機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計--帶式輸送機(jī)傳動裝置 (2)

1、<p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　設(shè)計名稱： 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 </p><p>　　題 目： 帶式輸送機(jī)傳動裝置 </p><p><b>　　課程設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　機(jī)電工程 專 業(yè) 機(jī)電一體化 年級

2、 3 班</p><p><b>　　一、設(shè)計題目</b></p><p><b>　　帶式輸送機(jī)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(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，運(yùn)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(shù)據(jù)表</b></p><p>　　選擇的題號為 6 號</p

4、><p><b>　　數(shù)據(jù)為：</b></p><p>　　運(yùn)輸帶工作拉力F = 2.4 N</p><p>　　運(yùn)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(nèi)容</b></p><p>　　1.擬定和分析傳動裝置的設(shè)計方案；</p><p>　　2.選擇電動機(jī)，計算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)；</p><p>　　3.進(jìn)行傳動件的設(shè)計計算及結(jié)構(gòu)設(shè)計，校核軸的強(qiáng)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(shè)計計算說明書。</p><p><b>　　三、具體要求</b></p><p>　　本課程設(shè)計要求在2周時間內(nèi)完成以下的任務(wù)：</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(shè)計計算說明書1份，約3000字左右。</p><p><b>　　四、進(jìn)度安排</b></p><p><b>　　五、成績評定</b></p><p>　　指導(dǎo)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(shè)計任務(wù)的分析2</p><p>　　1.1本課程設(shè)計的目的2</p><p>　　1.2 本課程設(shè)計的內(nèi)容、任務(wù)及要求2</p><p>　　1.2.1課程設(shè)計的內(nèi)容2&l

9、t;/p><p>　　1.2.2課程設(shè)計的任務(wù)2</p><p>　　1.2.3 課程設(shè)計的要求2</p><p>　　1.3 課程設(shè)計的步驟2</p><p>　　1.3.1設(shè)計準(zhǔn)備工作2</p><p>　　1.3.2 總體設(shè)計2</p><p>　　1.3.3傳動件的設(shè)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(shè)計說明書3</p><p>　　二 傳動裝置的總體設(shè)計4</p><p>　　2.1選擇電動機(jī)4&l

11、t;/p><p>　　2.1.1選擇電動機(jī)類型4</p><p>　　2.1.2選擇電動機(jī)功率4</p><p>　　2.1.3 確定電動機(jī)轉(zhuǎn)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(yùn)動和動力參數(shù)5</p><p>　　2.3.1各軸轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩5</p><p>　　2.4 傳動零件的設(shè)計計算5</p><p&g

13、t;　　2.4.1箱外傳動件的設(shè)計5</p><p>　　2.4.2箱內(nèi)傳動件的設(shè)計5</p><p>　　2.5 減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計6</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)7</b></p><p><b>　　一 設(shè)計任務(wù)的分析</b></p><p>　　1.1本

14、課程設(shè)計的目的</p><p>　　1.2 本課程設(shè)計的內(nèi)容、任務(wù)及要求</p><p>　　1.2.1課程設(shè)計的內(nèi)容</p><p>　　1.2.2課程設(shè)計的任務(wù)</p><p>　　1.2.3 課程設(shè)計的要求</p><p>　　1.3 課程設(shè)計的步驟</p><p>　　1.3.1設(shè)計準(zhǔn)備

15、工作</p><p>　　1.3.2 總體設(shè)計</p><p>　　1.3.3傳動件的設(shè)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(shè)計說明書</p

16、><p><b>　　1.選擇電動機(jī)</b></p><p>　　(1)擇電動機(jī)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(jī)。</p><p><b>　　確定電動機(jī)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(jī)的輸出功率:</b>

18、</p><p><b>　　KW</b></p><p>　　式中，為電動機(jī)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(lián)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(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，選電動機(jī)的額定功率為5.5KW。</p><p><b>　　確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　卷筒軸作為工作軸，其轉(zhuǎn)速為：</p><p><b>　　r/min</b></p><p>　　經(jīng)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(jī)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速有750r/min，1000r/min為減少電動機(jī)的重量和價格，由表8-184選常用的同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的Y系列電動

21、機(jī)Y160L-6，其滿載轉(zhuǎn)速為960r/min</p><p>　　表2.1 電動機(jī)數(shù)據(jù)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(yùn)動及動力參數(shù)</p><p><

22、;b>　　Ⅰ軸計算各軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　?、褫S r/min</p><p>　?、蜉S r/min</p><p>　　工作軸 r/min</p><p><b>　　計算各軸的功率</b></p><p><b>　　Ⅰ軸 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(zhuǎn)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(yùn)動和動力參數(shù)列表如下：</p><p>　　表2.2 各軸的運(yùn)動和動力參數(shù)</p><p>　　2、齒輪傳動的設(shè)計計算</p><p>　

25、?。?）選擇齒輪類型，材料，精度等級及齒數(shù)。</p><p>　　1）根據(jù)傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，選用8級精度。考慮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(diào)質(zhì)），齒面硬度為240HBS。大齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)），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(shè)計</p>

