15、齒輪的直頂圓直徑為：da2=d2+2ha=214mm，由于200＜da2＜500之間，所以 </p><p>　　采用腹板式結(jié)構(gòu)。齒輪零件工作圖略。</p><p><b>　　開式齒輪設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　1．按表11.8選擇齒輪材料 小齒輪選用40Cr合金鋼表面淬火，硬度為48—55HRS</p><

16、;p>　　大齒輪選用40Cr合金鋼調(diào)質(zhì)，硬度為240—260HBS </p><p>　　由表11.20選用9級精度，要求齒面粗糙度Ra=6.3 3．按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 確定有關(guān)參數(shù)與系數(shù)：</p><p>　　轉(zhuǎn)矩：T=230000N·mm</p><p>　　查表11.10得 載荷系數(shù)K＝1.1</p><p>

17、;　　選小齒輪齒數(shù)Z1＝20，則大齒輪齒數(shù)Z2＝iZ1=3.92×20=78.4，圓整數(shù)78。</p><p>　　實(shí)際齒數(shù)比u=3.9，誤差為0.5%＜±5%</p><p>　　因單級直齒圓柱齒輪為不對稱布置，又為硬齒面，由表11.19選取φd（齒寬系數(shù)）=0.5 4．許應(yīng)接觸應(yīng)力[σH]：</p><p>　　由圖11.23查得

18、σHlim1＝800MPa σHlim2＝720MPa</p><p>　　由表11.19查得 Sh=1.1 N1＝60·n1·j·Lh＝60×137×1×（6×52×80）＝2.05×10e8</p><p>　　N2＝N1/i＝2.05×10e8/3.9=5.26

19、15;10e7 由表11.26查得 Zn1＝1.11 Zn2＝1.25 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力：</p><p>　　[σH]1＝Zn1·σHlim1/Sh＝807MPa </p><p>　　[σH]2＝Zn2·σHlim2/Sh＝818MPa</p><p>　　試算小齒輪分度圓直徑，確定模數(shù)：</p>&l

20、t;p>　　d1≥ 76.43׳√KT1（μ+1）/φdμ[σH]e2=75.82mm</p><p>　　m=d1/z1=3.791mm 由表11.3取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=4mm</p><p><b>　　5．主要尺寸計(jì)算：</b></p><p>　　分度圓直徑 d1=mz1=4×20=80mm

21、 d2=mz2=4×78=312mm </p><p>　　齒寬 b=φdd1=0.5×80=40mm 取b2=40mm 則b1=b2+5=45mm</p><p>　　中心距a=0.5×m（Z1+Z2）=196mm</p><p>　　6．按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核:</p><p>　　由式（11.12

22、）得出，如σF≤[σF]，則校核合格。</p><p>　　確定有關(guān)系數(shù)和參數(shù)：</p><p>　　齒形系數(shù)YF，查表11.12得 YF1=2.81 YF2=2.25</p><p>　　應(yīng)力學(xué)整系數(shù)Ys，查表11.13得 Ys1=1.56 Ys2=1.77</p><p>　　許應(yīng)彎曲應(yīng)力[σF]</p><p

23、>　　由圖11.24查得 σFlim1=720Mpa σFlim2=250Mpa</p><p>　　由表11.9查得 SF=1.5</p><p>　　由圖11.25查得 YNI=YN2=1</p><p>　　由式（11.16）可得</p><p>　　[σF]1=YNI·σFlim/SF=480Mpa [σF]

24、2=YNI·σFlim/SF=167MPa</p><p><b>　　故計(jì)算出</b></p><p>　　σF1=173Mpa＜ [σF]1 σF2=157Mpa＜[σF]2 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核合格。</p><p>　　7．驗(yàn)算齒輪的圓周速度：</p><p>　　V=π·d1·

25、;n1/（60×1000）=0.57m/s 由表11.21可知，選9級精度合適</p><p>　　8．幾何尺寸計(jì)算及繪制齒輪零件工作圖：</p><p>　　以大齒輪為例，齒輪的直頂圓直徑為：da2=d2+2ha=320mm，由于200＜da2＜500之間，所以 </p><p>　　采用腹板式結(jié)構(gòu)。齒輪零件工作圖略。</p><

