課程設計-- 設計帶式運輸機傳動裝置

1、<p><b>　　一、課程設計題目</b></p><p>　　設計帶式運輸機傳動裝置（簡圖如下）</p><p><b>　　原始數(shù)據(jù)：</b></p><p><b>　　工作條件：</b></p><p>　　1)連續(xù)單向運轉，載荷變化不大，空載啟動；<

2、;/p><p>　　2)輸送帶允許誤差±4%，工作機效率0.95；</p><p>　　3）帶在室內工作，兩班制工作，每班8個小時；</p><p>　　4）使用期限10年，大修期3年；</p><p>　　5）在中小型機械廠小批量生產。</p><p><b>　　課程設計任務</b>&l

3、t;/p><p>　　1）傳動裝置設計計算；</p><p>　　2）減速器裝配工作圖1張（A0圖紙）；</p><p>　　3）零件工作圖2張（傳動件、軸，A2~A3圖紙）；</p><p>　　4）設計計算說明書一份。</p><p><b>　　三、已給方案</b></p><

4、;p>　　1）外傳動機構為V帶傳動。</p><p>　　2）減速器為一級展開式直齒圓柱齒輪減速器。</p><p>　　第一部分 傳動裝置總體設計</p><p>　　1、分析或確定傳動方案</p><p>　　1）外傳動為V帶傳動。</p><p>　　2）減速器為展開式一級圓柱直齒齒輪減速器.</p&

5、gt;<p><b>　　、選擇電動機</b></p><p>　?。╕系列三相交流異步電動機，電壓380V）</p><p>　　1.選擇電動機的容量（功率）</p><p>　　已知帶工作拉力F=620N，輸送帶的速度V=1.6m/s,及卷筒直徑D=260mm;</p><p>　　如上簡圖所示的帶式運

6、輸機，其電動機所需的工作功率</p><p>　　為 KW（其中為工作機的有效功率，即工作機的輸出功率；為從電動機到工作機輸送帶間的總效率）</p><p><b>　　=0.992KW；</b></p><p><b>　　為聯(lián)軸器傳動效率</b></p><p><b>　　為滾動軸承

7、傳動效率</b></p><p><b>　　為齒輪傳動效率</b></p><p><b>　　為卷筒傳動效率</b></p><p><b>　　為V帶傳動效率 </b></p><p><b>　　由查表9—1可知</b></p&g

8、t;<p>　　代入得n=0.824</p><p>　　所以其電動機所需的工作功率KW</p><p>　　因載荷較為平穩(wěn)，電動機額定功率略大于1.12KW即可；由查表，選擇電動機的額定功率為1.5KW；</p><p>　　2.確定電動機的轉速</p><p>　　電動機轉速的可選范圍，即</p><p&

9、gt;　　為工作機主動軸轉速，對帶式運輸機</p><p><b>　　卷筒轉速</b></p><p>　　符合這一范圍的轉速有1000r/min;1500r/min;3000r/min,綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、質量及價格等因素，為使傳動裝置結構緊湊，決定選用同步轉速為1500r/min的電動機型號為Y90L—6；</p><p>　

10、　該電動機相關數(shù)據(jù)：滿載轉速1400r/min;啟動轉矩2.2kN/m；最大轉矩2.2kN/m；</p><p>　　重要外形尺寸：中心距地高H=90mm，電機軸直徑D=24mm.</p><p>　　Y90L-4型電動機的主要性能</p><p>　　二 計算總傳動比并分配傳動比</p><p><b>　　1 </b

11、></p><p><b>　　2 分配傳動比</b></p><p>　　為減速器外傳動比，i為減速器傳動比</p><p>　　三 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)</p><p><b>　　1 各軸的轉速</b></p><p><b>　　電機軸

12、</b></p><p><b>　　軸 </b></p><p><b>　　軸 </b></p><p><b>　　卷筒軸 </b></p><p>　　2 各軸的輸入功率</p><p><b>　　電機軸 &