26、<p>　　選小齒輪齒數(shù)=25，=189.8，取=100</p><p>　　(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計</p><p>　　由設(shè)計計算公式進(jìn)行試算即:</p><p>　　確定公式內(nèi)的各計算參數(shù)如下：</p><p>　　1）試選載荷系數(shù)=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(shù)=1</p><p>　　4）由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限</p><p>　　=560Mpa ；小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限 =530Mpa</p><p>　　5）由式10-13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p>　　6）由課本圖查得接觸疲勞的壽命系數(shù)：<

28、/p><p><b>　　;</b></p><p>　　7）計算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取失效概率為1%，按一般可靠度要求選取安全系數(shù)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(shù) </b></p><p><b>　　齒高 </b></p><p><b>　　5)

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

31、p>　　由式10－5得彎曲強(qiáng)度設(shè)計公式</p><p>　　1.確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值</p><p>　?、庞蓤D10-20c查的小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限</p><p>　?、朴蓤D10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)</p><p>　?、怯嬎銖澢谠S用應(yīng)力</p><p>　　取彎

32、曲疲勞安全系數(shù)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>　　②計算中心距</b></p><p><b>　?、塾嬎泯X寬</b></p><p><b>　　取 </b></p><

34、;p><b>　　6.軸的設(shè)計計算</b></p><p>　　三個軸總體布置，考慮齒輪與箱體內(nèi)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(nèi)，計入尺寸s=8mm，通過中間軸大體確定齒輪箱內(nèi)軸的長度。</p><p>　　（一）輸入軸的設(shè)計計算</p><p>　　1. 高速軸的設(shè)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(diào)質(zhì)處理,根據(jù)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(jié)構(gòu)設(shè)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(jù)軸向定位的要求確定軸各段直徑和長度</p><p>　　a.根據(jù)之前設(shè)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(jìn)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(jù)圓柱齒輪

38、若齒根圓到鍵槽底部距離e＜2.5m,應(yīng)將齒輪和軸做成一體，故設(shè)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(jī)構(gòu)設(shè)計而定）。根據(jù)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(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p><b>　　根據(jù)</b></p><

40、p><b>　　== MP</b></p><p>　　前已選軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。</p><p>　　查表15-1得[]=55MP</p><p>　　〈 [] 此軸合理安全</p><p>　?。ǘ?輸出軸的設(shè)計</p><p>　　1. 求輸出軸上的功率P，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)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(diào)質(zhì)處理,根據(jù)課本取于是得</p><p>　　輸出軸的最小直徑是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 為了使所選的軸的直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，,故需同時選取

43、聯(lián)軸器的型號</p><p><b>　　查課本,選取</b></p><p>　　因?yàn)橛嬎戕D(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩,所以選取HL4型彈性柱銷聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為2500N.m,半聯(lián)軸器的孔徑為55㎜</p><p><b>　　4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)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(jù)軸向定位的要求確定軸各段直徑和長度</p><p>　　為了滿足聯(lián)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(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故I-II軸段的長度應(yīng)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(jìn)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(yīng)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(jī)構(gòu)設(shè)計而定）。根據(jù)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(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p><b>　　根據(jù)</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(jù)根據(jù)條件，軸承預(yù)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(yù)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(yù)期壽命足夠，軸承合適。</p><p>　

52、　8.鍵聯(lián)接的選擇及校核計算</p><p>　　取[]=120Mpa</p><p>　?。?）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(lián)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>　　（1）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(nèi)，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)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>　　（2）滾動軸承潤滑劑的選擇</p><p>　　滾動軸承采用油潤滑，齒輪轉(zhuǎn)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(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上的一級展開式圓柱直齒輪減速器的課程設(shè)計使我們真正理論聯(lián)系實(shí)際、

56、深入了解設(shè)計概念和設(shè)計過程的實(shí)踐考驗(yàn)，對于提高我們機(jī)械設(shè)計的綜合素質(zhì)大有用處。通過兩個星期的設(shè)計實(shí)踐，使我對機(jī)械設(shè)計有了更多的了解和認(rèn)識.為我們以后的工作打下了堅實(shí)的基礎(chǔ).1、機(jī)械設(shè)計是機(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)械原理》、《機(jī)械設(shè)計》、《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《公差與配合》、《CAD實(shí)用軟件》、《機(jī)械工程材料》、《機(jī)械設(shè)計手冊》等于一體。2、 這次的課程設(shè)計,對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計思想;訓(xùn)練綜

57、合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計和有關(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)計方面的知識等方面有重要的作用。3、 在這次的課程設(shè)計過程中,綜合運(yùn)用先修課程中所學(xué)的有關(guān)知識與技能,結(jié)合各個教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行機(jī)械課程的設(shè)計,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,為我們以后對專業(yè)產(chǎn)品和設(shè)備的設(shè)計打下了寬廣而堅實(shí)的基礎(chǔ)。4、 本次設(shè)計得到了指導(dǎo)老師的細(xì)

58、心幫助和支持。衷心的感謝老師的指導(dǎo)和幫</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 羅玉福.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)[M].大連:大連理工大學(xué)出版社,2009年2月</p><p>　　[2] 羅玉福.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) [M].大連:大連理工大學(xué)出版社,2009年1月</p><p>　　[3] 呂