課程設計---設計膠帶傳輸機的傳動裝置

1、<p><b>　　設計任務書</b></p><p><b>　　1.1設計題目</b></p><p><b>　　1.2工作條件</b></p><p><b>　　1.3技術條件</b></p><p><b>　　傳動裝置總體

2、設計</b></p><p><b>　　2.1電動機選擇</b></p><p><b>　　2.2分配傳動比</b></p><p>　　2.3傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算</p><p>　　傳動零件設計計算以及校核</p><p>　　3.1減速器以外的傳

3、動零件設計計算</p><p>　　3.2減速器內(nèi)部傳動零件設計計算</p><p><b>　　軸的計算</b></p><p>　　4.1初步確定軸的直徑</p><p><b>　　4.2軸的強度校核</b></p><p>　　滾動軸承的選擇及其壽命驗算</p&

4、gt;<p>　　5.1初選滾動軸承的型號</p><p>　　5.2滾動軸承壽命的膠合計算</p><p><b>　　鍵連接選擇和驗算</b></p><p><b>　　連軸器的選擇和驗算</b></p><p>　　減速器的潤滑以及密封形式選擇</p><p

5、><b>　　參考文獻</b></p><p><b>　　1.1設計題目 </b></p><p>　　設計膠帶傳輸機的傳動裝置</p><p><b>　　1.2工作條件</b></p><p><b>　　1.3技術數(shù)據(jù)</b></p&g

6、t;<p>　　2.傳動裝置總體設計</p><p><b>　　2.1電動機的選擇</b></p><p>　　2.1.1選擇電動機系列 </p><p>　　根據(jù)工作要求及工作條件應選用三相異步電動機，封閉自扇冷式</p><p>　　結構，電壓380伏，Y系列電動機</p><

7、;p>　　2.1.2選擇電動機的功率 </p><p>　?。?）卷筒所需有效功率</p><p><b>　?。?）傳動總效率</b></p><p>　　根據(jù)表4.2-9確定各部分的效率:</p><p>　　彈性聯(lián)軸器效率 η1=0.99</p><p>

8、　　一對滾動軸承效率 η2=0.99</p><p>　　閉式齒輪的傳動效率 η3=0.97（8級）</p><p>　　開式滾子鏈傳動效率 η4=0.90</p><p>　　一對滑動軸承的效 η5=0.97</p><p>　　傳動滾筒的效率

9、 η6=0.96</p><p>　?。?）所需的電動機的功率</p><p><b>　　Pr=4.06kw</b></p><p>　　按工作要求及工作條件選用三相異步電動機，封閉自扇冷式</p><p>　　結構，電壓380V，Y系列。 </p><p>　　查表

10、2.9-1可選的Y系列三相異步電動機Y132M2-6型，額定</p><p>　　，或選Y132S-4型，額定。</p><p><b>　　滿足</b></p><p>　　2.1.3確定電動機轉速</p><p><b>　　傳動滾筒轉速</b></p><p>　　現(xiàn)以

11、同步轉速為Y132S-4型（1500r/min） 及Y132M2-6</p><p>　　型（1000r/min）兩種方案比較，查得電動機數(shù)據(jù)</p><p>　　比較兩種方案，方案1選用的電動機使總傳動比較大。為使傳</p><p>　　動裝置結構緊湊，選用方案2。電動機型號為Y132M2-6。由表</p><p>　　2.9-2查得其主要

12、性能數(shù)據(jù)列于下表</p><p><b>　　2.2分配傳動比．</b></p><p>　　總傳動比 </p><p>　　查表2.2-1得 取鏈傳動比=2.5</p><p>　　則齒輪傳動的傳動比為 </p><p>　　2.3傳動裝置的

13、運動和動力參數(shù)計算</p><p>　　2.3.1各軸功率、轉速和轉矩的計算</p><p>　　0軸：即電動機的主動軸 </p><p>　　1軸： 即減速器的高速軸</p><p>　　2軸：即減速器的低速軸 </p><p><b>　　

14、3軸：即傳動滾筒軸</b></p><p>　　2.3.2各軸運動及動力參數(shù)列表示</p><p>　　3.傳動零件的設計計算</p><p>　　3.1減速器以外的傳動零件設計計算</p><p><b>　　設計鏈傳動</b></p><p><b>　　1）確定鏈輪齒數(shù)

15、</b></p><p><b>　　由傳動比取</b></p><p>　　小鏈輪齒數(shù) =25</p><p>　　大鏈輪齒數(shù) 所以取 =63</p><p><b>　　實際傳動比 </b></p><p><b>　　2）確定鏈條節(jié)距&l