13、lt;/b></p><p><b>　　卷筒軸 </b></p><p><b>　　3 各軸的轉矩</b></p><p><b>　　電動機 </b></p><p><b>　　卷筒軸 </b></p><p>　　

14、第三部分 V帶傳動的設計</p><p>　　已知外傳動帶選為普通V帶傳動</p><p><b>　　1 確定計算功率 </b></p><p>　　查表13—8<<機械設計基礎>> 工作情況系數(shù)=1.1</p><p><b>　　2 選擇V帶型號</b></p

15、><p>　　根據(jù)=1.32kw 查<<機械設計基礎>>219頁表13-15</p><p><b>　　選Z型V帶（）</b></p><p>　　3 確定帶輪的基準直徑（ ）并驗算帶速V</p><p>　　1）初選小帶輪的基準直徑</p><p>　　取小帶輪的基準

16、直徑=71mm且，既符合電機中心高的要求</p><p>　　2）驗算帶速V，按 符合（）</p><p>　　范圍的要求，故帶速適合。</p><p>　　3） 計算大帶輪的基準直徑</p><p>　　根據(jù)表13—9取標準數(shù)</p><p>　　4 確定中心距和帶長</p><p><

17、;b>　　1）初選中心距</b></p><p><b>　　取 ，符合要求</b></p><p>　　2）求帶的計算基準長度</p><p>　　由表13—2取帶基準長度（<<機械設計基礎>> ）</p><p><b>　　3）計算中心距</b>&l

18、t;/p><p>　　從而確定中心距調整范圍</p><p><b>　　5 驗算小帶輪包角</b></p><p><b>　　6 確定V帶根數(shù)Z</b></p><p>　　1）計算單根V帶的額定功率</p><p><b>　　由 查表13—3得</b>

19、;</p><p>　　由傳動比3，Z型帶，查表13—5得 </p><p><b>　　于是</b></p><p>　　2）計算V帶根數(shù)Z </p><p><b>　　取Z=4根</b></p><p>　　7 計算單根V帶初拉力的最小值</p>

20、<p>　　查表13—1，q=0.06</p><p>　　8 計算對軸的壓力最小值</p><p>　　9 確定帶輪的重要結構尺寸</p><p>　　小帶輪基準直徑=71mm</p><p><b>　　大帶輪基準直徑</b></p><p>　　第三部分 齒輪的結構設計<

21、;/p><p>　　一級圓柱直齒齒輪減速器高速級的傳動比 </p><p><b>　　實際轉速</b></p><p>　?。?）選擇材料及確定許用應力</p><p>　　小齒輪用調質，齒面，</p><p>　　大齒輪用調質，齒面241~269HBS，</p><p>&

22、lt;b>　　由表11—5，取</b></p><p>　　查表13—9 得，查13—2，得</p><p>　　( 2 ) 按齒面接觸強度設計</p><p>　　齒輪取8級精度 取載荷系數(shù)k=1.5(表11—3) 齒寬系數(shù)（表11—6）</p><p><b>　　小齒輪上的轉矩 </b>&

23、lt;/p><p><b>　　取 (表11—4)</b></p><p>　　齒數(shù)取 故實際傳動比</p><p><b>　　模數(shù) </b></p><p><b>　　齒寬 取</b></p><p>　　按表4—1，取m=2,實際的</p

24、><p><b>　　中心距 </b></p><p>　　其他幾何尺寸的計算（）</p><p>　　齒頂高 =2mm</p><p>　　齒根高 =2.5mm</p><p>　　全齒高 =4.5mm</p><p><b>　　齒頂圓直徑

25、 </b></p><p><b>　　齒根圓直徑</b></p><p>　?。?） 驗算輪齒彎曲強度</p><p>　　齒形系數(shù) 齒根修正系數(shù) </p><p>　　齒形系數(shù) 齒根修正系數(shù) </p><p>　　由（11—5）， =480Mpa</p>

