帶式輸送機傳動裝置課程設(shè)計 (2)

1、<p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　設(shè)計名稱： 機械設(shè)計基礎(chǔ) </p><p>　　題 目： 帶式輸送機傳動裝置 </p><p>　　學生姓名： </p><p>　　專 業(yè)：

2、 機械設(shè)計與制造 </p><p>　　班 級： </p><p>　　學 號： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　日 期： 2011 年 12

3、 月 12 日</p><p><b>　　課程設(shè)計任務書</b></p><p>　　機械設(shè)計與制造 專 業(yè) 2010 年級 3 班 </p><p><b>　　一、設(shè)計題目</b></p><p><b>　　帶式輸送機傳動裝置</b></

4、p><p><b>　　二、主要內(nèi)容</b></p><p>　　運輸帶工作拉力F=3400N</p><p>　　運輸帶工作速度V=1.6m/s</p><p>　　卷筒直徑D=400 mm</p><p><b>　　工作條件 ：</b></p><p&

5、gt;　　工作情況：兩班制，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，運輸帶速度允許誤差為+5%；</p><p><b>　　使用折舊期：五年；</b></p><p>　　動力來源：電力，三相交流，電壓380/220V；</p><p>　　滾筒效率：0.96（包括滾筒與軸承的效率損失）。</p><p>　　表1-2 原始數(shù)據(jù)&

6、lt;/p><p><b>　　三、具體要求</b></p><p>　　本課程設(shè)計要求在2周時間內(nèi)完成以下的任務：</p><p>　　（1）繪制減速器裝配圖1張（A2圖紙，手工繪圖）；</p><p>　?。?）零件工作圖2張（齒輪、軸、箱體等任選2個，A3圖紙，手工繪圖）；</p><p>　　

7、（3）設(shè)計計算說明書1份，約3000字左右。</p><p><b>　　四、進度安排</b></p><p><b>　　五、成績評定</b></p><p>　　指導教師 簽名 日期 年 月 日</p><p>　　系主任 審核 日期

8、 年 月 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　設(shè)計任務的分析……………………………………………………………6</p><p>　　二、傳動裝置的總體設(shè)計………………………………………………………6</p><p>　　2.1傳動方案的分析……………………………………………

9、…………6</p><p>　　2.2 選擇電動機……………………………………………………………6</p><p>　　2.3確定電機的轉(zhuǎn)速………………………………………………………7</p><p>　　三、齒輪的設(shè)計…………………………………………………………………8</p><p>　　四、軸的設(shè)計與校核…………………………………………

10、…………………11</p><p>　　五、軸上其他零件的設(shè)計………………………………………………………16</p><p>　　六、鍵的選擇……………………………………………………………………17</p><p>　　七、箱體尺寸的設(shè)計……………………………………………………………17</p><p>　　八、設(shè)計小結(jié)……………………………

11、………………………………………18</p><p>　　參考文獻…………………………………………………………………………19</p><p><b>　　一、設(shè)計任務的分析</b></p><p>　　本課程設(shè)計是我們學完機械設(shè)計基礎(chǔ)課程之后進行的，是培養(yǎng)我們機械設(shè)計能力的一次綜合訓練。這是我們進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的鏈

12、接，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。</p><p>　　就我個人而言，我希望通過這次課程設(shè)計，運用機械設(shè)計基礎(chǔ)課及有關(guān)先修課程，鞏固、深化、融會貫通有關(guān)機械設(shè)計方面的知識，樹立正確的設(shè)計思想。鍛煉自己分析和解決工程實際問題的能力。提高自己的繪圖能力，查閱資料的能力，學會編寫一般的設(shè)計計算說明書。</p><p>　　由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請老師給予指教。</p>

