機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)--設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　一,設(shè)計(jì)任務(wù) </p><p>　　二,設(shè)計(jì)說明 </p><p>　　1,電動(dòng)機(jī)的選擇及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算；<

2、/p><p>　　2,三角帶的傳動(dòng)設(shè)計(jì)；</p><p>　　3,齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)；</p><p><b>　　4,軸的設(shè)計(jì)；</b></p><p>　　聯(lián)軸器的選擇（低速軸）；</p><p>　　滾動(dòng)軸承的選擇及驗(yàn)算（高速軸）；</p><p>　　5,鍵的選擇計(jì)算及強(qiáng)度

3、校核（高速軸）；</p><p>　　6,箱體及其附件的設(shè)計(jì);</p><p>　　7,潤滑油及潤滑方式的選擇；</p><p><b>　　三,參考資料</b></p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書</p><p><b>　　一,設(shè)計(jì)題目：</b></p>

4、;<p>　　設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置，傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如下。 用于運(yùn)輸碎粒物體，工作時(shí)載荷有輕微沖擊，輸送帶允許速度誤差±5％，二班工作制，使用期限10年（每年工作日300天），連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，小批量生產(chǎn)。</p><p>　　設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)于下表：</p><p>　　i帶 = 2.5 1、傳運(yùn)帶 2、滾筒 </p><p>　　3、減速器

5、 4、V帶傳動(dòng) 5、電動(dòng)機(jī) 6、聯(lián)軸器</p><p><b>　　1)目的：</b></p><p>　　本課程設(shè)計(jì)運(yùn)用所學(xué)的《制圖》、《金屬工藝學(xué)》、《公差與配合》、《力學(xué)》、</p><p>　　《設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)》的知識(shí)進(jìn)行一次較全面的設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練，其基本目的是：</p><p>　　1、培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)，解決

6、工程實(shí)際問題的能力。</p><p>　　2、培養(yǎng)學(xué)生掌握一般機(jī)械傳動(dòng)裝置、機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)步驟。</p><p>　　3、達(dá)到對(duì)學(xué)生進(jìn)行基本技能的訓(xùn)練，例如：計(jì)算、繪圖、熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì)</p><p>　　資料（手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、圖冊(cè)和規(guī)范等）的能力。</p><p><b>　　2)要求:</b></p>

7、;<p>　　要求每位學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中，充分發(fā)揮自己的獨(dú)立工作能力及創(chuàng)造能力，</p><p>　　對(duì)每個(gè)問題都應(yīng)進(jìn)行分析、比較，并提出自己的見解，反對(duì)盲從，杜絕抄襲。在設(shè)計(jì)過程中必須做到：</p><p>　　隨時(shí)復(fù)習(xí)教科書、聽課筆記及習(xí)題。</p><p>　　及時(shí)了解有關(guān)資料，做好準(zhǔn)備工作，充分發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性和</p><

8、;p><b>　　創(chuàng)造性。</b></p><p>　　認(rèn)真計(jì)算和制圖，保證計(jì)算正確和圖紙質(zhì)量。</p><p>　　按預(yù)定計(jì)劃循序完成任務(wù)。</p><p>　　繪制零件的工作圖和裝配圖</p><p><b>　　a繪制零件的工作圖</b></p><p>　　1大

9、齒輪的零件圖 2低速軸的零件圖</p><p>　　b減速器的裝配圖（高速軸畫成齒輪軸）</p><p>　　注：零件的工作圖包括：(1)尺寸的標(biāo)注；(2)公差；(3)精度；(4)技術(shù)要</p><p>　　求裝配圖包括：（1）尺寸標(biāo)注（2）技術(shù)特性（3）零件編號(hào) (4)編寫零</p><p><b>　　件明細(xì)表、標(biāo)題欄。<

10、/b></p><p><b>　　二,設(shè)計(jì)計(jì)算:</b></p><p>　　(一),選擇電動(dòng)機(jī):</p><p>　　工作機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速 </p><p>　　工作機(jī)所需的有效功率 Pw=Fv/1000=4250*0.9/1000kw=3.825kw</p><p><b>

11、;　　傳動(dòng)裝置的總效率</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)所需功率 kw </p><p>　　總傳動(dòng)比 i=1440/52.087=27.645</p><p>　　查表16-1，選擇電動(dòng)機(jī)。得：</p><p>　　表Ⅰ 電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)及總傳比</p><p><b>　　又</b

