機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說明書-帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)計(jì)算說明書.doc

帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 目 錄一 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 .1二 設(shè)計(jì)要求 .2三 設(shè)計(jì)步驟 .21. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案 .22. 電動(dòng)機(jī)的選擇.23. 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 .44. 普通V帶的設(shè)計(jì).55.齒輪的設(shè)計(jì) .76. 滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì).97.鍵聯(lián)接設(shè)計(jì).168. 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì).179.潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì) .18四 設(shè)計(jì)小結(jié) .20五 參考資料 .21一 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置（簡(jiǎn)圖如下）1輸送帶2滾筒3聯(lián)軸器4減速器5V帶傳動(dòng) 6電動(dòng)機(jī)1.設(shè)計(jì)條件：1） 及其年產(chǎn)量：大批；2） 及其工作環(huán)境：多塵；3） 及其在和特性：中等沖擊；4） 機(jī)器最短工作年限：4年3班。2.原始數(shù)據(jù)：運(yùn)送帶工作拉力F/KN運(yùn)輸帶工作速度v/(m/s)卷筒直徑D/mm1.91.2230二. 設(shè)計(jì)要求1.減速器裝配圖一張。（三視圖，A0圖紙）2.繪制軸、齒輪零件圖各一張。（A3圖紙）3.設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。三. 設(shè)計(jì)步驟1. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案1）外傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為V帶傳動(dòng)。2）減速器為一級(jí)展開式圓柱齒輪減速器。3) 方案簡(jiǎn)圖如下圖： 1輸送帶；2滾筒；3聯(lián)軸器； 4減速器；5V帶傳動(dòng)；6電動(dòng)機(jī)2、電動(dòng)機(jī)的選擇1）選擇電動(dòng)機(jī)的類型按工作要求和工作條件選用Y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓380V。2）選擇電動(dòng)機(jī)的容量工作機(jī)的有效功率為從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)傳送帶間的總效率為 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表9-11可知： ： V帶傳動(dòng)效率 0.96 ：滾動(dòng)軸承效率 0.99（球軸承） ：齒輪傳動(dòng)效率 0.97 （7級(jí)精度一般齒輪傳動(dòng)） ：聯(lián)軸器傳動(dòng)效率 0.99（彈性聯(lián)軸器） ：卷筒傳動(dòng)效率 0.96所以電動(dòng)機(jī)所需工作功率為 3）確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速為 所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、質(zhì)量及價(jià)格等因素，為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用同步轉(zhuǎn)速為1000的電動(dòng)機(jī)。 根據(jù)電動(dòng)機(jī)類型、容量和轉(zhuǎn)速，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表15-1選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S-6。其主要性能如下表：電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kw滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)Y132S-6 3 960 2.0 2.03.計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配傳動(dòng)比(1).總傳動(dòng)比為 (2).分配傳動(dòng)比 考慮潤(rùn)滑條件等因素，初定 1).各軸的轉(zhuǎn)速 I軸 II軸 III軸 卷筒軸 2).各軸的輸入功率 I軸 II軸 III軸 卷筒軸 3）.各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 I軸 II軸 III軸 卷筒軸 將上述計(jì)算結(jié)果匯總與下表，以備查用軸名功率P/kw轉(zhuǎn)矩T/(Nmm)轉(zhuǎn)速n/(r/min)傳動(dòng)比效率I軸2.739602.530.95II軸2.623803.800.96III軸2.4910010.954.普通V帶的設(shè)計(jì)：1. 確定計(jì)算功率查表5.22確定工作情況系數(shù)，即2. 選擇V帶型號(hào)根據(jù)和，查表5.102選擇A型帶3. 確定帶輪直徑（1）查表5.42選取A型帶帶輪基準(zhǔn)直徑（2）驗(yàn)算帶速在推薦值范圍內(nèi)，合適確定大輪基準(zhǔn)直徑。查表5.42，取驗(yàn)算傳動(dòng)比誤差理論傳動(dòng)比實(shí)際傳動(dòng)比傳動(dòng)比誤差在允許范圍內(nèi)，故合適4. 確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L 初選中心距 取 a=500mm 確定V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度查表5.32選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度計(jì)算實(shí)際中心距5. 計(jì)算小帶輪的包角6. 確定V帶根數(shù) 查表5.42可得單根V帶傳送的額定功率 查表5.52可得單根V帶傳送的額定功率增量 查表5.62可得包角系數(shù) 查表5.32可得長(zhǎng)度系數(shù) 計(jì)算V帶根數(shù) 取3根7. 計(jì)算初拉力和壓軸力由式（5.17）2有由式（5.18）2有5.齒輪的設(shè)計(jì)1） 選定材料及確定許用應(yīng)力(1)按簡(jiǎn)圖所示的傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。(2)材料選擇。由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表6.222選擇小齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為236HBS，,大齒輪為45鋼（正火），硬度為190HBS，,二者材料硬度差為60HBS。