機械設(shè)計課程設(shè)計報告----帶式輸送機傳動裝置設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　課題名稱：帶式輸送機傳動裝置設(shè)計</p><p>　　學(xué) 院：機電工程系</p><p>　　專業(yè)班級：機械設(shè)計制造及其自動化</p><p><b>　　學(xué) 號：</b></p><p>

2、<b>　　學(xué) 生： </b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師： </b></p><p><b>　　年 月 日</b></p><p>　　《機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》評閱書</p><p><b>　　摘 要</b></p

3、><p>　　在本學(xué)期臨近期末的近半個月時間里，學(xué)校組織工科學(xué)院的學(xué)生開展了鍛煉學(xué)生動手和動腦能力的課程設(shè)計。在這段時間里，把學(xué)到的理論知識用于實踐。</p><p>　　課程設(shè)計每學(xué)期都有，但是這次和我以往做的不一樣的地方：單獨一個人完成一組設(shè)計數(shù)據(jù)。這就更能讓學(xué)生的能力得到鍛煉。但是在有限的時間里完成對于現(xiàn)階段的我們來說比較龐大的“工作”來說，雖然能夠按時間完成，但是相信設(shè)計過程中的不足之

4、處還有多。希望老師能夠指正?？偟母邢肱c總結(jié)有一下幾點：</p><p>　　1.通過了3周的課程設(shè)計使我從各個方面都受到了機械設(shè)計的訓(xùn)練，對機械的有關(guān)各個零部件有機的結(jié)合在一起得到了深刻的認識。</p><p>　　2.由于在設(shè)計方面我們沒有經(jīng)驗，理論知識學(xué)的不牢固，在設(shè)計中難免會出現(xiàn)這樣那樣的問題，如：在選擇計算標準件是可能會出現(xiàn)誤差，如果是聯(lián)系緊密或者循序漸進的計算誤差會更大，在查表和

5、計算上精度不夠準</p><p>　　3.在設(shè)計的過程中，培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用機械設(shè)計課程及其他課程的理論知識和應(yīng)用生產(chǎn)實際知識解決工程實際問題的能力，在設(shè)計的過程中還培養(yǎng)出了我們的團隊精神，大家共同解決了許多個人無法解決的問題，在這些過程中我們深刻地認識到了自己在知識的理解和接受應(yīng)用方面的不足，在今后的學(xué)習(xí)過程中我們會更加努力和團結(jié)。</p><p>　　課程設(shè)計的題目常選擇通用機械的傳動裝

6、置，例如以齒輪減速器為主體的機械傳動裝置。</p><p>　　我所設(shè)計的是蝸輪蝸桿帶式輸送機，全班每人一個數(shù)據(jù)，從選電動機到畫電子圖，一切全部單獨完成。根據(jù)要求設(shè)計單級蝸桿減速器，傳動路線為：電機——連軸器——減速器——連軸器——帶式運輸機。課程設(shè)計的內(nèi)容通常包括：傳動裝置的總體設(shè)計；傳動零件、軸、軸承、聯(lián)軸器等的設(shè)計計算和選擇；裝配圖和零件圖的設(shè)計；編寫設(shè)計計算說明書。</p><p>

7、;　　關(guān)鍵字：單獨一個人完成一族設(shè)計數(shù)據(jù)、機械制圖、蝸桿、蝸輪等</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p><b>　　1設(shè)計任務(wù)1</b></p><p>　　1.1 課程設(shè)計的目的1</

8、p><p>　　1.2 課程設(shè)計要求1</p><p>　　1.3 課程設(shè)計的數(shù)據(jù)1</p><p>　　2 傳動系統(tǒng)方案的擬定2</p><p>　　2.1方案簡圖和簡要說明2</p><p>　　2.2電動機選擇2</p><p>　　2.3傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)的計算3</

