機械設計課程設計--設計一帶式輸送機的傳動裝置

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　一,設計任務 </p><p>　　二,設計說明 </p><p>　　1,電動機的選擇及運動參數(shù)的計算；<

2、/p><p>　　2,三角帶的傳動設計；</p><p>　　3,齒輪傳動的設計；</p><p><b>　　4,軸的設計；</b></p><p>　　聯(lián)軸器的選擇（低速軸）；</p><p>　　滾動軸承的選擇及驗算（高速軸）；</p><p>　　5,鍵的選擇計算及強度

3、校核（高速軸）；</p><p>　　6,箱體及其附件的設計;</p><p>　　7,潤滑油及潤滑方式的選擇；</p><p><b>　　三,參考資料</b></p><p>　　機械設計課程設計說明書</p><p><b>　　一,設計題目：</b></p>

4、;<p>　　設計一帶式輸送機的傳動裝置，傳動簡圖如下。 用于運輸碎粒物體，工作時載荷有輕微沖擊，輸送帶允許速度誤差±5％，二班工作制，使用期限10年（每年工作日300天），連續(xù)單向運轉，小批量生產。</p><p>　　設計原始數(shù)據(jù)于下表：</p><p>　　i帶 = 2.5 1、傳運帶 2、滾筒 </p><p>　　3、減速器

5、 4、V帶傳動 5、電動機 6、聯(lián)軸器</p><p><b>　　1)目的：</b></p><p>　　本課程設計運用所學的《制圖》、《金屬工藝學》、《公差與配合》、《力學》、</p><p>　　《設計設計》的知識進行一次較全面的設計能力的訓練，其基本目的是：</p><p>　　1、培養(yǎng)學生利用所學知識，解決

6、工程實際問題的能力。</p><p>　　2、培養(yǎng)學生掌握一般機械傳動裝置、機械零件的設計方法及設計步驟。</p><p>　　3、達到對學生進行基本技能的訓練，例如：計算、繪圖、熟悉和運用設計</p><p>　　資料（手冊、標準、圖冊和規(guī)范等）的能力。</p><p><b>　　2)要求:</b></p>

7、;<p>　　要求每位學生在設計過程中，充分發(fā)揮自己的獨立工作能力及創(chuàng)造能力，</p><p>　　對每個問題都應進行分析、比較，并提出自己的見解，反對盲從，杜絕抄襲。在設計過程中必須做到：</p><p>　　隨時復習教科書、聽課筆記及習題。</p><p>　　及時了解有關資料，做好準備工作，充分發(fā)揮自己的主觀能動性和</p><

8、;p><b>　　創(chuàng)造性。</b></p><p>　　認真計算和制圖，保證計算正確和圖紙質量。</p><p>　　按預定計劃循序完成任務。</p><p>　　繪制零件的工作圖和裝配圖</p><p><b>　　a繪制零件的工作圖</b></p><p>　　1大

9、齒輪的零件圖 2低速軸的零件圖</p><p>　　b減速器的裝配圖（高速軸畫成齒輪軸）</p><p>　　注：零件的工作圖包括：(1)尺寸的標注；(2)公差；(3)精度；(4)技術要</p><p>　　求裝配圖包括：（1）尺寸標注（2）技術特性（3）零件編號 (4)編寫零</p><p><b>　　件明細表、標題欄。<

10、/b></p><p><b>　　二,設計計算:</b></p><p>　　(一),選擇電動機:</p><p>　　工作機滾筒轉速 </p><p>　　工作機所需的有效功率 Pw=Fv/1000=4250*0.9/1000kw=3.825kw</p><p><b>

11、;　　傳動裝置的總效率</b></p><p>　　電動機所需功率 kw </p><p>　　總傳動比 i=1440/52.087=27.645</p><p>　　查表16-1，選擇電動機。得：</p><p>　　表Ⅰ 電動機的數(shù)據(jù)及總傳比</p><p><b>　　又</b

12、></p><p>　　得各軸的轉速和功率如下：</p><p><b>　　各軸的轉矩如下：</b></p><p>　　表II 各軸的運動及動力參數(shù)</p><p><b>　　(二)、V帶設計</b></p><p><b>　　定計算功率<