(3)由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-52,取， 2） 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒數(shù)取，則 初選螺旋角14o取載荷系數(shù)為1.5，齒寬系數(shù)(機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表6.5,6.6)2小齒輪上的轉(zhuǎn)矩取Z=188(機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-4)2模數(shù) 取m=2.5中心距修正螺旋角：齒寬 取,按機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2取m=2.5mm,實(shí)際的3） 驗(yàn)算齒輪彎曲強(qiáng)度 齒形系數(shù)（由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖11-8和圖11-92可得） ， 齒形系數(shù)與需用彎曲應(yīng)力的比值為： 較大，故需校核2的彎曲強(qiáng)度：校驗(yàn)合格6.滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)(一).高速軸的設(shè)計(jì).輸在軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 由上可知：， 初步確定軸的最小直徑: 材料為45鋼，正火處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表14-2【2】取，于是，由于鍵槽的影響，故 輸出軸的最小直徑顯然是安裝帶輪處的直徑，取，根據(jù)帶輪結(jié)構(gòu)和尺寸，取。齒輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 初步確定了軸的各段和長(zhǎng)度。帶輪處d1=25mm50mm油封處d2=30mm45mm左端軸承處d3= d2+5=35mm17mm齒輪處d4= d3+3=38mm68mm軸環(huán)處d5= d4+6=44mm.10mm右段軸承處d6=35 mm27 mm(2).軸上零件的周向定位 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表11-281查得帶輪與軸的周向定位采用平鍵連接。按選用普通平鍵。(二).低速軸的設(shè)計(jì).輸出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 由上可知，.求作用在齒輪上的力 因已知低速大齒輪的分度圓直徑 圓周力： 徑向力： 軸向力：.初步確定軸的最小直徑 材料為45鋼，正火處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表14-22，取，于是，由于鍵槽的影響，故 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表14-12，取，則： 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表13-11，選用LX2型聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器的孔徑 ，故取，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初步確定了軸的各段和長(zhǎng)度。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如下表：聯(lián)軸器處d1=35mm58mm油封處d2=35+5=40mm45mm右端軸承處=40+5=45mm29mm齒輪處 d4=48mm.63mm軸環(huán)處d5= 56 mm10mm左端軸承處=d3=mm19 mm(2).軸上零件的周向定位 齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表11-281查得齒輪與軸的連接，選用普通平鍵，同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過度配合來保證的。.求軸上的載荷L=86.6mm,K=73.2mm作軸的空間受力簡(jiǎn)圖（圖1）作水平面受力圖及彎矩圖（圖2）作垂直面受力圖及彎矩圖（圖3）作合成彎矩（圖4）作轉(zhuǎn)矩T圖（圖5）作當(dāng)量彎矩圖（圖6）1535855610zyxFAHFAVAFr2Fa2CBFBHFBVDFAHFa2Fr2d2/2FBHFQMH2141880025139080FAVFt2FBH1158.255561095067139080238600199595III可知，I處截面當(dāng)量彎矩最大，故應(yīng)對(duì)此進(jìn)行校核 由表查得，對(duì)45鋼故按機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（11.3）2得 因此該軸符合要求(三).滾動(dòng)軸承的校核軸承的預(yù)計(jì)壽命 (1).已知，兩軸承的徑向反力 由選定的角接觸球軸承7209C，軸承內(nèi)部的軸向力 (2).因?yàn)?，所?(3). 查手冊(cè)可得7209C型軸承 由表查得 (4).計(jì)算當(dāng)量載荷、 對(duì)于軸承1 故X=0.44 Y=1.48 中等沖擊 則 對(duì)于軸承2 故X=0.44 Y=1.48 (5).軸承壽命計(jì)算 由于，取，角接觸球軸承，取， 故滿足預(yù)期壽命。7.鍵聯(lián)接設(shè)計(jì) .帶輪與輸入軸間鍵的選擇及校核軸徑，輪轂長(zhǎng)度，查手冊(cè)，選A型平鍵，其尺寸為，(GB/T 1095-2003)現(xiàn)校核其強(qiáng)度：, 查手冊(cè)得，因?yàn)?，故鍵符合強(qiáng)度要求。.輸出軸與聯(lián)軸器間鍵的選擇及校核軸徑，輪轂長(zhǎng)度，查手冊(cè)，選A型平鍵，其尺寸為，(GB/T 1095-2003)現(xiàn)校核其強(qiáng)度：, 查手冊(cè)得，因?yàn)?，故鍵符合強(qiáng)度要求。.輸出軸與大齒輪間鍵的選擇及校核軸徑，輪轂長(zhǎng)度，查手冊(cè)，選A型平鍵，其尺寸為，(GB/T 1095-2003)現(xiàn)校核其強(qiáng)度：, 查手冊(cè)得，因?yàn)?，故鍵符合強(qiáng)度要求。8.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)減速器的箱體采用鑄造（HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量，1.機(jī)體有足夠的剛度在機(jī)體為加肋，外輪廓為長(zhǎng)方形，增強(qiáng)了軸承座剛度2.考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤(rùn)滑，密封散熱。因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，故采用侵油潤(rùn)油，同時(shí)為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH大于40mm為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗糙度為3.機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.鑄件壁厚為8mm，圓角半徑為R=5。機(jī)體外型簡(jiǎn)單，拔模方便.4.