課程設(shè)計(jì)-- 設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置

1、<p><b>　　一、課程設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)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(yùn)轉(zhuǎn)，載荷變化不大，空載啟動(dòng)；<

2、;/p><p>　　2)輸送帶允許誤差±4%，工作機(jī)效率0.95；</p><p>　　3）帶在室內(nèi)工作，兩班制工作，每班8個(gè)小時(shí)；</p><p>　　4）使用期限10年，大修期3年；</p><p>　　5）在中小型機(jī)械廠小批量生產(chǎn)。</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)</b>&l

3、t;/p><p>　　1）傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)計(jì)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(dòng)件、軸，A2~A3圖紙）；</p><p>　　4）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。</p><p><b>　　三、已給方案</b></p><

4、;p>　　1）外傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為V帶傳動(dòng)。</p><p>　　2）減速器為一級(jí)展開式直齒圓柱齒輪減速器。</p><p>　　第一部分 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)</p><p>　　1、分析或確定傳動(dòng)方案</p><p>　　1）外傳動(dòng)為V帶傳動(dòng)。</p><p>　　2）減速器為展開式一級(jí)圓柱直齒齒輪減速器.</p&

5、gt;<p><b>　　、選擇電動(dòng)機(jī)</b></p><p>　?。╕系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)，電壓380V）</p><p>　　1.選擇電動(dòng)機(jī)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(yùn)

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

7、傳動(dòng)效率</b></p><p><b>　　為齒輪傳動(dòng)效率</b></p><p><b>　　為卷筒傳動(dòng)效率</b></p><p><b>　　為V帶傳動(dòng)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(dòng)機(jī)所需的工作功率KW</p><p>　　因載荷較為平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率略大于1.12KW即可；由查表，選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率為1.5KW；</p><p>　　2.確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速</p><p>　　電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍，即</p><p&

9、gt;　　為工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速，對(duì)帶式運(yùn)輸機(jī)</p><p><b>　　卷筒轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　符合這一范圍的轉(zhuǎn)速有1000r/min;1500r/min;3000r/min,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1500r/min的電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y90L—6；</p><p>　

10、　該電動(dòng)機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)：滿載轉(zhuǎn)速1400r/min;啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩2.2kN/m；最大轉(zhuǎn)矩2.2kN/m；</p><p>　　重要外形尺寸：中心距地高H=90mm，電機(jī)軸直徑D=24mm.</p><p>　　Y90L-4型電動(dòng)機(jī)的主要性能</p><p>　　二 計(jì)算總傳動(dòng)比并分配傳動(dòng)比</p><p><b>　　1 </b

11、></p><p><b>　　2 分配傳動(dòng)比</b></p><p>　　為減速器外傳動(dòng)比，i為減速器傳動(dòng)比</p><p>　　三 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p><b>　　1 各軸的轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　電機(jī)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(jī)軸 &

13、lt;/b></p><p><b>　　卷筒軸 </b></p><p><b>　　3 各軸的轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　電動(dòng)機(jī) </b></p><p><b>　　卷筒軸 </b></p><p>　　

14、第三部分 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　已知外傳動(dòng)帶選為普通V帶傳動(dòng)</p><p><b>　　1 確定計(jì)算功率 </b></p><p>　　查表13—8<<機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)>> 工作情況系數(shù)=1.1</p><p><b>　　2 選擇V帶型號(hào)</b></p

15、><p>　　根據(jù)=1.32kw 查<<機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)>>219頁表13-15</p><p><b>　　選Z型V帶（）</b></p><p>　　3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑（ ）并驗(yàn)算帶速V</p><p>　　1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑</p><p>　　取小帶輪的基準(zhǔn)

16、直徑=71mm且，既符合電機(jī)中心高的要求</p><p>　　2）驗(yàn)算帶速V，按 符合（）</p><p>　　范圍的要求，故帶速適合。</p><p>　　3） 計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑</p><p>　　根據(jù)表13—9取標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算基準(zhǔn)長度</p><p>　　由表13—2取帶基準(zhǔn)長度（<<機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)>> ）</p><p><b>　　3）計(jì)算中心距</b>&l