13、/b></p><p><b>　　選取V帶型號</b></p><p><b>　　確定帶輪基準直徑</b></p><p>　　確定中心距和帶基準長度</p><p>　　驗算主動輪上的包角 </p><p><b>　　確定V帶的根數(shù)z</b>

14、;</p><p>　　7、計算預緊力：由表8-4，q=0.10kg/m。有：</p><p>　　8、計算帶傳動作用在軸上的力（壓軸力）</p><p>　　查表的電動機高H=132mm,箱體中心高為166mm,由中心距a=445mm,的Fp在水平面上分力Fp=1287N,垂直面上分力Fp=98N.</p><p>　　表III V帶

15、的截面尺寸</p><p><b>　　大帶輪結構及尺寸:</b></p><p><b>　　取輻板帶輪結構.</b></p><p>　　(三)、齒輪設計（I）</p><p>　　1、選定精度等級、材料、齒數(shù)及螺旋角。</p><p><b>　　1）精度等級

16、：7級</b></p><p>　　2）材料選擇：小齒輪材料為40Cr（調質），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調質），硬度為240HBS，二者硬度差為40HBS。</p><p>　　3）齒數(shù)選擇：選小齒輪齒數(shù)z1=24，則z2=iz1=3.7916×24=91，齒數(shù)比u=z2/z1=3.7917。</p><p>　　4）選取螺旋角

17、：初選β=14°</p><p>　　2、按齒面接觸強度設計</p><p>　　按式（10-21）試算，即</p><p>　　確定公式內的各計算數(shù)值</p><p><b>　　試選Kt=1.6。</b></p><p>　　由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.433。</p&

18、gt;<p>　　由圖10-26查得。</p><p>　　由表10-7選取齒寬系數(shù)</p><p>　　由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)</p><p>　　由表10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限；大齒輪的接觸疲勞強度極限。</p><p>　　由10-13計算應力循環(huán)次數(shù)</p><p&

19、gt;　　由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.9；KHN2=1.0。</p><p>　　計算接觸疲勞許用應力</p><p>　　取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式（10-12）得</p><p><b>　　計算</b></p><p>　　（1）試算小齒輪分度圓直徑d1t，由計算公式得</p&

20、gt;<p><b>　　（2）計算圓周速度</b></p><p>　?。?）計算齒寬b及模數(shù)</p><p>　?。?）計算縱向重合度</p><p>　?。?）計算載荷系數(shù)K</p><p>　　由表10-2，得使用系數(shù)KA=1.25</p><p>　　根據(jù)v=1.456m/

21、s，7級精度，由圖10-8查得動載系數(shù)Kv=1.08；由表10-4查得：</p><p>　　由圖10-13查得；由表10-3查得。故載荷系數(shù)</p><p>　?。?）按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度直徑，由式（10-10a）得</p><p><b>　?。?）計算模數(shù)：</b></p><p>　　3、按齒根彎曲強

22、度設計</p><p><b>　　由式（10-17）</b></p><p><b>　　確定計算參數(shù)</b></p><p><b>　　計算載荷系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)縱向重合度，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)</p><p>&l

23、t;b>　　計算當量齒數(shù) </b></p><p>　　查齒形系數(shù)，由表10-5查得YFa1=2.592；YFa2=2.198</p><p>　　查取應力校正系數(shù)，由表10-5查得YSa1=1.596；YSa2=1.781</p><p>　　由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限σFE1=500MPa；大齒輪的彎曲疲勞強度極限σFE2=3

24、80MPa</p><p>　　由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.86；KFN2=0.89</p><p>　　取疲勞安全系數(shù)SF=1.4，由式（10-12）得</p><p>　　計算大、小齒輪的并加以比較</p><p>　　所以大齒輪的數(shù)值大。</p><p><b>　　設計計算<

25、/b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　對比此計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，取mn=2.0mm，已可滿足彎曲強度。但為了同時滿足接觸疲勞強度算得的分度圓直徑d1=59.310mm來計算應有的齒數(shù)。于是有：</p><p>　　取z1=28,則z2=3.791

26、6*28=103.8,取104</p><p><b>　　4、幾何尺寸的計算</b></p><p>　　計算中心距圓整為136mm..</p><p>　　按圓整后的中心距修正螺旋角</p><p>　　計算大、小齒輪分度圓直徑</p><p><b>　　4) </b>