13、<p>　　二、傳動裝置的總體設(shè)計</p><p>　　2.1 傳動方案的分析</p><p>　　題目給定的傳動方案為帶傳動、一級圓柱齒輪減速器傳動裝置。帶傳動的承載能力較小，傳遞相同轉(zhuǎn)矩時，其結(jié)構(gòu)尺寸要比其他傳動形式的大，但傳動平穩(wěn)性好，能緩沖吸振，因此宜布置在高速級。一級圓柱齒輪減速器的特點是傳動比一般小于5，傳遞功率可達數(shù)萬千瓦，效率較高。工藝簡單，精度易于保證，一般工

14、廠均能制造，應用廣泛。</p><p><b>　　2.2 選擇電動機</b></p><p>　?。?）選擇電動機類型</p><p>　　按工作要求選用Y系列全封閉自扇冷式籠型三相異步電動機，電壓380V。</p><p>　?。?）選擇電動機的容量</p><p>　　電動機所需的功率為Pd

15、=</p><p>　　nw=60×1000V/D=（60×1000×1.6)/（×400）=76.43r/min</p><p>　　其中聯(lián)軸器效率=0.99，滾動軸承效率（2對）=.99，閉式齒輪傳動效率=0.97，V帶效率=0.96滾筒效率=0.96帶入得</p><p><b>　　動裝置總效率：</b

16、></p><p><b>　　=0.867</b></p><p><b>　　工作機所需功率為：</b></p><p><b>　　Pw=</b></p><p>　　則所需電動機所需功率</p><p>　　Pd=Pw/=5.4/0.867

17、=6.353kw</p><p>　　因荷載平穩(wěn)，電動機額定功率ped略大于Pd即可，由《機械設(shè)計基礎(chǔ)實訓指導》附錄5查得Y系列電動機數(shù)據(jù)，選電動機的額定功率為7.5kw.</p><p>　　（3）確定電動機轉(zhuǎn)速</p><p>　　卷筒軸工作轉(zhuǎn)速：由nw=76.43r/min，V帶傳動的傳動比；閉式齒輪單級傳動比常用范圍為，則一級圓柱齒輪減速器傳動比減速范圍為：

18、</p><p>　　故電動機的轉(zhuǎn)速可選范圍為</p><p>　　符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min、1000r/min、1500r/min、3000r/min可供選擇的電動機如下下表所示：</p><p>　　則可選用Y132M—4轉(zhuǎn)速為970r/min,額定功率為7.5Kw。</p><p><b>　　齒輪的設(shè)計<

19、;/b></p><p><b>　　1、總傳動比</b></p><p><b>　　V帶的傳動比為</b></p><p><b>　　減速器的傳動比為</b></p><p>　　(2)運動和動力參數(shù)計算</p><p><b>　

20、　0軸（電動機軸）</b></p><p>　　P0=Pd=7.5kw</p><p>　　N0=nd=970r/min</p><p>　　T0=9550P0/N0=9550×7.5/970=73.84NM</p><p>　　1軸（高速軸既輸入軸）</p><p>　　P1=P0=7.50.9

21、6=7.2KW</p><p>　　N1=N0/i1=970/3=323.3r/min</p><p>　　T1=9550P1/N1=9550×7.2/323.3=212.68NM</p><p>　　2軸(低速軸既輸出軸)</p><p>　　1、選擇齒輪的精度等級、材料</p><p>　　輸送機為一般工

22、作機器，轉(zhuǎn)動速度不高，為普通減速器，故選用9級精度（GB10095-98）,要求齒面精糙度 。選擇小齒輪材料為45鋼（調(diào)制），其硬度選為230HBS,大齒輪為45鋼（正火），其硬度選為180HBS。</p><p>　　2、按齒面接觸疲勞強度設(shè)計</p><p><b>　?、?矩T1</b></p><p><b>　　Nm<

23、;/b></p><p>　?、?系數(shù)K及材料的彈性系數(shù)ZE</p><p>　　查表7-10取K=1，查表7-11取ZE=189.8</p><p>　?、?齒數(shù)Z1和齒寬系數(shù)d</p><p>　　取小齒輪的齒數(shù)Z1=20，則大齒輪的齒數(shù)Z2=Z1×i=20×4.23=84.6，取80。對稱布置、軟齒面，查表7