9、p><p>　　3傳動零件的設(shè)計計算5</p><p>　　3.1蝸輪蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何參數(shù)計算5</p><p>　　3.1.2蝸桿基本尺寸9</p><p>　　3.1.3蝸輪基本尺寸10</p><p>　　3.2軸的設(shè)計計算10</p><p>　　3.2.1 軸的直徑與長度

10、的確定10</p><p>　　3.2.2軸的校核10</p><p>　　3.3滾動軸承選擇12</p><p>　　3.4鍵連接選擇12</p><p>　　3.5減速器的潤滑13</p><p>　　4 箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和選擇14</p><p>　　4.1箱體的基本結(jié)構(gòu)設(shè)

11、計14</p><p>　　4.2箱體各部分的尺寸14</p><p>　　4.3潤滑和密封形式的選擇15</p><p>　　4.4 附件的設(shè)計16</p><p><b>　　總 結(jié)17</b></p><p><b>　　參考文獻18</b></p

12、><p><b>　　1設(shè)計任務(wù)</b></p><p>　　1.1 課程設(shè)計的目的</p><p>　　該課程設(shè)計是繼《機械設(shè)計》課程后的一個重要實踐環(huán)節(jié)，其主要目的是：</p><p>　?。?）綜合運用機械設(shè)計課程和其他先修課程的知識，分析和解決機械設(shè)計問題，進一步鞏固和拓展所學(xué)的知識</p><p

13、>　?。?）通過設(shè)計實踐，逐步樹立正確的設(shè)計思想，增強創(chuàng)新意識和競爭意識，熟悉掌握機械設(shè)計的一般規(guī)律，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。</p><p>　　（3）通過設(shè)計計算、繪圖以及運用技術(shù)標準、規(guī)范、設(shè)計手冊等有關(guān)設(shè)計資料，進行全面的機械設(shè)計基本技能的能力的訓(xùn)練。</p><p>　　1.2 課程設(shè)計要求</p><p>　　1.兩級減速器裝配圖一張（A0）

14、</p><p>　　2.零件工作圖兩張(A3)</p><p><b>　　3.設(shè)計說明書一份</b></p><p><b>　　4.設(shè)計報告一份</b></p><p>　　1.3 課程設(shè)計的數(shù)據(jù)</p><p>　　課程設(shè)計的題目是：帶式輸送機減速系統(tǒng)設(shè)計</p

15、><p>　　工作條件：單向運轉(zhuǎn),有輕微振動,經(jīng)常滿載，空載起動, 兩班制工作，使用期限10年，三年一大修，輸送帶速度容許誤差為±5%。卷筒直徑D=320mm，帶速=1.95m/s, 帶式輸送機驅(qū)動卷筒的圓周力（牽引力）F=2.4KN</p><p>　　2 傳動系統(tǒng)方案的擬定</p><p>　　2.1方案簡圖和簡要說明</p><p&g

16、t;<b>　　圖2-1</b></p><p>　　根據(jù)要求設(shè)計單級蝸桿減速器，傳動路線為：電機——連軸器——減速器——連軸器——帶式運輸機。根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計要求可知，該蝸桿的圓周速度V≤4——5m/s，所以該蝸桿減速器采用蝸桿下置式，采用此布置結(jié)構(gòu)。蝸輪及蝸輪軸利用平鍵作軸向固定。蝸桿及蝸輪軸均采用圓錐滾子軸承，承受徑向載荷和軸向載荷的復(fù)合作用，為防止軸外伸段箱內(nèi)潤滑油漏失以及外界灰塵，異物

17、侵入箱內(nèi)，在軸承蓋中裝有密封元件。 </p><p>　　該減速器的結(jié)構(gòu)包括電動機、蝸輪蝸桿傳動裝置、蝸輪軸、箱體、滾動軸承、檢查孔與定位銷等附件、以及其他標準件等。 </p><p><b>　　2.2電動機選擇</b></p><p>　　由于該生產(chǎn)單位采用三