12、></p><p>　　得各軸的轉(zhuǎn)速和功率如下：</p><p><b>　　各軸的轉(zhuǎn)矩如下：</b></p><p>　　表II 各軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)</p><p><b>　　(二)、V帶設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　定計(jì)算功率<

13、/b></p><p><b>　　選取V帶型號(hào)</b></p><p><b>　　確定帶輪基準(zhǔn)直徑</b></p><p>　　確定中心距和帶基準(zhǔn)長度</p><p>　　驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角 </p><p><b>　　確定V帶的根數(shù)z</b>

14、;</p><p>　　7、計(jì)算預(yù)緊力：由表8-4，q=0.10kg/m。有：</p><p>　　8、計(jì)算帶傳動(dòng)作用在軸上的力（壓軸力）</p><p>　　查表的電動(dòng)機(jī)高H=132mm,箱體中心高為166mm,由中心距a=445mm,的Fp在水平面上分力Fp=1287N,垂直面上分力Fp=98N.</p><p>　　表III V帶

15、的截面尺寸</p><p><b>　　大帶輪結(jié)構(gòu)及尺寸:</b></p><p><b>　　取輻板帶輪結(jié)構(gòu).</b></p><p>　　(三)、齒輪設(shè)計(jì)（I）</p><p>　　1、選定精度等級(jí)、材料、齒數(shù)及螺旋角。</p><p><b>　　1）精度等級(jí)

16、：7級(jí)</b></p><p>　　2）材料選擇：小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者硬度差為40HBS。</p><p>　　3）齒數(shù)選擇：選小齒輪齒數(shù)z1=24，則z2=iz1=3.7916×24=91，齒數(shù)比u=z2/z1=3.7917。</p><p>　　4）選取螺旋角

17、：初選β=14°</p><p>　　2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　按式（10-21）試算，即</p><p>　　確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p><b>　　試選Kt=1.6。</b></p><p>　　由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.433。</p&

18、gt;<p>　　由圖10-26查得。</p><p>　　由表10-7選取齒寬系數(shù)</p><p>　　由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)</p><p>　　由表10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。</p><p>　　由10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p&

19、gt;　　由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.9；KHN2=1.0。</p><p>　　計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式（10-12）得</p><p><b>　　計(jì)算</b></p><p>　?。?）試算小齒輪分度圓直徑d1t，由計(jì)算公式得</p&

20、gt;<p><b>　　（2）計(jì)算圓周速度</b></p><p>　?。?）計(jì)算齒寬b及模數(shù)</p><p>　?。?）計(jì)算縱向重合度</p><p>　　（5）計(jì)算載荷系數(shù)K</p><p>　　由表10-2，得使用系數(shù)KA=1.25</p><p>　　根據(jù)v=1.456m/

21、s，7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.08；由表10-4查得：</p><p>　　由圖10-13查得；由表10-3查得。故載荷系數(shù)</p><p>　?。?）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度直徑，由式（10-10a）得</p><p><b>　?。?）計(jì)算模數(shù)：</b></p><p>　　3、按齒根彎曲強(qiáng)

22、度設(shè)計(jì)</p><p><b>　　由式（10-17）</b></p><p><b>　　確定計(jì)算參數(shù)</b></p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)縱向重合度，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)</p><p>&l

23、t;b>　　計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) </b></p><p>　　查齒形系數(shù)，由表10-5查得YFa1=2.592；YFa2=2.198</p><p>　　查取應(yīng)力校正系數(shù)，由表10-5查得YSa1=1.596；YSa2=1.781</p><p>　　由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σFE1=500MPa；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σFE2=3

24、80MPa</p><p>　　由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.86；KFN2=0.89</p><p>　　取疲勞安全系數(shù)SF=1.4，由式（10-12）得</p><p>　　計(jì)算大、小齒輪的并加以比較</p><p>　　所以大齒輪的數(shù)值大。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算<

25、/b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　對(duì)比此計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取mn=2.0mm，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=59.310mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是有：</p><p>　　取z1=28,則z2=3.791