27、</p><p><b>　　齒輪設計（II）</b></p><p>　　1、選定精度等級、材料、齒數(shù)及螺旋角。</p><p><b>　　1）精度等級：7級</b></p><p>　　2）材料選擇：小齒輪材料為40Cr（調質），硬度為280HBS，大齒輪材料為45#鋼（調質），硬度為240H

28、BS，二者硬度差為40HBS。</p><p>　　3）齒數(shù)選擇：選小齒輪齒數(shù)z3=23，則z4=iz3=2.9166×23=67，齒數(shù)比u=z4/z3=2.913。</p><p>　　4）選取螺旋角：初選β=14°</p><p>　　2、按齒面接觸強度設計</p><p>　　按式（10-21）試算，即</p&

29、gt;<p>　　1）確定式內的各計算數(shù)值</p><p><b>　　試選Kt=1.6。</b></p><p>　　由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.433。</p><p>　　由圖10-26查得。</p><p>　　由表10-7選取齒寬系數(shù)</p><p>　　由表10-

30、6查得材料的彈性影響系數(shù)</p><p>　　由表10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限；大齒輪的接觸疲勞強度極限。</p><p>　　由10-13計算應力循環(huán)次數(shù)</p><p>　　由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN3=0.87；KHN4=0.97。</p><p>　　計算接觸疲勞許用應力</p>&l

31、t;p>　　取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式（10-12）得</p><p>　　所以?。?656.205MPa</p><p><b>　　2）計算</b></p><p>　　試算小齒輪分度圓直徑，由計算公式得</p><p><b>　　計算圓周速度</b></p>

32、<p><b>　　計算齒寬b及模數(shù)</b></p><p><b>　　計算縱向重合度</b></p><p>　　計算載荷系數(shù)K，由表10-2，得使用系數(shù)KA=1.25；根據(jù)v=0.5596m/s，7級精度，由圖10-8查得動載系數(shù)Kv=1.05；由表10-4查得：</p><p>　　由圖10-13查得；由

33、表10-3查得。故載荷系數(shù)</p><p>　　按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度直徑，由式（10-10a）得</p><p><b>　　計算模數(shù)：</b></p><p>　　3、按齒根彎曲強度設計</p><p><b>　　由式（10-17）</b></p><p>&

34、lt;b>　　1）確定計算參數(shù)</b></p><p><b>　　計算載荷系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)縱向重合度，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)</p><p><b>　　計算當量齒數(shù) </b></p><p>　　查齒形系數(shù)，由表10-5查得YFa1=2.616；

35、YFa2=2.247</p><p>　　查取應力校正系數(shù)，由表10-5查得YSa1=1.591；YSa2=1.757</p><p>　　由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限σFE1=500MPa；大齒輪的彎曲疲勞強度極限σFE1=380MPa</p><p>　　由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.90；KFN2=0.95</p>

36、<p>　　取疲勞安全系數(shù)SF=1.4，由式（10-12）得</p><p>　　計算大、小齒輪的并加以比較</p><p>　　所以大齒輪的數(shù)值大。</p><p><b>　　2）設計計算</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　

37、對比此計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，取mn=3.0mm，已可滿足彎曲強度。但為了同時滿足接觸疲勞強度算得的分度圓直徑=78.765mm來計算應有的齒數(shù)。于是有：</p><p><b>　　取z2=76。</b></p><p><b>　　4、幾何尺寸的計算</b></p>&

38、lt;p>　　1）計算中心距，圓整為158.0mm。</p><p>　　2）按圓整后的中心距修正螺旋角</p><p>　　計算大、小齒輪分度圓直徑</p><p><b>　　計算齒輪寬度，</b></p><p><b>　　取：</b></p><p>　　表I

39、V—齒輪基本尺寸 單位：mm</p><p><b>　　齒輪受力圖如下:</b></p><p><b>　　齒輪1處受力如下:</b></p><p><b>　　(四),軸的設計:</b></p><p><b>　　3軸:</b></p&g