16、t;/b></p><p><b>　　由式 </b></p><p>　　查表得，工況系數(shù)1.4</p><p>　　小鏈輪齒數(shù)系數(shù) </p><p>　　取單排鏈，取=1.0</p><p><b>　　kW</b></p><p>&

17、lt;b>　　因為r/min</b></p><p>　　查表得選鏈號No12A，節(jié)距p=19.05</p><p><b>　　3)計算鏈長</b></p><p>　　初選 =40p=4019.05=762mm</p><p><b>　　鏈長 </b></p&g

18、t;<p><b>　　節(jié)</b></p><p><b>　　取 =126節(jié)</b></p><p>　　所以實際中心距a≈772.46</p><p><b>　　4)驗算鏈速</b></p><p>　　V＜15 m/s 適合</p>&

19、lt;p><b>　　5）選擇潤滑方式</b></p><p>　　按v=2.369m/s,鏈號12A，查圖選用滴油潤滑。</p><p><b>　　6）作用在軸上的力</b></p><p><b>　　有效圓周力 </b></p><p><b>　　

20、作用在軸上的力</b></p><p><b>　　7）鏈輪尺寸及結構</b></p><p><b>　　分度圓直徑</b></p><p>　　3.2 減速器以內(nèi)的傳動零件設計計算</p><p><b>　　設計齒輪傳動</b></p><

21、p><b>　　材料的選擇：</b></p><p>　　小齒輪選用45#鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度217—255HBS，</p><p>　　大齒輪選用45#鋼，正火處理，齒面硬度162—217HBS。 </p><p><b>　　計算應力循環(huán)次數(shù)</b></p><p>　　查圖11-14，

22、ZN1=1.0 ZN2=1.02（允許一定點蝕）</p><p>　　由式11-15，ZX1=ZX2=1.0 ，</p><p>　　取SHmin=1.0 </p><p>　　由圖11-13b，得</p><p><b>　　,</b></p><p><b>　　計算許用接觸應

23、力</b></p><p><b>　　因，故取 </b></p><p>　　2） 按齒面接觸強度確定中心距</p><p><b>　　小輪轉矩</b></p><p>　　初取，取，由表11-5得</p><p>　　由圖11-7得，，減速傳動，; <

24、/p><p>　　由式（5-39）計算中心距a</p><p>　　由4.2-10,取中心距a=125mm。 a=125mm</p><p>　　估算模數(shù)m=(0.007~0.02)a=0.875—2.5mm,</p><p>　　取標準模數(shù)m=2.5mm。

25、 m=2.5mm </p><p><b>　　小齒輪齒數(shù)：</b></p><p>　　大齒輪齒數(shù)： z2=uz1=</p><p>　　取z1=24，z2=76 z1=23，z2=103 </p>

26、<p><b>　　實際傳動比</b></p><p><b>　　傳動比誤差</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　在允許范圍內(nèi)。 </p><p><b>　　齒輪分度圓直徑 </b></p&

27、gt;<p><b>　　圓周速度</b></p><p>　　由表11-6,取齒輪精度為8級.</p><p>　　(3) 驗算齒面接觸疲勞強度</p><p>　　按電機驅(qū)動,載荷稍有波動,由表11-3,取KA=1.25</p><p>　　由圖11-2（a），</p><p&g

28、t;<b>　　按8級精度和，</b></p><p><b>　　得Kv=1.08。</b></p><p><b>　　齒寬。</b></p><p>　　由圖11-3(a)，按b/d1=50/60=0.83,取 Kβ=1.03。</p><p>　　由表11-4，得Kα=

29、1.1</p><p><b>　　載荷系數(shù)</b></p><p>　　由圖11-4，得，，</p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　由圖11-6得，</b></p><p><b>　　計算齒面接觸應力<

30、/b></p><p><b>　　故在安全范圍內(nèi)。</b></p><p>　　（4）校核齒根彎曲疲勞強度</p><p>　　按Z1=24，Z2=76,</p><p>　　由圖11-10得，Y=2.68，Y=2.26</p><p>　　由圖11-11得，，</p>&l

31、t;p><b>　　由圖11-12得，</b></p><p>　　由圖11-16（b），得，</p><p>　　由圖11-17，得Y=1.0，Y=1.0</p><p>　　由圖11-18得,Y=Y=1.0。</p><p>　　取Y=2.0，S=1.4</p><p>　　計算齒根許用