26、6*28=103.8,取104</p><p><b>　　4、幾何尺寸的計(jì)算</b></p><p>　　計(jì)算中心距圓整為136mm..</p><p>　　按圓整后的中心距修正螺旋角</p><p>　　計(jì)算大、小齒輪分度圓直徑</p><p><b>　　4) </b>

27、</p><p><b>　　齒輪設(shè)計(jì)（II）</b></p><p>　　1、選定精度等級(jí)、材料、齒數(shù)及螺旋角。</p><p><b>　　1）精度等級(jí)：7級(jí)</b></p><p>　　2）材料選擇：小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45#鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240H

28、BS，二者硬度差為40HBS。</p><p>　　3）齒數(shù)選擇：選小齒輪齒數(shù)z3=23，則z4=iz3=2.9166×23=67，齒數(shù)比u=z4/z3=2.913。</p><p>　　4）選取螺旋角：初選β=14°</p><p>　　2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　按式（10-21）試算，即</p&

29、gt;<p>　　1）確定式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p><b>　　試選Kt=1.6。</b></p><p>　　由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.433。</p><p>　　由圖10-26查得。</p><p>　　由表10-7選取齒寬系數(shù)</p><p>　　由表10-

30、6查得材料的彈性影響系數(shù)</p><p>　　由表10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。</p><p>　　由10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p>　　由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN3=0.87；KHN4=0.97。</p><p>　　計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力</p>&l

31、t;p>　　取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式（10-12）得</p><p>　　所以取：=656.205MPa</p><p><b>　　2）計(jì)算</b></p><p>　　試算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得</p><p><b>　　計(jì)算圓周速度</b></p>

32、<p><b>　　計(jì)算齒寬b及模數(shù)</b></p><p><b>　　計(jì)算縱向重合度</b></p><p>　　計(jì)算載荷系數(shù)K，由表10-2，得使用系數(shù)KA=1.25；根據(jù)v=0.5596m/s，7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.05；由表10-4查得：</p><p>　　由圖10-13查得；由

33、表10-3查得。故載荷系數(shù)</p><p>　　按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度直徑，由式（10-10a）得</p><p><b>　　計(jì)算模數(shù)：</b></p><p>　　3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p><b>　　由式（10-17）</b></p><p>&

34、lt;b>　　1）確定計(jì)算參數(shù)</b></p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)縱向重合度，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)</p><p><b>　　計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) </b></p><p>　　查齒形系數(shù)，由表10-5查得YFa1=2.616；

35、YFa2=2.247</p><p>　　查取應(yīng)力校正系數(shù)，由表10-5查得YSa1=1.591；YSa2=1.757</p><p>　　由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σFE1=500MPa；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σFE1=380MPa</p><p>　　由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.90；KFN2=0.95</p>

36、<p>　　取疲勞安全系數(shù)SF=1.4，由式（10-12）得</p><p>　　計(jì)算大、小齒輪的并加以比較</p><p>　　所以大齒輪的數(shù)值大。</p><p><b>　　2）設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　

37、對(duì)比此計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取mn=3.0mm，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑=78.765mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是有：</p><p><b>　　取z2=76。</b></p><p><b>　　4、幾何尺寸的計(jì)算</b></p>&

38、lt;p>　　1）計(jì)算中心距，圓整為158.0mm。</p><p>　　2）按圓整后的中心距修正螺旋角</p><p>　　計(jì)算大、小齒輪分度圓直徑</p><p><b>　　計(jì)算齒輪寬度，</b></p><p><b>　　?。?lt;/b></p><p>　　表I

39、V—齒輪基本尺寸 單位：mm</p><p><b>　　齒輪受力圖如下:</b></p><p><b>　　齒輪1處受力如下:</b></p><p><b>　　(四),軸的設(shè)計(jì):</b></p><p><b>　　3軸:</b></p&g

40、t;<p>　　按裝順序:軸承蓋/軸承/擋油盤/齒輪4/擋油盤/軸承/軸承蓋/聯(lián)軸器.</p><p>　　受扭轉(zhuǎn)最大的是聯(lián)軸器處的最小直徑,有鍵故增大5%,的47.28mm.取50mm.</p><p><b>　　選聯(lián)軸器:由轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　直徑:,故軸承處直徑為65mm,齒輪處增大4mm取69mm,定位軸肩