18、相交流電源，可考慮采用Y系列三相異步電動機。三相異步電動機的結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，價格低廉，維護方便，啟動性能好等優(yōu)點。一般電動機的額定電壓為380V</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計要求，該減速器卷筒直徑D=320mm。帶速V=1.95m/s，載荷平穩(wěn)，常溫下連續(xù)工作，電源為三相交流電，電壓為380V。</p><p>　　按工作要求及工作條件選用三相異步電動機，封閉扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓為38

19、0V，系列，額定功率7.5kW。</p><p><b>　　傳動滾筒所需功率</b></p><p>　　Pw=FV/1000=2200X1.1/1000=4.68kw (2-1)</p><p>　　傳動裝置效率：根據(jù)參考文獻《機械設(shè)計課程設(shè)計》 </p><p>　　蝸桿

20、傳動效率η1=0.8 </p><p>　　滾動軸承效率η2（2對）η3=0.98</p><p>　　聯(lián)軸器效率η3（2對）=0.99 </p><p>　　滑動軸承效率η4=0.99</p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　η

21、=η1?η22?η32?η4 =0.8×0.982×0.992×0.95 =0.72 (2-2)</p><p>　　電動機所需功率： Pr= Pw/η =4.68/0.72=6.5KW (2-3)</p><p>　　傳動滾筒工作

22、轉(zhuǎn)速： nw＝60×1000×v / ×240＝116.4r/min （2-4） </p><p>　　根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻《機械零件設(shè)計課程設(shè)計》可查得所需的電動機Y系列三相異步電動機技術(shù)數(shù)據(jù)，查出有四種適用的電動機型號，因此有四種傳動比方案，如表2-1: </p><p>&l

23、t;b>　　表2-1</b></p><p>　　綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格和減速器的傳動比，可見第2方案比較適合。因此選定電動機機型號為Y112M-4。</p><p>　　2.3傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)的計算</p><p>　　1蝸桿軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩</p><p>　　P0 = Ped=7.5

24、kw （2-5）</p><p>　　n0=1440r/min</p><p>　　T0=9550P0/n0=9550X4/1440=49.74N.m (2-6)</p><p>　　2蝸輪軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩</p><p>　　P1 =

25、 P0·η1 =7.425kw (2-7)</p><p>　　nⅠ= n0= 116.4r/min (2-8)</p><p>　　T1= 9550 P1/ nⅠ = 9550×3.9172/86= 49.24N·m

26、 (2-9)</p><p>　　3傳動滾筒軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩</p><p>　　P2 = P1·η2·η4=5.82kw (2-10)</p><p>　　T2= 9550X P2/ nⅠ= 477.6N·m (2-

27、11)</p><p>　　運動和動力參數(shù)計算結(jié)果整理于下表2-2：</p><p><b>　　表2-2</b></p><p>　　3傳動零件的設(shè)計計算</p><p>　　3.1蝸輪蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何參數(shù)計算</p><p>　　蝸桿的材料采用45鋼，表面硬度45-55HRC，蝸輪材料

28、采用ZCuSn10P1（齒圈用青銅制造）,金屬模鑄造。（由參考文獻《機械零件設(shè)計課程設(shè)計》 表3—1蝸輪蝸桿的傳動設(shè)計表可計算得）</p><p>　　表3—1蝸輪蝸桿的傳動設(shè)計表</p><p>　　3.1.2蝸桿基本尺寸</p><p>　　軸向齒距Pa=19.782；直徑系數(shù)q=10；齒頂圓直徑=75.6；齒根圓直徑=50mm；分度圓導(dǎo)程角=21.8