26、;<p><b>　　=408Mpa</b></p><p>　　(4 ) 齒輪的圓周速度 </p><p>　　對照表11—2可知選用8級精度是合理的</p><p>　　第四部分 軸的結構設計</p><p><b>　　一、軸的設計</b></p><p>

27、;<b>　?。?）輸入軸的設計</b></p><p>　　1）選擇軸的材料和熱處理</p><p>　　采用45鋼，并經過調質處理 </p><p>　　由<<機械設計基礎>>中 ，查表14—2</p><p><b>　　得</b></p>&

28、lt;p>　　2）初步計算軸的直徑</p><p><b>　　由前計算可知：</b></p><p><b>　　其中，c取112</b></p><p>　　考慮到了一個鍵槽，將該軸徑加大5%</p><p><b>　　圓整取d=25mm</b></p>

29、<p><b>　　3） 軸的結構設計</b></p><p>　　輸入軸初步確定采用齒輪軸、設有7個軸</p><p>　　1段 該段為小齒輪的左軸端與帶輪連接 </p><p>　　2段 查《機械基礎》 h=1.5mm,則</p><p>　　3段 同理 查《機械基礎》得，h=1mm,則&

30、lt;/p><p><b>　　深溝球軸承 </b></p><p>　　4段與6段 </p><p>　　5段 由小齒輪分度圓直徑</p><p><b>　　小齒輪寬度</b></p><p><b>　　7段 </b></p>

31、;<p>　　兩軸承的跨距L=17+52+40=67mm </p><p>　　1.按彎矩復合強度計算</p><p><b>　　A 圓周力：</b></p><p><b>　　B 徑向力： </b></p><p><b>　　1）繪制軸受力簡圖</b>&l

32、t;/p><p>　　2）繪制垂直面彎矩圖</p><p><b>　　軸承支反力： </b></p><p>　　由兩邊對稱可知截面C的彎矩也對稱</p><p>　　截面C在垂直彎矩為 </p><p>　　3）繪制水平面彎矩圖</p><p><b>　　4）繪

33、制合彎矩圖</b></p><p><b>　　5）繪制扭矩圖</b></p><p>　　轉矩產生的扭剪力按脈動循環(huán)變化，取a=0.6</p><p><b>　　6)繪制當量彎矩圖</b></p><p><b>　　截面C處的當量彎矩</b></p>

34、;<p>　　7） 校核危險截面C的強度</p><p><b>　　=60Mpa</b></p><p><b>　　所以軸強度足夠</b></p><p><b>　　軸的結構設計</b></p><p>　　1） 輸出軸結構設計 設有6個軸段</p

35、><p><b>　　1段 </b></p><p>　　2段 查《機械基礎》h=1.5,則 </p><p>　　3段 h=2.5,則</p><p>　　4段 h=2.5,則 ，</p><p>　　5段 h=2.5,則</p><p><b&

36、gt;　　6段 </b></p><p>　　由上計算，兩軸承的跨度L=17+10+28+32=87mm</p><p>　　輸入軸的軸段示意圖如下：</p><p>　　2）按彎矩復合強度計算</p><p><b>　　A 圓周力 </b></p><p><b>

37、;　　B 徑向力 </b></p><p><b>　　求支反力 </b></p><p>　　由兩邊對稱，知截面C的彎矩也對稱</p><p>　　截面C在垂直面彎矩 </p><p><b>　　合成彎矩為</b></p><p>　　轉矩產生的扭

38、剪力按脈動循環(huán)變化，取a=0.6</p><p>　　校核危險截面C的強度</p><p><b>　　所以軸強度適合</b></p><p>　　第五部分 鍵連接的選擇</p><p>　　根據(jù)軸徑的尺寸選擇鍵</p><p>　　小齒輪與軸連接的鍵為：鍵14×90 GB1096-79