41、取75mm.</p><p><b>　　長度</b></p><p><b>　　2軸:</b></p><p>　　按裝順序:軸承蓋/軸承/擋油盤/齒輪3/齒輪2擋油盤/軸承/軸承蓋.</p><p>　　直徑: ,故軸承處直徑為50mm,齒輪2處增大4mm取54mm,定位軸肩取60mm.<

42、;/p><p><b>　　軸</b></p><p><b>　　1軸:</b></p><p>　　按裝順序:大帶輪/軸承蓋/軸承/擋油盤/齒輪1/擋油盤/軸承/軸承蓋.</p><p>　　直徑:軸承為7207AC,d=45mm,D=85mm,B=19mm,故軸承處直徑為45mm,齒輪1處增大為5

43、0mm..由</p><p>　　,取帶輪處直徑為38mm.</p><p><b>　　長度: </b></p><p><b>　　各軸段的跨度:</b></p><p><b>　　校核:</b></p><p><b>　　1水平向:&

44、lt;/b></p><p><b>　　2垂直向: </b></p><p><b>　　軸彎曲計(jì)算:</b></p><p>　　可見1處受彎曲應(yīng)力大,固有</p><p><b>　　,其中a取0.6.</b></p><p>　　,所以軸承

45、所受應(yīng)力合格.</p><p><b>　　軸承壽命計(jì)算:</b></p><p><b>　　徑向力:</b></p><p>　　選7000AC軸承,則e=0.68,Fd=0.68Fr,Cr=22kN.fp=1.1,ft=1.0.</p><p>　　Fa與Fd2同向,由,故軸承1壓緊,軸承2放

46、松.</p><p><b>　　.</b></p><p>　　取X1=0.41,Y1=0.87</p><p>　　取X1=0.41,Y1=0.87</p><p>　　因?yàn)镻1>P2,故用軸承1校核.則:</p><p>　　= =139156h>48000h,故軸承壽命合格.&

47、lt;/p><p><b>　　(五)鍵:</b></p><p>　　由軸徑38mm,取平鍵為12 8,L=50mm,d=38mm,t=5mm,為鋼材料則[</p><p>　　(六),箱體的設(shè)計(jì):</p><p>　　結(jié)構(gòu)見附圖,尺寸如下:</p><p><b>　　1視孔蓋與通氣器:

48、</b></p><p>　　主要用來檢查傳動(dòng)件的嚙合情況,及箱體內(nèi)熱膨脹時(shí)將氣體排出.</p><p><b>　　2油面指示裝置</b></p><p>　　用來指示箱體內(nèi)油面的高低是否符合要求.</p><p><b>　　3起蓋裝置</b></p><p>

49、;　　為了便于開戶箱蓋,設(shè)置起蓋裝置,只要揮動(dòng)螺釘就能頂開箱蓋.</p><p><b>　　4起吊裝置</b></p><p>　　箱體兩邊設(shè)置吊耳,用來起吊箱體.</p><p>　　(七)潤滑方式及潤滑油的選擇:</p><p>　　由于齒輪回轉(zhuǎn)速度為2~3<9.8m/s<12固采用油池飛濺潤滑方式 .

50、齒輪為調(diào)質(zhì)鋼,轉(zhuǎn)速576r/min,選油粘度118(11),中負(fù)荷選代號(hào)為CKC150,運(yùn)動(dòng)粘度135-165.</p><p><b>　　三,設(shè)計(jì)體會(huì):</b></p><p>　　本次課程設(shè)計(jì),是一次全面的細(xì)巧的設(shè)計(jì),所有數(shù)據(jù)與結(jié)構(gòu)均一一對(duì)應(yīng),從手冊(cè)中所查數(shù)據(jù)必須做到精確,且必須細(xì)心. 設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)發(fā)現(xiàn)的的相關(guān)問題，在自己首先考慮的前提下，查找了相關(guān)的資料，向老師提

51、出了自己的問題和意見，并誠懇地接受了老師的指導(dǎo)意見.而且還要與指導(dǎo)教師磋商貫徹三邊的設(shè)計(jì)方法，即邊計(jì)算、邊繪圖、邊修改的方法, 這樣才能做到細(xì)之又細(xì),精之又精.</p><p><b>　　四,參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　?。?）機(jī)械設(shè)計(jì), （2）《機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)》</p><p>　?。?）《機(jī)械零件手冊(cè)》