29、6;；軸向齒厚=9.891mm</p><p>　　3.1.3蝸輪基本尺寸</p><p>　　蝸輪采用裝配式結(jié)構(gòu)，用六角頭螺栓聯(lián)接（100mm）,輪芯選用灰鑄鐵 HT200 ，輪緣選用鑄錫青銅ZcuSn10P1</p><p>　　蝸輪齒數(shù)：=48；變位系數(shù)=-0.4286</p><p>　　驗算傳動比：==12.37，這時傳動誤差為=-

30、3.9%是允許的</p><p><b>　　蝸輪分度圓直徑：</b></p><p>　　蝸輪喉圓直徑：=+=304+28=306mm</p><p>　　蝸輪齒根圓直徑：=-=304-21.2 8=292.68mm</p><p>　　蝸輪咽喉母圓半徑：=a-=180-320=27mm</p><

31、p><b>　　3.2軸的設(shè)計計算</b></p><p>　　3.2.1 軸的直徑與長度的確定</p><p>　　1 .計算轉(zhuǎn)矩 </p><p>　　Tc=KT=K×9550×=477.6N.M<630 N.M</p><p>　　所以蝸輪軸與傳動滾筒之間選用HL3彈性柱銷聯(lián)軸

32、器38×82，</p><p><b>　　因此=38m m</b></p><p>　　2.由參考文獻可查得普通平鍵GB1096—79A型鍵12×8，聯(lián)軸器上鍵槽深度，蝸輪軸鍵槽深度，寬度為由參考文獻《機械設(shè)計基礎(chǔ)》算得其中各段見零件圖的“渦輪軸”。</p><p><b>　　3.2.2軸的校核</b&g

33、t;</p><p><b>　　1軸的受力分析圖</b></p><p><b>　　圖3.1</b></p><p><b>　　X-Y平面受力分析</b></p><p><b>　　圖3.2</b></p><p><

34、b>　　X-Z平面受力圖：</b></p><p><b>　　圖3.3</b></p><p>　　2軸的校核計算如表3.3</p><p>　　軸材料為45鋼，，， </p><p><b>　　表3.3</b></p><p>　　軸的結(jié)果設(shè)計采用階

35、梯狀，階梯之間有圓弧過度，減少應(yīng)力集中，具體尺寸和要求見零件圖2（蝸輪中間軸）。蝸輪軸的材料為45鋼并調(diào)質(zhì)，且蝸輪軸上裝有滾動軸承，蝸輪，軸套，密封圈、鍵. </p><p><b>　　3.3滾動軸承選擇</b></p><p>　　表3-4 圓錐滾子軸 單位：mm</p><p><b>　　3.4鍵連接選擇</

36、b></p><p>　　當(dāng)軸上裝有平鍵時，鍵的長度應(yīng)略小于零件軸的接觸長度，一般平鍵長度比輪轂長度短5—10mm， </p><p>　　經(jīng)箱體、蝸桿與蝸輪、蝸輪軸以及標準鍵經(jīng)校核確定以下零件：</p><p>　　表3-5 單位：mm </p><p><b>　　3.5減速器的潤滑

37、</b></p><p>　　減速器內(nèi)部的傳動零件和軸承都需要有良好的潤滑，這樣不僅可以減小摩擦損失，提高傳動效率，還可以防止銹蝕、降低噪聲。</p><p>　　本減速器采用蝸桿下置式，所以蝸桿采用浸油潤滑，蝸桿浸油深度h大于等于1個螺牙高，但不高于蝸桿軸軸承最低滾動中心。</p><p>　　蝸輪軸承采用脂潤滑，為防止箱內(nèi)的潤滑油進入軸承而使?jié)櫥?/p>

38、釋而流走，常在軸承內(nèi)側(cè)加擋油盤。</p><p>　　蝸桿軸承由于轉(zhuǎn)速高所以采用油潤滑。</p><p>　　4 箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和選擇</p><p>　　4.1箱體的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　箱體是一個重要零件，它用于支持和固定減速器中的各種零件，并保證傳動件的嚙合精度，使箱體有良好的潤滑和密封。箱體的形狀較為復(fù)雜，其重量約占