39、</p><p>　　大齒輪與軸連高速軸(主動軸)與V帶輪聯(lián)接的鍵為：鍵14×70 GB1096-79 接的鍵為：鍵12×90 GB1096-79 軸與聯(lián)軸器的鍵為：鍵12×70 GB1096-79 </p><p><b>　　鍵的強度校核</b></p><p>　　大齒輪與軸上的鍵 ：鍵12×

40、;90 GB1096-79 b×h=14×9,L=90,則Ls=L-b=76mm Σp=4T/dhl</p><p>　　=21.38Mpa＜[σR=110Mpa] </p><p><b>　　因此剪切強度足夠</b></p><p>　　第六部分 減速器箱體、箱蓋及附件的設計計算<

41、/p><p>　　減速器附件的選擇 通氣器 由于在室內使用，選通氣器（一次過濾），采用M18×1.5 油面指示器 選用游標尺M12 起吊裝置 采用箱蓋吊孔、箱座吊耳. 放油螺塞 選用外六角油塞及墊片M18×1.5 根據(jù)選擇適當型號： 高速軸軸承蓋上的螺釘：GB5782～86 M8×25,材料Q235 低速軸軸承蓋上

42、的螺釘：GB5782～86 M8×25,材料Q235 螺栓：GB5782～86 M10×80，材料Q235 箱體的主要尺寸： (1)箱座壁厚取σ=10mm(2)箱蓋壁厚σ=10mm(3)箱蓋凸緣厚度b1=12 mm(4)箱座凸緣厚度b=12 mm(5)地腳螺釘直徑df =0.036a+12</p><p>　　= 0.036×260+12</p><

43、p>　　=21.36(取22mm) (6)地腳螺釘數(shù)目n=4 (7)蓋與座連接螺栓直徑d2=10mm</p><p>　　(8)連接螺栓d2的間距L=150-200 (10)軸承端蓋螺釘直d3=8mm</p><p>　　(11)檢查孔蓋螺釘d4=6mm(12)凸臺高度：根據(jù)低速級軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準。 (13)外箱壁至軸承座端面的距離C1＋C2＋（5～10

44、） (14)齒輪頂圓與內箱壁間的距離：＞9.6 mm取10mm(15)齒輪端面與內箱壁間的距離：?。?0mm(16)箱蓋，箱座肋厚：m1=10 mm,m2=10 mm (17)高速軸軸承端蓋外徑∶D= 144mm</p><p>　　(18)低速軸軸承端蓋外徑：D=100mm</p><p>　　(19)軸承旁連接螺栓距離：盡可能靠近，以Md1和Md3互不干涉為準，一般取S＝D2.

45、 </p><p>　　第七部分 潤滑與密封</p><p>　　1齒輪的潤滑 采用浸油潤滑，由于為單級圓柱齒輪減速器，速度ν<12m/s，當m<20時，浸油深度h約為1個齒高，但不小于10mm，所以浸油高度約為12mm。 </p><p>　　油池深度h0=（0.35～0.7）×10-3P/S=57.25mm</p>&l

46、t;p>　　故取油深度為h0=60mm。 2潤滑油的選擇 齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設備，選用GB443-89全損耗系統(tǒng)用油L-AN15潤滑油。 3滾動軸承的潤滑 考慮到滾動軸承采取與齒輪同種潤滑油，故宜開設油溝、飛濺潤滑</p><p>　　4密封方法的選取 選用凸緣式端蓋易于調整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉軸唇型密封圈實現(xiàn)密封。密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為GB894.

47、1-86-25軸承蓋結構尺寸按用其定位的軸承的外徑決定。 </p><p>　　第八部分 參考文獻</p><p>　　[1]范思沖主編.機械基礎（非機類專業(yè)適用）.北京：機械工業(yè)出版社，2005</p><p>　　[2]孫建東主編.機械設計學基礎.北京：機械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　[3]張峰 古樂主編 機械設計課程設計