32、彎曲應力</p><p>　?。?） 齒輪主要幾何參數(shù) </p><p>　　z1=24, z2=76, u=3.17， m=2.5 mm， </p><p><b>　　mm, mm </b></p&g

33、t;<p><b>　　mm,</b></p><p><b>　　mm </b></p><p><b>　　mm </b></p><p>　　mm </p><p><b>

34、　　a=125mm </b></p><p>　　mm, b1=b2+(5~10)=58mm </p><p><b>　　4. 軸的設計計算</b></p><p>　　4.1初步確定軸的直徑</p><p>　　4.1.1高速軸及聯(lián)軸器的設計</p>&

35、lt;p>　　初步估定減速器高速軸外伸段軸徑</p><p><b>　　根據(jù)所選電機 </b></p><p>　　則d=(0.8～1.0)d=(0.8～1.0)×38=30.4～38mm</p><p>　　取d=32mm。 d=32mm <

36、;/p><p><b>　　選擇聯(lián)軸器</b></p><p>　　根據(jù)傳動裝置的工作條件你選用彈性柱銷聯(lián)軸器</p><p>　　（GB5014-85）。計算轉矩為</p><p>　　==1.25×54.7=68.375mm </p><p>　　式中T——聯(lián)軸器所傳遞的標稱扭矩，<

37、;/p><p>　　T=9.55×=9.55×</p><p>　　——工作情況系數(shù)，取=1.25。</p><p>　　根據(jù)=54.7N m,從表2.5-1可查的HL2號聯(lián)軸器就可以</p><p>　　轉矩要求（）。但其軸孔直徑（d=20～32mm）</p><p>　　不能滿足電動機及減速器高速軸

38、軸徑的要求。因此重選HL3</p><p><b>　　號聯(lián)軸器（）。</b></p><p>　　4.1.2 低速軸的設計計算</p><p><b>　　1.選擇軸的材料</b></p><p>　　選擇材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理。</p><p>　　2.按轉矩初步計算軸

39、伸直徑</p><p><b>　　取=35mm</b></p><p><b>　　4.2軸的強度校核</b></p><p>　　計算小齒輪上的作用力</p><p>　　轉矩T=123.49N.m</p><p>　　圓周力

40、 Ft= N </p><p>　　徑向力 　 Fr=435.56 N </p><p>　　軸向力 =0N</p><p>　　繪軸的受力簡圖，求支座反力</p><p><b>　?。?　垂直面支反力</b>

41、;</p><p>　　RAY=598.35N </p><p>　　RBY=598.35N </p><p><b>　　b. 水平面支反力</b></p><p><b>　　得，</b></p><p>　　=3619N </p&g

42、t;<p>　　RBX=1353.44N </p><p><b>　　(2)作彎矩圖</b></p><p><b>　　垂直面彎矩MY圖</b></p><p>　　B點 ， MBY=29618N.mm </p><p><b>

43、　　水平面彎矩MZ圖</b></p><p>　　B點右 =92350N.mm </p><p>　　B點左, =67250N.mm </p><p><b>　　合成彎矩圖</b></p>

44、;<p>　　B點右, =71500N.mm </p><p>　　B點左, =95300N.mm </p><p><b>　　作轉矩T圖</b></p><p>　　=124000N.mm</

45、p><p><b>　　作計算彎矩Mca圖</b></p><p>　　該軸單向工作，轉矩產(chǎn)生的彎曲應力按脈動循環(huán)應力考慮，</p><p><b>　　取α=0.6 </b></p><p><b>　　B點左邊</b></p><p>　　McaC=26

46、6000N.mm </p><p><b>　　B點右邊</b></p><p>　　=103000N.mm</p><p><b>　　D點</b></p><p>　　McaD=74400N.mm </p><p><b>　　校核軸的

47、強度</b></p><p>　　由以上分析可見，C點彎矩值最大，而D點軸徑最小，所以該</p><p>　　軸危險斷面是C點和D點所在剖面。</p><p>　　查表13-1得查表13-3得。</p><p><b>　　C點軸徑 </b></p><p>　　因為有一個鍵槽

48、。該值小于原 </p><p>　　dc=35.39mm<45mm ,故安全。</p><p>　　D點軸徑 </p><p>　　因為有一個鍵槽。該值小于原</p><p>　　設計該點處軸徑35mm，故安全。</p><p>　　5.滾動軸承的選擇及其壽命驗算</

49、p><p><b>　　低速軸軸承</b></p><p>　　1）、選定軸承類型及初定型號</p><p>　　深溝球軸承（GB/T276-96），型號6209 ：</p><p><b>　　查表得 </b></p><p>　　2）、計算徑向支反力</p&g

