機械設計基礎課程設計--帶式輸送機傳動裝置 (2)

1、<p><b>　　課程設計說明書</b></p><p>　　設計名稱： 機械設計基礎課程設計 </p><p>　　題 目： 帶式輸送機傳動裝置 </p><p><b>　　課程設計任務書</b></p><p>　　機電工程 專 業(yè) 機電一體化 年級

2、 3 班</p><p><b>　　一、設計題目</b></p><p><b>　　帶式輸送機傳動裝置</b></p><p><b>　　已知條件：</b></p><p>　　1.工作情況：兩班制，連續(xù)單向運轉，載荷較平穩(wěn)，運輸帶速度允許誤差為±0.5%；&

3、lt;/p><p>　　2.使用折舊期：五年；</p><p>　　3.動力來源：電力，三相交流，電壓380/220V；</p><p>　　4.滾筒效率：0.96（包括滾筒與軸承的效率損失）。</p><p><b>　　原始數據表</b></p><p>　　選擇的題號為 6 號</p

4、><p><b>　　數據為：</b></p><p>　　運輸帶工作拉力F = 2.4 N</p><p>　　運輸帶工作速度v = 1.5 m/s</p><p>　　卷筒直徑D = 400 mm</p><p><b>　　二、主要

5、內容</b></p><p>　　1.擬定和分析傳動裝置的設計方案；</p><p>　　2.選擇電動機，計算傳動裝置的運動和動力參數；</p><p>　　3.進行傳動件的設計計算及結構設計，校核軸的強度；</p><p>　　4.繪制減速器裝配圖；</p><p>　　5.繪制零件工作圖；</p&

6、gt;<p>　　6.編寫設計計算說明書。</p><p><b>　　三、具體要求</b></p><p>　　本課程設計要求在2周時間內完成以下的任務：</p><p>　　1.繪制減速器裝配圖1張（A2圖紙）；</p><p>　　2.零件工作圖2張（齒輪和軸，A4圖紙）；</p>&l

7、t;p>　　3.設計計算說明書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 張海秀 簽名 日期 年 月 日</p><p>　　系主任

8、 審核 日期 年 月 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一 設計任務的分析2</p><p>　　1.1本課程設計的目的2</p><p>　　1.2 本課程設計的內容、任務及要求2</p><p>　　1.2.1課程設計的內容2&l

9、t;/p><p>　　1.2.2課程設計的任務2</p><p>　　1.2.3 課程設計的要求2</p><p>　　1.3 課程設計的步驟2</p><p>　　1.3.1設計準備工作2</p><p>　　1.3.2 總體設計2</p><p>　　1.3.3傳動件的設計計算2&l

10、t;/p><p>　　1.3.4裝配圖草圖的繪制2</p><p>　　1.3.5裝配圖的繪制3</p><p>　　1.3.6 零件工作圖的繪制3</p><p>　　1.3.7 編寫設計說明書3</p><p>　　二 傳動裝置的總體設計4</p><p>　　2.1選擇電動機4&l

11、t;/p><p>　　2.1.1選擇電動機類型4</p><p>　　2.1.2選擇電動機功率4</p><p>　　2.1.3 確定電動機轉速4</p><p>　　2.2 計算總傳動比和分配傳動比4</p><p>　　2.2.1計算總傳動比4</p><p>　　2.2.2 分配傳動

12、裝置的各級傳動比4</p><p>　　2.3 計算傳動裝置的運動和動力參數5</p><p>　　2.3.1各軸轉速5</p><p>　　2.3.2 各軸的輸入功率5</p><p>　　2.3.3 各軸的輸入轉矩5</p><p>　　2.4 傳動零件的設計計算5</p><p&g

13、t;　　2.4.1箱外傳動件的設計5</p><p>　　2.4.2箱內傳動件的設計5</p><p>　　2.5 減速器的結構設計6</p><p><b>　　參考文獻7</b></p><p><b>　　一 設計任務的分析</b></p><p>　　1.1本