18、t;/p><p>　　從而確定中心距調(diào)整范圍</p><p><b>　　5 驗(yàn)算小帶輪包角</b></p><p><b>　　6 確定V帶根數(shù)Z</b></p><p>　　1）計(jì)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(dòng)比3，Z型帶，查表13—5得 </p><p><b>　　于是</b></p><p>　　2）計(jì)算V帶根數(shù)Z </p><p><b>　　取Z=4根</b></p><p>　　7 計(jì)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(jì)算對(duì)軸的壓力最小值</p><p>　　9 確定帶輪的重要結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　小帶輪基準(zhǔn)直徑=71mm</p><p><b>　　大帶輪基準(zhǔn)直徑</b></p><p>　　第三部分 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)<

21、;/p><p>　　一級(jí)圓柱直齒齒輪減速器高速級(jí)的傳動(dòng)比 </p><p><b>　　實(shí)際轉(zhuǎn)速</b></p><p>　?。?）選擇材料及確定許用應(yīng)力</p><p>　　小齒輪用調(diào)質(zhì)，齒面，</p><p>　　大齒輪用調(diào)質(zhì)，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(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　齒輪取8級(jí)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(zhuǎn)矩 </b>&

23、lt;/p><p><b>　　取 (表11—4)</b></p><p>　　齒數(shù)取 故實(shí)際傳動(dòng)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(shí)際的</p

24、><p><b>　　中心距 </b></p><p>　　其他幾何尺寸的計(jì)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(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)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(duì)照表11—2可知選用8級(jí)精度是合理的</p><p>　　第四部分 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　一、軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>

27、;<b>　　（1）輸入軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1）選擇軸的材料和熱處理</p><p>　　采用45鋼，并經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理 </p><p>　　由<<機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)>>中 ，查表14—2</p><p><b>　　得</b></p>&

28、lt;p>　　2）初步計(jì)算軸的直徑</p><p><b>　　由前計(jì)算可知：</b></p><p><b>　　其中，c取112</b></p><p>　　考慮到了一個(gè)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　輸入軸初步確定采用齒輪軸、設(shè)有7個(gè)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(jī)械基礎(chǔ)》 h=1.5mm,則</p><p>　　3段 同理 查《機(jī)械基礎(chǔ)》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(fù)合強(qiáng)度計(jì)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(duì)稱可知截面C的彎矩也對(duì)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(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取a=0.6</p><p><b>　　6)繪制當(dāng)量彎矩圖</b></p><p><b>　　截面C處的當(dāng)量彎矩</b></p>

34、;<p>　　7） 校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度</p><p><b>　　=60Mpa</b></p><p><b>　　所以軸強(qiáng)度足夠</b></p><p><b>　　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1） 輸出軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)有6個(gè)軸段</p

35、><p><b>　　1段 </b></p><p>　　2段 查《機(jī)械基礎(chǔ)》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(jì)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(fù)合強(qiáng)度計(jì)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(duì)稱，知截面C的彎矩也對(duì)稱</p><p>　　截面C在垂直面彎矩 </p><p><b>　　合成彎矩為</b></p><p>　　轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭

38、剪力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取a=0.6</p><p>　　校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度</p><p><b>　　所以軸強(qiáng)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(dòng)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(qiáng)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(qiáng)度足夠</b></p><p>　　第六部分 減速器箱體、箱蓋及附件的設(shè)計(jì)計(jì)算<

41、/p><p>　　減速器附件的選擇 通氣器 由于在室內(nèi)使用，選通氣器（一次過濾），采用M18×1.5 油面指示器 選用游標(biāo)尺M(jìn)12 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(dāng)型號(hào)： 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(tái)高度：根據(jù)低速級(jí)軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準(zhǔn)。 (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(nèi)箱壁間的距離：＞9.6 mm取10mm(15)齒輪端面與內(nèi)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(zhǔn)，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(jí)圓柱齒輪減速器，速度ν<12m/s，當(dāng)m<20時(shí)，浸油深度h約為1個(gè)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(shè)備，選用GB443-89全損耗系統(tǒng)用油L-AN15潤滑油。 3滾動(dòng)軸承的潤滑 考慮到滾動(dòng)軸承采取與齒輪同種潤滑油，故宜開設(shè)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(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。密封圈型號(hào)按所裝配軸的直徑確定為GB894.

47、1-86-25軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。 </p><p>　　第八部分 參考文獻(xiàn)</p><p>　　[1]范思沖主編.機(jī)械基礎(chǔ)（非機(jī)類專業(yè)適用）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005</p><p>　　[2]孫建東主編.機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　[3]張峰 古樂主編 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)