24、-14取d</p><p><b>　　=1</b></p><p><b>　?、?接觸應力【H】</b></p><p>　　由圖7-25查得HLim1=570Mpa,HLim2=320 Mpa</p><p>　　njLh=60×323.3×1×(5×5

25、2×5×16)=4.03×10</p><p><b>　　N2=N1/i=</b></p><p>　　由圖7-24查得ZN1=1.04,ZN2=1.17（允許有一定的點蝕）</p><p><b>　　由表7-9查得</b></p><p>　　根據(jù)以下公式可得SH

26、=1</p><p><b>　　根據(jù)以下公式可得</b></p><p>　　【H】1=(ZN1HLim1)/ SH=(1.04×570)/1=592.8Mpa</p><p>　　【H】2=(ZN2HLim2)/ SH=(1.17×320)/1=374.4Mpa</p><p><b>

27、　　則</b></p><p><b>　　d=94.59mm</b></p><p>　　由表7-2取標準模數(shù)m=mm</p><p><b>　　3、主要尺寸計算</b></p><p>　　d1=mz1=5×20=100mm</p><p>　　d

28、2=mz2=5×80=400mm</p><p>　　b=Ψdd1=1×100=100mm</p><p>　　經(jīng)圓整后取b2=60mm,b1=b2+5=105mm</p><p>　　Da1=d1+2hamm</p><p>　　Da2=d2+2hamm</p><p>　　Df1=d1-2h1=

29、=（20-2×1-2×0.25）×5=87.5mm</p><p>　　Df2=d2-2h1==(80-2×1-2×0.25)×5=387.5mm</p><p>　　a=0.5m(z1+z2)=0.5×5×（20+80）=250mm</p><p>　　4、按齒根彎曲疲勞強度校核<

30、;/p><p><b>　　①齒行系數(shù)YF</b></p><p>　　由表7-12得YF1=2.81 ，YF2=1.56</p><p><b>　?、趹π拚禂?shù)YS</b></p><p><b>　　由表7-13差得</b></p><p><

31、b>　　許用彎曲應力【】</b></p><p>　　由表7-26查得σFlim1=420 ,σFlim2=250</p><p>　　由表7-9查得SF=1.3</p><p>　　由圖7-23查得YN1=0.95 YN2=0.97</p><p><b>　　則</b></p><

32、;p>　　【σF】1=YN1·σFlim1/SF=0.95×420/1.3=306.92Mpa</p><p>　　【σF】 1=YN1·σFlim1/SF=0.97×250/1.3=186.53Mpa</p><p><b>　　故</b></p><p>　　σF1=YF1·YS1（2

33、KT1）/（bm2z1）=2.81×1.56×2×1×2.12×/（100×52×20）=37.17Mpa≤【σF1】=306.92Mpa</p><p>　　σF2=YF2·YS2/YF1·YS1=≤【σF2】=186.53Mpa</p><p>　　齒根彎曲疲勞強度校核合格。</p>

34、<p>　　5、驗算齒輪的圓周速度v </p><p><b>　　V=m/s</b></p><p>　　由表7-7可知，選9級精度是合適的。</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以制成表格：</p><p><b>　　6、選擇潤滑方式</b></p><p>

35、　　閉式齒輪轉(zhuǎn)動，齒輪的圓周速度≤12m/s,常將大齒輪的齒輪浸入油池中進行浸油潤滑（推薦使用中負荷工業(yè)齒輪油，潤滑油運動粘度v50°C120mm/s,v100°C23mm/s.）</p><p><b>　　四、軸的設(shè)計與校核</b></p><p>　　1、高速軸（1軸）的設(shè)計</p><p><b>　　確定