50、t;<p>　　R1=1703.54N </p><p>　　R2=3913.423N </p><p>　　3）、求軸承軸向載荷</p><p>　　A1=S2+FA=1304.474+242.99=1574.46>S1=1304.474 A1=1574.46N </p><

51、;p>　　A2= S1=1304.474N A2=1304.474N </p><p>　　4）、計算當量動載荷</p><p>　　A1/R1=1574.46/1703.54=0.908>e=0.4 , X1=0.4, Y1=1.5</p>

52、<p>　　A2/R2=1304.47/3913.42=0.33 <e=0.4 , X2=1 , Y2=0 </p><p>　　查表13—11，取fd=1.2，fm=1.0,ft=1.0</p><p>　　P1=fdfm1(X1R1+Y1A1)=1.5×(0.4×1703.54+1.5×1547.464)</p><

53、;p>　　=2022NP1=2022N</p><p>　　P2=fdfm2(X2R2+Y2A2)=1.3×1.5×3913.423P2=7631.175N</p><p>　　=7631.175N</p><p><b>　　5) 校核軸承壽命</b></p><p>　　故滿足軸承的壽命

54、要求</p><p><b>　　高速軸軸承</b></p><p>　　高速軸承的確定與低速軸承相同，選取</p><p>　　深溝球軸承（GB/T276-96）型號6208。</p><p>　　6.鍵聯(lián)接的選擇和驗算</p><p>　　(一).減速器大齒輪與低速軸的鍵聯(lián)接</p>

55、;<p><b>　　1）鍵的材料類型</b></p><p>　　45號鋼，A型普通平鍵</p><p><b>　　2）確定鍵的尺寸</b></p><p>　　b=14mm, h=9mm, L=40mm</p><p>　　3）驗算鍵的擠壓強度</p><

56、p>　　鍵和軸的材料為鋼輪轂材料為鑄鐵，鑄鐵的許用力比鋼的</p><p>　　許用擠壓應力低，按鑄鐵校核鍵連接的擠壓強度。</p><p>　　查表的許用擠壓應力，鍵的計算長度</p><p>　　l=L-b=40-14=26mm</p><p><b>　　由下式得</b></p><p&g

57、t;　　該鍵安全。所以選14×40GB1096-79</p><p>　　(二).小齒輪與減速器低速軸軸伸的聯(lián)接</p><p><b>　　1）鍵的材料類型</b></p><p>　　45號鋼A型普通平鍵，軋轂為鑄鐵</p><p><b>　　2）確定鍵的尺寸</b></p&g

58、t;<p>　　b=10mm， h=8mm, L=50mm ,=100</p><p><b>　　同上面的方法</b></p><p>　　因，故安全。所以選10×8GB1096-79。</p><p>　　(三).聯(lián)軸器與減速器高速軸軸伸的聯(lián)接</p><p>　　經(jīng)計算得，該鍵與小齒輪與減速

59、器低速軸軸伸的聯(lián)接的鍵</p><p><b>　　相同。</b></p><p><b>　　7.聯(lián)軸器的選擇</b></p><p>　　根據(jù)傳動裝置的工作條件你選用彈性柱銷聯(lián)軸器（GB5014-85）</p><p><b>　　計算轉矩為</b></p>

60、<p>　　==1.25×54.7=68.375mm </p><p>　　式中T——聯(lián)軸器所傳遞的標稱扭矩，</p><p>　　T=9.55×=9.55×</p><p>　　——工作情況系數(shù)，取=1.25。</p><p>　　根據(jù)=54.7N m,從表2.5-1可查的HL2號聯(lián)軸器就可以<

61、/p><p>　　轉矩要求（）。但其軸孔直徑（d=20～32mm）</p><p>　　不能滿足電動機及減速器高速軸軸徑的要求。因此重選HL3</p><p><b>　　號聯(lián)軸器（）。</b></p><p>　　8.減速器的潤滑及密封形式選擇</p><p>　　1 減速器的潤滑采用油潤滑，潤滑油

62、選用中負荷工業(yè)齒</p><p>　　輪油GB5903-86。</p><p>　　2 油標尺M16,材料Q235A。</p><p><b>　　3 密封圈</b></p><p>　　低速軸選用 35×55×8 GB9877.1-88</p><p>　　高速軸選用

63、 40×62×8 GB9877.1-88</p><p><b>　　9.參考文獻</b></p><p>　　[1] 陳良玉 王玉良 馬星國 李 力 著 </p><p>　　<<機械設計基礎>> </p><p>　　東北大學出版社 20