39、減速器的一半，所以箱體結(jié)構(gòu)對工作性能、加工工藝、材料消耗，重量及成本等有很大的影響。箱體結(jié)構(gòu)與受力均較復(fù)雜，各部分民尺寸一般按經(jīng)驗公式在裝配草圖的設(shè)計和繪制過程中確定。</p><p>　　箱體的材料及制造方法：選用鑄鐵，砂型鑄造。</p><p>　　4.2箱體各部分的尺寸</p><p><b>　　箱體參數(shù)表4-1：</b></p&

40、gt;<p><b>　　表4-1</b></p><p>　　表4-2 連接螺栓扳手空間c1 、c2值和沉頭座直徑</p><p>　　4.3潤滑和密封形式的選擇</p><p><b>　　1．潤滑</b></p><p>　　蝸輪采用浸油潤滑,軸承采用脂潤滑。蝸輪圓周速度v<

41、;5m/s所以采用浸油潤滑；軸承Dpw·n=1.455×104 ≤(2~3) ×105 所以采用脂潤滑。浸油潤滑不但起到潤滑的作用，同時有助箱體散熱。為了避免浸油的攪動功耗太大及保證齒輪嚙合區(qū)的充分潤滑，傳動件浸入油中的深度不宜太深或太淺，設(shè)計的減速器的合適浸油深度H1 對于蝸桿下置一般為（0.75 ~1）個齒高，但油面不應(yīng)高于蝸桿軸承下方滾動體中心。油池太淺易激起箱底沉渣和油污，引起磨料磨損，也不易散熱。

42、取浸油深度H1為10mm。換油時間為半年，主要取決于油中雜質(zhì)多少及被氧化、被污染的程度。查手冊選擇L-CKB 150號工業(yè)齒輪潤滑油。</p><p><b>　　2． 密封</b></p><p>　　減速器需要密封的部位很多，有軸伸出處、軸承內(nèi)側(cè)、箱體接受能力合面和軸承蓋、窺視孔和放油的接合面等處。</p><p><b>　　3

43、.軸伸出處的密封</b></p><p>　　作用是使?jié)L動軸承與箱外隔絕，防止?jié)櫥吐┏鲆约跋潴w外雜質(zhì)、水及灰塵等侵入軸承室，避免軸承急劇磨損和腐蝕。由脂潤滑選用氈圈密封，氈圈密封結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、安裝方便、但對軸頸接觸的磨損較嚴重，因而工耗大，氈圈壽命短。</p><p><b>　　4.軸承內(nèi)側(cè)的密封</b></p><p>

44、　　該密封處選用擋油環(huán)密封，其作用用于脂潤滑的軸承，防止過多的油進入軸承內(nèi)，破壞脂的潤滑效果。箱蓋與箱座接合面的密封的接合面上涂上密封膠。</p><p><b>　　4.4 附件的設(shè)計</b></p><p>　　1.窺視孔蓋和窺視孔</p><p>　　為了檢查傳動件的嚙合、潤滑、接觸斑點、齒側(cè)間隙及向箱內(nèi)注油等，在箱蓋頂部設(shè)置便于觀察傳動

45、件嚙合的位置并且有足夠大的窺視孔，箱體上窺視孔處應(yīng)凸出一塊，以便加工出與孔蓋的接觸面。</p><p>　　2．排油孔、放油油塞、通氣器、油標</p><p>　　為了換油及清洗箱體時排出油污，在箱座底部設(shè)有排油孔，并在其附近做出一小凹坑，以便攻絲及油污的匯集和排放，平時排油孔用油塞及封油墊封住。本設(shè)計中采用螺塞M14×1.5 。為了檢查減速器內(nèi)的油面高度，應(yīng)在箱體便于觀察、油面