26、p><b>　　【V帶傳動設(shè)計(jì)】</b></p><p><b>　　1．確定功率Pc：</b></p><p>　　查表9.21得 Ka（工作情況系數(shù)）=1.1 Pc=Ka?p=4.4KW。</p><p><b>　　選取普通V帶型號：</b></p><p>　

27、　根據(jù)Pa=4.4Kw，n1=1440r/min，由圖9.13選用A型普通V帶。</p><p><b>　　確定帶輪基準(zhǔn)直徑：</b></p><p>　　根據(jù)表9.6和圖9.13選取：dd1=100mm＞dmin=90mm</p><p>　　大帶輪基準(zhǔn)直徑為 dd2=(n1/n2)dd1=270mm，按表9.3選取標(biāo)準(zhǔn)直值dd2=265m

28、m</p><p>　　實(shí)際n2轉(zhuǎn)速489.8r/min，誤差相對率2%，總誤差＜±5%允許。</p><p><b>　　驗(yàn)算帶速V：</b></p><p>　　V=π·d1·n1/（60×1000）=6.78m/s，帶速在5-25m/s范圍內(nèi)。</p><p>　　5．確定帶

29、的基準(zhǔn)長度Ld和實(shí)際中心距a：</p><p>　　初定中心距a0=1200mm，則Ld0：Ld0=2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)²/4a0=2963.38mm</p><p>　　查表9.4取基準(zhǔn)長度Ld=2800mm</p><p>　　實(shí)際中心距a為a≈a0+(ld-Ld0）/2=1118.31mm</p><

30、;p><b>　　中心距變動范圍為</b></p><p>　　amin=a-0.015Ld=1076mm amax=a+0.03Ld=1202mm</p><p><b>　　驗(yàn)算小帶輪的包角：</b></p><p>　　a1=180º-57.3º（dd2-dd1）/a=171º

31、;＞120º,合格。</p><p><b>　　確定V帶根數(shù)z：</b></p><p><b>　　確定有關(guān)系數(shù)和參數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)dd1=90mm，n=1440r/min，查表9.9，得P0=1.07Kw</p><p>　　由表9.18查得Ka=0.001275

32、</p><p>　　根據(jù)傳動比i=2.94，查表9.19得Ki=1.1373，則△P0=Kb·n·(1-1/Ki)=0.18Kw</p><p>　　由表9.4查得帶長度修正系數(shù)KL=1.11，由圖9.12查得包角系數(shù)Ka=0.98</p><p>　　得z≥Pc/(P0+△P0)KaKL=3.24，圓整得z=4</p><

33、p><b>　　求單根V帶初拉力：</b></p><p>　　由表9.6查得A型普通V帶的每米長質(zhì)量q=0.10Kg/m</p><p>　　得F0=（500Pc/ZV）·（2.5/Ka-1)+qv²=46.78N.</p><p>　　9．計(jì)算帶輪軸上所受的壓力Fσ=2·F0·z·si

34、n(a1/2)=373.08N</p><p>　　10．帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)略</p><p><b>　　11．設(shè)計(jì)結(jié)果：</b></p><p>　　選用4根A—2800 GB/T 13575.1—92 V帶，中心距a=1118mm，小帶輪直徑90mm，大帶 </p><p>　　輪直徑2

35、65mm，軸上壓力Fσ=373.08N</p><p><b>　　【軸的設(shè)計(jì)計(jì)算】</b></p><p><b>　?、褫S的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力：</p><p>　　由已知條件可知此減速器傳遞的功率屬于中小功率，對材料無特殊要求，故選用45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)&l

36、t;/p><p>　　處理。由表16.1查得強(qiáng)度極限σB=637Mpa，再由表16.3查得許用彎曲應(yīng)力[σ-1b]=60Mpa</p><p>　　2．按鈕轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑（最小直徑）</p><p>　　查表16.2得 C=118—107</p><p>　　得 d≥C³√p/n=（107—118）·³√3.48/