對(duì)附件設(shè)計(jì) A 視孔蓋和窺視孔：查閱機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表14.71在機(jī)蓋頂部開有窺視孔，能看到 傳動(dòng)零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機(jī)械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成，用M8緊固 B 油螺塞：查閱機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表14.141放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔選用六角螺塞M18堵住，因此油孔處的機(jī)體外壁應(yīng)凸起一塊，由機(jī)械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。 C 油標(biāo)：查閱機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表14.131選用桿式油標(biāo)M12.油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出.。 D通氣孔：查閱機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表14.81由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機(jī)蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達(dá)到體內(nèi)為壓力平衡.工作環(huán)境多塵，所以要選用帶過濾網(wǎng)的通氣孔。 E位銷：為保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)結(jié)凸緣的長(zhǎng)度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度. F吊鉤：在機(jī)蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán)，用以起吊或搬運(yùn)較重的物體.9. 潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì)潤(rùn)滑： 1. 嚙合件的潤(rùn)滑減速器的嚙合件為斜齒圓柱齒輪，運(yùn)轉(zhuǎn)速度低，且存在中等沖擊，故適于選用粘度較大的潤(rùn)滑油。查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)3，選用L-CKB型工業(yè)閉式齒輪油（GB 5930-1995 ）,主要性能指標(biāo)如表11.1所示。表11.1 L-CKB型工業(yè)閉式齒輪油（GB 5930-1995 ）性能指標(biāo)粘度等級(jí)（按GB/T 3141-1994）運(yùn)動(dòng)粘度粘度指數(shù)不小于閃點(diǎn)（開口）/不低于傾點(diǎn)/不高于4010032028835290180-8潤(rùn)滑方法：油輪潤(rùn)滑潤(rùn)滑裝置：油池軸承的潤(rùn)滑減速器所用軸承為角接觸球軸承（），工作環(huán)境多塵且存在中等沖擊，故選用ZN-3型納基潤(rùn)滑脂3（GB/t 492-1989）。其主要性能如表11.2所示。表11.2 ZN-3型納基潤(rùn)滑脂性能指標(biāo)滴點(diǎn)/不低于工作錐入度/（1/10mm)160220250潤(rùn)滑方法：連續(xù)無壓潤(rùn)滑潤(rùn)滑裝置：設(shè)備的機(jī)殼密封：1. 軸承的密封角接觸球軸承潤(rùn)滑方式已選用脂潤(rùn)滑，工作環(huán)境多塵且轉(zhuǎn)速較小，故密封方式選用橡膠唇形密封圈密封。根據(jù)油封處軸段的軸徑，選擇合適大小的密封圈1。高速軸選用d=30mm的橡膠唇形密封圈（GB/T 1387.1-1992）。低速軸選用d=40mm的橡膠唇形密封圈（FZ/T 1387.1-1992）。2. 油塞的密封油塞密封選用與其相配合使用的紙封油圈1（ZB 71-1962）。四 設(shè)計(jì)小結(jié)這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上的單級(jí)展開式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(duì)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(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)有了更多的了解和認(rèn)識(shí).為我們以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ). 1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)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、工程力學(xué)、機(jī)械制造等于一體，使我們能把所學(xué)的各科的知識(shí)融會(huì)貫通，更加熟悉機(jī)械類知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。2這次的課程設(shè)計(jì),對(duì)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)際反系和解決工程實(shí)際問題的能力;鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)等方面有重要的作用。3在這次的課程設(shè)計(jì)過程中,綜合運(yùn)用先修課程中所學(xué)的有關(guān)知識(shí)與技能,結(jié)合各個(gè)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行機(jī)械課程的設(shè)計(jì),一方面,逐步提高了我們的理論水平、構(gòu)思能力、工程洞察力和判斷力,特別是提高了分析問題和解決問題的能力,為我們以后對(duì)專業(yè)產(chǎn)品和設(shè)備的設(shè)計(jì)打下了寬廣而堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。4本次設(shè)計(jì)得到了指導(dǎo)老師的細(xì)心幫助和支持。衷心的感謝老師的指導(dǎo)和幫助.5設(shè)計(jì)中還存在不少錯(cuò)誤和缺點(diǎn)，需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí)，繼續(xù)培養(yǎng)設(shè)計(jì)習(xí)慣和思維從而提高設(shè)計(jì)實(shí)踐操作能力。五 參考資料 1王連明,宋寶玉主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(M).哈爾濱.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.2010.2宋寶玉,王瑜,張錚主編.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(M).哈爾濱.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.2010.3機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第2,3卷).北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2004. 第22頁(yè)