14、課程設計的目的</p><p>　　1.2 本課程設計的內容、任務及要求</p><p>　　1.2.1課程設計的內容</p><p>　　1.2.2課程設計的任務</p><p>　　1.2.3 課程設計的要求</p><p>　　1.3 課程設計的步驟</p><p>　　1.3.1設計準備

15、工作</p><p>　　1.3.2 總體設計</p><p>　　1.3.3傳動件的設計計算</p><p>　　1.3.4裝配圖草圖的繪制</p><p>　　1.3.5裝配圖的繪制</p><p>　　1.3.6 零件工作圖的繪制</p><p>　　1.3.7 編寫設計說明書</p

16、><p><b>　　1.選擇電動機</b></p><p>　　(1)擇電動機類型： </p><p>　　按已知工作要求和條件選用Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠型三相異步電動機。</p><p><b>　　確定電動機功率： </b></p><p><b>　　工

17、作裝置所需功率：</b></p><p><b>　　KW</b></p><p>　　式中，=7000N,=1.1m/s,工作裝置的效率取=0.94。代入上式得：</p><p><b>　　= KW</b></p><p><b>　　電動機的輸出功率:</b>

18、</p><p><b>　　KW</b></p><p>　　式中，為電動機軸至卷筒軸的傳動裝置總效率。</p><p>　　式中，V帶傳動效率=0.96，率=0.990，傳動（稀油潤滑）效率=0.975，滑塊聯軸器效率=0.98，則</p><p><b>　　==0.89</b></p&

19、gt;<p>　　按表2-2中Y系列電動機技術數據，選電動機的額定功率為5.5KW。</p><p><b>　　確定電動機轉速</b></p><p>　　卷筒軸作為工作軸，其轉速為：</p><p><b>　　r/min</b></p><p>　　經查表按推薦的傳動比合理范圍:

20、V帶傳動的傳動比 ＝2～4，單級圓柱齒輪傳動比＝3～5，則總傳動比合理范圍為＝6～20，可見電動機轉速的可選范圍為：</p><p>　　==（6～20）×95.54=573.248～1146.496 r/min</p><p>　　符合這一范圍的同步轉速有750r/min，1000r/min為減少電動機的重量和價格，由表8-184選常用的同步轉速為1000r/min的Y系列電動

21、機Y160L-6，其滿載轉速為960r/min</p><p>　　表2.1 電動機數據及總傳動比</p><p>　　2.計算傳動裝置的總傳動比及分配各級的偉動比</p><p>　　，為使V帶傳動的外廓尺寸不致過大，取傳動比=4，則齒輪傳動比</p><p>　　計算傳動裝置的運動及動力參數</p><p><

22、;b>　?、褫S計算各軸轉速</b></p><p>　?、褫S r/min</p><p>　　Ⅱ軸 r/min</p><p>　　工作軸 r/min</p><p><b>　　計算各軸的功率</b></p><p><b>　?、褫S KW</

23、b></p><p><b>　?、蜉S KW</b></p><p><b>　　工作軸 KW</b></p><p><b>　　計算各軸輸入轉矩</b></p><p><b>　?、褫S N.m</b></p><

24、p><b>　?、蜉S N.m</b></p><p><b>　　工作軸 N.m</b></p><p>　　將以上算得的運動和動力參數列表如下：</p><p>　　表2.2 各軸的運動和動力參數</p><p>　　2、齒輪傳動的設計計算</p><p>　

25、　（1）選擇齒輪類型，材料，精度等級及齒數。</p><p>　　1）根據傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。運輸機為一般工作機器，速度不高，選用8級精度?？紤]減速器傳遞功率不大，所以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用40Cr（調質），齒面硬度為240HBS。大齒輪選用45鋼（調質），齒面硬度240HBS；二者材料硬度相差40HBS.</p><p>　　2)采用兩對齒輪同時設計</p>