40、t;<p>　　按裝順序:軸承蓋/軸承/擋油盤/齒輪4/擋油盤/軸承/軸承蓋/聯(lián)軸器.</p><p>　　受扭轉最大的是聯(lián)軸器處的最小直徑,有鍵故增大5%,的47.28mm.取50mm.</p><p><b>　　選聯(lián)軸器:由轉矩</b></p><p>　　直徑:,故軸承處直徑為65mm,齒輪處增大4mm取69mm,定位軸肩

41、取75mm.</p><p><b>　　長度</b></p><p><b>　　2軸:</b></p><p>　　按裝順序:軸承蓋/軸承/擋油盤/齒輪3/齒輪2擋油盤/軸承/軸承蓋.</p><p>　　直徑: ,故軸承處直徑為50mm,齒輪2處增大4mm取54mm,定位軸肩取60mm.<

42、;/p><p><b>　　軸</b></p><p><b>　　1軸:</b></p><p>　　按裝順序:大帶輪/軸承蓋/軸承/擋油盤/齒輪1/擋油盤/軸承/軸承蓋.</p><p>　　直徑:軸承為7207AC,d=45mm,D=85mm,B=19mm,故軸承處直徑為45mm,齒輪1處增大為5

43、0mm..由</p><p>　　,取帶輪處直徑為38mm.</p><p><b>　　長度: </b></p><p><b>　　各軸段的跨度:</b></p><p><b>　　校核:</b></p><p><b>　　1水平向:&

44、lt;/b></p><p><b>　　2垂直向: </b></p><p><b>　　軸彎曲計算:</b></p><p>　　可見1處受彎曲應力大,固有</p><p><b>　　,其中a取0.6.</b></p><p>　　,所以軸承

45、所受應力合格.</p><p><b>　　軸承壽命計算:</b></p><p><b>　　徑向力:</b></p><p>　　選7000AC軸承,則e=0.68,Fd=0.68Fr,Cr=22kN.fp=1.1,ft=1.0.</p><p>　　Fa與Fd2同向,由,故軸承1壓緊,軸承2放

46、松.</p><p><b>　　.</b></p><p>　　取X1=0.41,Y1=0.87</p><p>　　取X1=0.41,Y1=0.87</p><p>　　因為P1>P2,故用軸承1校核.則:</p><p>　　= =139156h>48000h,故軸承壽命合格.&

47、lt;/p><p><b>　　(五)鍵:</b></p><p>　　由軸徑38mm,取平鍵為12 8,L=50mm,d=38mm,t=5mm,為鋼材料則[</p><p>　　(六),箱體的設計:</p><p>　　結構見附圖,尺寸如下:</p><p><b>　　1視孔蓋與通氣器:

48、</b></p><p>　　主要用來檢查傳動件的嚙合情況,及箱體內熱膨脹時將氣體排出.</p><p><b>　　2油面指示裝置</b></p><p>　　用來指示箱體內油面的高低是否符合要求.</p><p><b>　　3起蓋裝置</b></p><p>

49、;　　為了便于開戶箱蓋,設置起蓋裝置,只要揮動螺釘就能頂開箱蓋.</p><p><b>　　4起吊裝置</b></p><p>　　箱體兩邊設置吊耳,用來起吊箱體.</p><p>　　(七)潤滑方式及潤滑油的選擇:</p><p>　　由于齒輪回轉速度為2~3<9.8m/s<12固采用油池飛濺潤滑方式 .

50、齒輪為調質鋼,轉速576r/min,選油粘度118(11),中負荷選代號為CKC150,運動粘度135-165.</p><p><b>　　三,設計體會:</b></p><p>　　本次課程設計,是一次全面的細巧的設計,所有數(shù)據(jù)與結構均一一對應,從手冊中所查數(shù)據(jù)必須做到精確,且必須細心. 設計時對發(fā)現(xiàn)的的相關問題，在自己首先考慮的前提下，查找了相關的資料，向老師提

51、出了自己的問題和意見，并誠懇地接受了老師的指導意見.而且還要與指導教師磋商貫徹三邊的設計方法，即邊計算、邊繪圖、邊修改的方法, 這樣才能做到細之又細,精之又精.</p><p><b>　　四,參考文獻：</b></p><p>　?。?）機械設計, （2）《機械零件課程設計》</p><p>　　（3）《機械零件手冊》