36、軸的最小直徑</b></p><p>　　由已知條件可知此減速器傳遞功率屬于中小功率，故選45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，由表11-1查的A=112，于是得</p><p><b>　　mm</b></p><p>　　此處有鍵槽用于配套V帶輪，所以可將軸徑加大5%，即d1=30.92x105%=32.47mm</p><p

37、><b>　　第二個臺階的直徑：</b></p><p><b>　　第三個臺階的直徑：</b></p><p>　　第三個臺階裝配軸承，所以選擇軸承型號6010; d3=50mm</p><p>　　第四個臺階裝配齒輪，由于齒輪內(nèi)徑較小，所以與軸做成連體齒輪，</p><p>　　第五個臺階

38、和第三個臺階一樣裝配深溝球軸承，所以直徑相等：</p><p>　　高速軸的長度：(1)一段與聯(lián)軸器相連，由于沒有聯(lián)軸器的尺寸，所以一段取長度40mm;(2)二段裝配軸承端蓋：端蓋厚度與二段軸的斷面為l1取20mm，端蓋伸入段有結(jié)構(gòu)決定，取m=20mm,所以</p><p>　　由指導書44頁圖5-1結(jié)構(gòu)可知，三段長度為</p><p>　　由表可知，B由高速軸三段

39、直徑選擇型號6010，B=16mm,所以第三段長度；（4）第四段軸長度為齒輪寬度（5）三段和五段結(jié)構(gòu)相同尺寸選取一樣</p><p>　　所以高速軸的總長為：</p><p><b>　　低速軸的設(shè)計</b></p><p><b>　　確定最小軸的直徑</b></p><p>　　由已知條件可知此

40、減速器的功率輸中小功率，故選45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，由表11-1查的A0=112，于是得</p><p>　　此處有鍵槽用于配套聯(lián)軸器，所以可將其軸徑加大5%，即d=49.37x105%=51.8mm</p><p>　　減速器輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的只講d聯(lián)，為了使減速器輸出軸的直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應，故需同時選取聯(lián)軸器型號。選擇彈性聯(lián)軸器，去取其標準內(nèi)孔直徑d=d1=55m

41、m。</p><p>　　由于三段要與軸承配合選擇型號6016 ，第四段裝配齒輪</p><p>　　但由于臺階是固定齒輪的，不是太重要，所以；第六個臺階與第三個臺階裝配相同型號的軸承所以直徑相同：</p><p>　　低速軸的長度：一段長度由聯(lián)軸器決定，沒有聯(lián)軸器的標準尺寸所以長度自定，第一段長度</p><p>　　第二段周的長度由指導書

42、上標注L2長度加上端蓋的厚度在加上端蓋深入段的長度，</p><p>　　如指導書結(jié)構(gòu)圖所示三段長度；</p><p>　　第四段長度為齒輪長讀減去縫隙長度，</p><p>　　第五段長度等于第五個臺階高度的1.4倍； </p><p><b>　　第六段長度，</b></p><p><

43、b>　　總長度</b></p><p><b>　　結(jié)構(gòu)如圖所示</b></p><p>　　軸的強度校核、抗扭強度計算：</p><p><b>　　1、高速軸：</b></p><p>　　根據(jù)結(jié)構(gòu)確定的高速軸齒輪處的直徑</p><p><b&g

44、t;　　所以強度足夠</b></p><p><b>　　低速軸：</b></p><p>　　因為此處需要裝配鍵槽，所以直徑增大，</p><p><b>　　，所以強度足夠</b></p><p>　　3、由上述尺寸可確定B1=80.5mm,A1=80.5mm;C2=79.3,B2=

45、81所以裝配大致合理</p><p><b>　　驗算軸的疲勞強度：</b></p><p>　　4、畫出軸的受力簡圖</p><p>　　由于兩軸承到齒輪中心的距離相等，所以：</p><p>　?。?）計算危險截面的當量彎矩并校核</p><p>　　取α = 0.6 ，則 439.92 (