37、480=20.7—22.8mm。</p><p>　　考慮到軸的最小直徑處要安裝帶輪，會有鍵槽存在，故需將估算直徑加大3%-5%，取為21.32— </p><p>　　23.94mm，由設(shè)計(jì)手冊取標(biāo)準(zhǔn)直徑d=24mm</p><p><b>　　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)草圖:</b></p><p><b>

38、　　Ⅰ軸的結(jié)構(gòu)草圖</b></p><p><b>　?、蜉S的設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　1．選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力：</p><p>　　由已知條件可知此減速器傳遞的功率屬于中小功率，對材料無特殊要求，故選用45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)</p><p>　　處理。由表16.1查得強(qiáng)度極限σB=637Mpa，再

39、由表16.3查得許用彎曲應(yīng)力[σ-1b]=60Mpa</p><p>　　2．按鈕轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑（最小直徑）</p><p>　　查表16.2得 C=118—107</p><p>　　得 d≥C³√p/n=（107—118）·³√3.31/137=30.9—34.1mm。</p><p>　　考慮到軸的最小直

40、徑處要安裝齒輪，會有鍵槽存在，故需將估算直徑加大3%-5%，取為31.83— </p><p>　　35.81mm，由設(shè)計(jì)手冊取標(biāo)準(zhǔn)直徑d=34mm</p><p>　　3．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)草圖:</p><p><b>　　Ⅱ軸的結(jié)構(gòu)草圖</b></p><p><b>　?、筝S的設(shè)計(jì)：</b&

41、gt;</p><p>　　1．選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力：</p><p>　　由已知條件可知此減速器傳遞的功率屬于中小功率，對材料無特殊要求，故選用45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)</p><p>　　處理。由表16.1查得強(qiáng)度極限σB=637Mpa，再由表16.3查得許用彎曲應(yīng)力[σ-1b]=60Mpa</p><p>　　2．按鈕轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑（最小直

42、徑）</p><p>　　查表16.2得 C=118—107</p><p>　　得 d≥C³√p/n=（107—118）·³√3.01/35=47.29—52.16mm。</p><p>　　由設(shè)計(jì)手冊取標(biāo)準(zhǔn)直徑d=50mm</p><p>　　3．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)草圖略</p><p>

43、　　【鍵連接的選擇】 均選擇A型平鍵。</p><p>　　【滾動軸承的選擇及計(jì)算】 I軸： 1．經(jīng)強(qiáng)度校核，選擇滾動軸承</p><p>　　6206型 d=30mm D=62mm B=16mm2．公差等級選擇：選普通級PO軸承。 </p><p>　　II軸： 1．經(jīng)強(qiáng)度校核，選擇滾動軸承</p><p>　　6208

44、型 d=40mm D=80mm B=18mm2．公差等級選擇：選普通級PO軸承?！鞠潴w結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算】 </p><p>　　1．類型選擇：選擇一級鑄鐵圓柱齒輪減速器。</p><p>　　2．箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸：（mm）</p><p>　　【減速器附件的選擇】 通氣器：由于在室內(nèi)使用，選通氣器（一次過濾），采用M18×1.5 油面指示器：選用

45、游標(biāo)尺M(jìn)16 起吊裝置：采用箱蓋吊耳、箱座吊耳放油螺塞：選用外六角油塞及墊片M16×1.5 【潤滑與密封】 一、齒輪的潤滑：采用浸油潤滑，由于低速級周向速度為，所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑，取為35mm。 二、滾動軸承的潤滑：由于軸承周向速度為，所以宜開設(shè)油溝、飛濺潤滑。 三、潤滑油的選擇：齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用L-AN15潤滑油。 四、密封方法的選?。哼x用凸緣式端蓋

46、易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為（F）B25-42-7-ACM，（F）B70-90-10-ACM。軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。</p><p><b>　　附錄：</b></p><p><b>　　裝配圖：</b></p><p><b>　　