46、較穩(wěn)定的部位設(shè)置油標。</p><p><b>　　3. 吊耳和吊鉤</b></p><p>　　為了拆卸及搬運減速器，應(yīng)在箱蓋上鑄出吊耳環(huán)，并在箱座上鑄出吊鉤，吊鉤和吊耳的尺寸可以根據(jù)具體情況加以修改</p><p>　　定位銷為GB117-86 銷8×38 材料為45鋼</p><p><b>

47、　　總 結(jié)</b></p><p>　　1.通過了3周的課程設(shè)計使我從各個方面都受到了機械設(shè)計的訓(xùn)練，對機械的有關(guān)各個零部件有機的結(jié)合在一起得到了深刻的認識。這次課程設(shè)計讓我對機械這門學(xué)科有了新的認識，選擇這一專業(yè)是明智之舉，因為國家的一切都與其息息相關(guān)，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，先進機械誕生不僅能大大提高勞動生產(chǎn)率改善勞動條件提高產(chǎn)品質(zhì)量，又能承擔(dān)人力不能或不便進行的工作。</p>&

48、lt;p>　　2.由于在設(shè)計方面我們沒有經(jīng)驗，理論知識學(xué)的不牢固，在設(shè)計中難免會出現(xiàn)這樣那樣的問題，如：在選擇計算標準件是可能會出現(xiàn)誤差，如果是聯(lián)系緊密或者循序漸進的計算誤差會更大，在查表和計算上精度不夠準我還學(xué)到獨立思考，打破以往的團隊協(xié)作，在做設(shè)計過程中，每一個人的數(shù)據(jù)，資料都不一樣，大大提高了難度，讓每一個都做到認真的去完成設(shè)計，對學(xué)的知識進行深刻學(xué)習(xí)，以及再做每一步驟時，都要就要掌握它的原理及作用。嚴謹精神，例如有的同學(xué)一

49、開始就粗心大意，以至于畫圖的時候出現(xiàn)各種各樣的錯誤，欲速則不達。</p><p>　　3.在設(shè)計的過程中，培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用機械設(shè)計課程及其他課程的理論知識和應(yīng)用生產(chǎn)實際知識解決工程實際問題的能力，在設(shè)計的過程中還培養(yǎng)出了我們的團隊精神，大家共同解決了許多個人無法解決的問題，在這些過程中我們深刻地認識到了自己在知識的理解和接受應(yīng)用方面的不足，在今后的學(xué)習(xí)過程中我們會更加努力和團結(jié)。還有在設(shè)計過程中我又對從前已經(jīng)忘掉

50、的知識重新學(xué)了一遍，互換性，金屬工藝學(xué)，機械原理，機械制圖等，讓我明白，我們以前學(xué)的課程并不是學(xué)學(xué)就完了，而是將它運用到將來的實踐以及設(shè)計之中，每做一步設(shè)計都要找到根據(jù)，有理可據(jù)的去完成設(shè)計，在將來的工作中要學(xué)會嚴謹。</p><p>　　最后，衷心感謝老師的指導(dǎo)和同學(xué)給予的幫助，才能讓我的這次設(shè)計順利按時完成。</p><p><b>　　參考文獻</b></

51、p><p>　　[1]  吳宗澤. 機械設(shè)計【M】. 第7版. 北京：高等教育出版社，2001．</p><p>　　[2]  宋寶玉、吳宗澤主審. 機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書【M】. 北京：高等教育出版社，2006．</p><p>　　[3]  孫恒、陳作模主編. 機械原理. 第七版. 北京：高等教育出版社，2006．</p>

52、<p>　　[4]  裘文言、張祖繼、瞿元賞主編. 機械制圖. 高等教育出版社，2005．</p><p>　　[5]  劉鴻文主編. 簡明材料力學(xué). 高等教育出版社，2006．</p><p>　　[6]  吳宗澤、羅國圣主編. 機械設(shè)計課程設(shè)計手冊. 北京：高等教育出版社，2006．</p><p>　　[7]