46、)</p><p><b>　　467.86 ()</b></p><p>　　查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表12-3， = 65 Mpa</p><p><b>　　危險截面強度：</b></p><p>　　52.85 Mpa < 65 MPa </p><p>　　五、軸上

47、其他零件的設(shè)計</p><p>　　（1）軸承端蓋的選擇</p><p>　　軸承端蓋的厚度為25mm，根據(jù)軸承端蓋的拆裝記便于對軸承添加潤滑脂的要求，去端蓋的外端面與聯(lián)軸器和V帶輪右端面的距離均為L空=30mm。</p><p><b>　?。?）軸長度的確定</b></p><p>　　查表6-2、6-4取v帶輪的基

48、準直徑為L=31.5mm，寬度B=16mm。輸入軸上的直徑最大的那段軸為d=48mm，L2=20mm。軸上齒輪距箱體壁15mm。</p><p>　　輸出軸上的最大的那段軸為d=96mm，l=10mm；L4=10.5mm。軸上齒輪距箱體壁17.5mm。</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　輸入軸為L=257mm<

49、/p><p>　　輸出軸為L=295.9mm</p><p>　　至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。</p><p>　?。?）軸上零件的周向定位</p><p>　　齒輪、V帶輪、半聯(lián)軸與軸的周向定位均采用平鍵連接。由表10-7查得：</p><p>　　在輸入軸上V帶輪與軸連接平鍵截面=10mm×8mm,

50、L=22mm</p><p>　　在輸出軸上半聯(lián)軸器與軸連接平鍵截面=12mm×8mm,L=28mm</p><p>　　齒輪與軸連接平鍵截面=20mm×12mm,L=56mm</p><p>　　鍵槽均用鍵槽銑刀加工，同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪</p><p>　　轂與軸的配合為;同樣，半聯(lián)軸器

51、與軸的配合為。滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑公差為m6。</p><p>　?。?）確定軸上的圓角和倒角尺寸</p><p>　　參考表15-2，取軸端倒斜角為C1.5</p><p><b>　　鍵的選擇</b></p><p>　　根據(jù)機械設(shè)計基礎(chǔ)書174頁表10—7選擇相應的鍵</

52、p><p><b>　　箱體尺寸設(shè)計</b></p><p>　　根據(jù)課程設(shè)計指導書22～23頁表格具體尺寸來設(shè)計</p><p><b>　　設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　這次設(shè)計培養(yǎng)了我們正確的設(shè)計思想，也訓練了綜合運用所學的理論知識解決工程實際問題的能力。我們還學習到了機械設(shè)計的一般方法，

53、基本掌握了通用機械零件、機械傳動裝置的設(shè)計過程和進行方式。而且再一次加深對基本技能的掌握，如計算、繪圖、熟悉和運用設(shè)計資料、手冊、圖冊、標準和規(guī)范等。通過這次設(shè)計，讓我認識到從學習知識到應用之間，還有很多未知等待我們?nèi)W習。我們學習的知識不僅要知道原理，更多的是在實際中怎么運用。從設(shè)計開始時的簡單數(shù)據(jù)，到中間的大量計算，再到后來的箱體設(shè)計，中間經(jīng)過了很多失誤。每一次發(fā)現(xiàn)錯誤之處都是一次進步，緊跟著就是把錯誤之處改正過來。這次設(shè)計也讓我明

54、白，設(shè)計一種機器并不是那么容易的，也沒有課堂之上的先后之分。有的只是摸索，一點一點的來，發(fā)現(xiàn)錯誤之后重新修改。設(shè)計時并不只是考慮我們所學的強度、安全性，我們還需要考慮到材料的價格、其他配用機器的性能及整個機器的美觀等等。</p><p>　　由于時間比較緊，所以在這次的設(shè)計中存在許多缺點，比如說箱體結(jié)構(gòu)、重量比較大，V帶、齒輪的計算不夠精確等等。但我相信，通過這次的實踐，讓我們了解了設(shè)計時的思路，能使我在以后的設(shè)