26、<p>　　選小齒輪齒數=25，=189.8，取=100</p><p>　　(2)按齒面接觸疲勞強度設計</p><p>　　由設計計算公式進行試算即:</p><p>　　確定公式內的各計算參數如下：</p><p>　　1）試選載荷系數=1.3</p><p>　　2)計算齒輪傳遞的傳矩</p

27、><p>　　3)由表10-7選取齒寬系數=1</p><p>　　4）由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪接觸疲勞強度極限</p><p>　　=560Mpa ；小齒輪接觸疲勞強度極限 =530Mpa</p><p>　　5）由式10-13計算應力循環(huán)次數</p><p>　　6）由課本圖查得接觸疲勞的壽命系數：<

28、/p><p><b>　　;</b></p><p>　　7）計算接觸疲勞許用應力</p><p>　　取失效概率為1%，按一般可靠度要求選取安全系數S=1.0，由式10-12得：</p><p><b>　?。?）計算</b></p><p>　　1）計算小齒輪分度圓直徑，代入

29、中較小的值</p><p><b>　　2)計算齒寬b</b></p><p>　　3)計算齒寬與齒高之比</p><p><b>　　模數 </b></p><p><b>　　齒高 </b></p><p><b>　　5)

30、計算載荷系數</b></p><p>　　根據v＝1.5m/s ,7級精度,由圖10－8查得動載系數=1.05</p><p><b>　　直齒輪,</b></p><p>　　按實際的載荷系數校正所算分度圓直徑，由式10－10a得</p><p>　?。?）按齒根彎曲強度設計</p><

31、p>　　由式10－5得彎曲強度設計公式</p><p>　　1.確定公式內的各計算數值</p><p>　?、庞蓤D10-20c查的小齒輪的彎曲疲勞強度極限 ；大齒輪的彎曲強度極限</p><p>　　⑵由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數</p><p>　?、怯嬎銖澢谠S用應力</p><p>　　取彎

32、曲疲勞安全系數S=1.4由式（10-12）得</p><p><b>　　[]=</b></p><p><b>　　[]=</b></p><p><b>　　4）幾何尺寸計算</b></p><p><b>　?、儆嬎惴侄葓@直徑：</b></p&

33、gt;<p>　　d=zm=62.5 </p><p>　　d=zm=250 </p><p><b>　?、谟嬎阒行木?lt;/b></p><p><b>　?、塾嬎泯X寬</b></p><p><b>　　取 </b></p><

34、;p><b>　　6.軸的設計計算</b></p><p>　　三個軸總體布置，考慮齒輪與箱體內壁沿軸向不發(fā)生干涉，引入尺寸a=1.5mm。為保證滾動軸承放入軸承座孔內，計入尺寸s=8mm，通過中間軸大體確定齒輪箱內軸的長度。</p><p>　?。ㄒ唬┹斎胼S的設計計算</p><p>　　1. 高速軸的設計</p>&l

35、t;p>　　1）初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先按課本式15-2初步估算軸的最小直徑,選取軸的材料為45鋼,調質處理,根據課本取于是得</p><p>　　考慮有鍵槽，取d為42，并將直徑增大5%，則</p><p>　　d=35×(1+5%)mm=36.75㎜.∴選d=45㎜</p><p><b>　

36、　2、軸的結構設計</b></p><p>　　1）擬定軸上零件的裝配</p><p>　　Ⅷ Ⅶ Ⅵ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅰ</p><p>　　2）根據軸向定位的要求確定軸各段直徑和長度</p><p>　　a.根據之前設計的大帶輪，輪轂長L=130，取，直徑

37、 </p><p>　　b.初步選擇滾動軸承.</p><p>　　因軸承只受徑向力,故選用深溝球軸承6312 d×D×B=60×130×31</p><p>　　所以 左端滾動軸承采用軸肩進行軸向定位。由手冊查得6312型軸承的定位軸肩高度h=6，因此。</p><p>　　3）根據圓柱齒輪