47、零件工作圖</b></p><p>　　1.圖6-2為軸的工作圖示例，為了使圖上表示的內(nèi)容層次分明，便于辨認(rèn)和查找，對于不同的內(nèi)容應(yīng)分別劃區(qū)標(biāo)注，例如在軸的主視圖下方集中標(biāo)注軸向尺寸和代表基準(zhǔn)的符號。</p><p>　　2. 齒輪的軸向尺寸標(biāo)注比較簡單，對于小齒輪只有齒寬b和輪轂長度l兩個(gè)尺寸．前者為自由尺寸，后者為軸系組件裝配尺寸鏈中的一環(huán)。當(dāng)齒輪尺寸較大時(shí)，為了減輕重量可

48、采用盤形輻板結(jié)構(gòu)．如輻板用車削方法形成時(shí)，則標(biāo)注凹部的深度，以便于加工時(shí)測量。對于用鍛、鑄方法形成的輻板，則宜直接標(biāo)注輻板的厚度。對于輪緣厚度、輻板厚度、輪轂及輻板開孔等尺寸，為便于測量，均應(yīng)進(jìn)行圓整．　　為了保證齒輪加工的精度和有關(guān)參數(shù)的測量，標(biāo)注尺寸時(shí)要考慮到基準(zhǔn)面，并規(guī)定基準(zhǔn)面的尺寸和形位公差．齒輪的軸孔和端面既是工藝基準(zhǔn)也是測量和安裝的基準(zhǔn)。為了保證安裝質(zhì)量和切齒精度，對端面與孔中心線的垂直度和端面跳動度均應(yīng)有要求。齒輪的齒頂

49、圓作為測量基準(zhǔn)時(shí)有兩種情況：一是加工時(shí)用齒頂圓定位或找正，此時(shí)要控制齒頂圓的徑向跳動；另一種情況是用齒頂圓定位檢驗(yàn)齒厚或基節(jié)尺寸公差，此時(shí)要控制齒頂圓公差和徑向跳動。圖6-3為直齒輪零件工作圖，圖6-4為斜齒輪零件工作圖，供學(xué)習(xí)參考。圖6-5為錐齒輪零件工作圖，供學(xué)習(xí)參考。圖6-6為蝸輪零件工作圖，供學(xué)習(xí)參考。圖6-7為皮帶輪零件工作圖，供學(xué)習(xí)參考。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)小結(jié)</b&g

50、t;</p><p>　　由于時(shí)間比較緊迫，所以這次的設(shè)計(jì)存在許多缺點(diǎn)，比如低速軸承使用壽命過長，制圖不夠精確等缺陷。但我覺得能做類似的課程設(shè)計(jì)是十分有意義，而且是十分必要的。平時(shí)我們在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎(chǔ)課的理論面，如何去鍛煉我們的實(shí)踐面？如何把我們所學(xué)到的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識用到實(shí)踐中去呢？我想做類似的大作業(yè)就為我們提供了良好的實(shí)踐平臺。當(dāng)?shù)阶约簞邮值臅r(shí)候，才會經(jīng)常發(fā)現(xiàn)原來自己還有很多知識點(diǎn)沒吃透，而課程設(shè)

51、計(jì)讓我們把學(xué)過的東西運(yùn)用到實(shí)際中去，能學(xué)懂學(xué)透，這才算是真正學(xué)到了東西。這次的設(shè)計(jì)存在許多不完善的地方，如果在以后需要設(shè)計(jì)類似的機(jī)械，我相信，我能設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更緊湊，傳動更穩(wěn)定精確的設(shè)備。</p><p>　　這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級圓錐圓柱齒輪減速器的課程設(shè)計(jì)是我們真正理論聯(lián)系實(shí)際、深入了解設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)過程的實(shí)踐考驗(yàn)，對于提高我們機(jī)械設(shè)計(jì)的綜合素質(zhì)大有用處。通過兩個(gè)星期的設(shè)計(jì)實(shí)踐，使我對機(jī)械設(shè)計(jì)有了更多的了解

52、和認(rèn)識.為我們以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).</p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ),是一門綜合性相當(dāng)強(qiáng)的技術(shù)課程，它融《機(jī)械原理》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《互換性與技術(shù)測量》、《工程材料》、《機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)》等于一體。</p><p>　　這次的課程設(shè)計(jì),對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想、訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和有關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際反