38、若齒根圓到鍵槽底部距離e＜2.5m,應將齒輪和軸做成一體，故設計成齒輪軸。</p><p>　　4）軸承端蓋的總寬度為20㎜（有減速器及軸承端蓋的機構設計而定）。根據軸承端蓋的裝卸方便及對軸承添加潤滑的要求，取。</p><p><b>　　6）其他尺寸的確定</b></p><p><b>　　,</b></p&g

39、t;<p>　　至此，已初步確定了軸的各直徑和長度。</p><p><b>　　求軸上載荷</b></p><p>　　(1)繪制軸受力簡圖彎矩圖及扭矩圖</p><p>　　4.按彎曲扭轉合成應力校核軸的強度</p><p><b>　　根據</b></p><

40、p><b>　　== MP</b></p><p>　　前已選軸材料為45鋼，調質處理。</p><p>　　查表15-1得[]=55MP</p><p>　　〈 [] 此軸合理安全</p><p>　　（二）.輸出軸的設計</p><p>　　1. 求輸出軸上的功率P，轉速，轉矩&l

41、t;/p><p>　　P=8.43KW =95.66r/min</p><p><b>　　=841.6N．m</b></p><p>　　2. 作用在齒輪上的力</p><p>　　已知大齒輪的分度圓直徑為</p><p><b>　　=303</b>&l

42、t;/p><p><b>　　而 F=</b></p><p>　　3. 初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先按課本式15-2初步估算軸的最小直徑,選取軸的材料為45鋼,調質處理,根據課本取于是得</p><p>　　輸出軸的最小直徑是安裝聯軸器處軸的直徑 為了使所選的軸的直徑與聯軸器的孔徑相適應，,故需同時選取

43、聯軸器的型號</p><p><b>　　查課本,選取</b></p><p>　　因為計算轉矩小于聯軸器公稱轉矩,所以選取HL4型彈性柱銷聯軸器其公稱轉矩為2500N.m,半聯軸器的孔徑為55㎜</p><p><b>　　4.軸的結構設計</b></p><p>　　1）擬定軸上零件的裝配<

44、;/p><p>　?、?Ⅶ ⅥⅤ Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅰ </p><p>　　2）根據軸向定位的要求確定軸各段直徑和長度</p><p>　　為了滿足聯軸器的軸向定位要求，I-II軸段右端需制出一軸肩故取,右端用軸承擋圈定位，按軸端直徑取D=67㎜，為保證軸承擋圈只壓在半聯軸器上而不壓在軸的端面上，故I-II軸段的長度應比L1略小，取

45、82mm</p><p>　　初步選擇滾動軸承.因軸承只受徑向力,故選用深溝球軸承6313 d×D×B=65×140×33,所以 左端滾動軸承采用軸肩進行軸向定位。</p><p>　　3）取安裝齒輪處的軸段;齒輪的右端與左軸承之間采用套筒定位.已知齒輪的寬度為90mm,為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪,此軸段應略短于輪轂寬度,故取. 齒輪的左端采

46、用軸肩定位,軸肩高3mm,取.軸環(huán)寬度,取b=12mm. </p><p>　　4)軸承端蓋的總寬度為20㎜（有減速器及軸承端蓋的機構設計而定）。根據軸承端蓋的裝卸方便及對軸承添加潤滑的要求，取。</p><p><b>　　5）其他尺寸的確定</b></p><p>　　至此，已初步確定了軸的各直徑和長度。</p><

47、;p>　　3．軸上零件的周向定位</p><p>　　帶輪與軸的連接采用普通平鍵連接，由和由表6-1普通平鍵截面尺寸b×h=12×8 長度為分別為L=130 </p><p><b>　　4.軸上載荷。</b></p><p>　　繪制軸受力簡圖和彎矩圖及扭矩圖</p><p>　　6.

48、 按彎曲扭轉合成應力校核軸的強度</p><p><b>　　根據</b></p><p><b>　　== MP</b></p><p>　　〈 [] =60MP 故軸合理安全。</p><p>　　各軸段上的倒角和圓角</p><p>　　7.滾動軸承的選擇及校核計算

49、</p><p>　　根據根據條件，軸承預計壽命16×365×10=58400h</p><p>　　對于只承受純徑向力P=Fr</p><p><b>　　1、計算輸入軸承</b></p><p>　?。?）初先兩軸承為深溝球軸承6312型兩軸承徑向反力：</p><p>&

50、lt;b>　　Fr =</b></p><p>　　P=Fr 查得C=0.625KN ε=3</p><p>　　Lh===107981h＞58400h</p><p>　　預期壽命足夠，軸承合適。</p><p><b>　　3、輸出軸軸承校核</b></p><p>

51、　?。?）初先兩軸承為深溝球軸承6313型兩軸承徑向反力</p><p><b>　　Fr =</b></p><p>　　P=Fr 查得C=59.5KN ε=3</p><p>　　Lh===4107311h＞58400h</p><p>　　預期壽命足夠，軸承合適。</p><p>　

52、　8.鍵聯接的選擇及校核計算</p><p>　　取[]=120Mpa</p><p>　　（1）高速軸上鍵的校核</p><p>　　選用A型平鍵，b×h= 12×8 L=-b=40-12=28mm =258N．m </p><p><b>　　Mpa ＜[]</b></p>

53、<p>　　(2)輸出軸上鍵的校核</p><p><b>　　選用A型平鍵</b></p><p>　　軸與聯軸器連接的鍵 b×h=12×8 L=-b=80-12=68</p><p><b>　　Mpa >[]</b></p><p>　　軸與齒輪連接的

54、鍵 b×h=12×8 L=-b=80-12=68</p><p><b>　　Mpa ＜[]</b></p><p><b>　　9.減速器的潤滑。</b></p><p>　?。?）齒輪的潤滑方式及潤滑劑的選擇</p><p>　　齒輪采用浸油潤滑。即將齒輪浸于減速器油

55、池內，當齒輪轉動時，將潤滑油帶到嚙合處，同時也將油甩直箱壁上用以散熱。</p><p>　?。?）滾動軸承潤滑劑的選擇</p><p>　　滾動軸承采用油潤滑，齒輪轉動將潤滑油濺成油星以潤滑軸承。</p><p>　　四．心得與體會 </p><p>　　這次關于帶式運輸機上的一級展開式圓柱直齒輪減速器的課程設計使我們真正理論聯系實際、

56、深入了解設計概念和設計過程的實踐考驗，對于提高我們機械設計的綜合素質大有用處。通過兩個星期的設計實踐，使我對機械設計有了更多的了解和認識.為我們以后的工作打下了堅實的基礎.1、機械設計是機械工業(yè)的基礎,是一門綜合性相當強的技術課程，它融《機械原理》、《機械設計》、《理論力學》、《材料力學》、《公差與配合》、《CAD實用軟件》、《機械工程材料》、《機械設計手冊》等于一體。2、 這次的課程設計,對于培養(yǎng)我們理論聯系實際的設計思想;訓練綜

57、合運用機械設計和有關先修課程的理論,結合生產實際反系和解決工程實際問題的能力;鞏固、加深和擴展有關機械設計方面的知識等方面有重要的作用。3、 在這次的課程設計過程中,綜合運用先修課程中所學的有關知識與技能,結合各個教學實踐環(huán)節(jié)進行機械課程的設計,一方面,逐步提高了我們的理論水平、構思能力、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,為我們以后對專業(yè)產品和設備的設計打下了寬廣而堅實的基礎。4、 本次設計得到了指導老師的細

58、心幫助和支持。衷心的感謝老師的指導和幫</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 羅玉福.機械設計基礎實訓指導[M].大連:大連理工大學出版社,2009年2月</p><p>　　[2] 羅玉福.機械設計基礎 [M].大連:大連理工大學出版社,2009年1月</p><p>　　[3] 呂