機械設計課程設計--設計一帶式輸送機傳動裝置

1、機械設計課程設計計算說明書設計題目 1b 設計一帶式輸送機傳動裝置 專業(yè) 班 設 計 者 指導老師 2012年6月21日 目 錄一、設計任務書二、傳動方案的擬定三、傳動裝置的數(shù)據(jù)計算四、傳動零件的設計計算五、潤滑和密封設計六、箱體結(jié)構(gòu)尺寸七、設計總結(jié)八、參考文獻計算項目及內(nèi)容主要結(jié)果一、設計任務書傳動簡圖如圖所示，設計參數(shù)列于表中2-1中。工作條件：連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載啟動，使用期10年（每年300個工作日），小批量生產(chǎn)，兩班制工作，輸送機工作轉(zhuǎn)速允許誤差為5%。帶式輸送機的傳動效率為0.96。圖2-1注：1.帶式輸送機運送散粒物料，如谷物，型砂，煤等； 2輸送機運轉(zhuǎn)方向不變，工作載荷

2、穩(wěn)定； 3.工作壽命10年，每年300個工作日，每日工作16小時；（一）、原始數(shù)據(jù)：輸送帶的牽引力f(kn)輸送帶的速度v(m/s)輸送帶滾筒的直徑d（mm）使用年限（年）1.51.726010（二）、設計內(nèi)容和要求：1.編寫設計計算說明書一份，其內(nèi)容通常包括下列幾個方面：（1）傳動系統(tǒng)方案的分析和擬定以及減速器類型的選擇；（2）電動機的選擇與傳動裝置運動和動力參數(shù)的計算；（3）傳動零件的設計計算（如齒輪傳動，帶傳動等）；（4）軸的設計計算；（5）軸承及其組合部件設計；（6）鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器的選擇及校核；（7）減速器箱體，潤滑及附件的設計；（8）軸承壽命校核（9）軸的強度校核；（10）裝配圖和零

3、件圖的繪制；（11）設計小結(jié)；（12）參考文獻。2.要求每個學生完成以下工作：（1）減速器裝配圖1張（a1圖紙）（2）零件工作圖2張（a3圖紙）。（3）設計計算說明書1份。二、傳動方案的擬定由圖可知，該設備原動機為電動機，傳動裝置為減速器，工作機為帶式輸送機。減速器為一級斜齒圓柱齒輪傳動和一級帶傳動，軸承初步選用角接觸球軸承。聯(lián)軸器選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。三、 傳動裝置的數(shù)據(jù)計算（一）、電動機的選擇： 1、選擇電動機系列 按工作要求及工作條件，選用三相異步鼠籠電動機，即：電壓為380v y系列的三相交流電源電動機。2、選擇電動機系列（1）、工作機輸出軸的功率 改 （2）、傳動裝置總效率 式中、分

4、別為v帶、斜齒圓柱齒輪傳動、軸、聯(lián)軸器傳動效率。 ， 則 （3）、所需電動機功率 （4）、選擇電動機根據(jù)課程設計指導書第178頁，由選擇電動機的型號為y112m-4或者y132m1-6。技術(shù)數(shù)據(jù)如下表：電動機型號額定功率kw滿載時轉(zhuǎn)速（r/min）（kn）(kn)y112m-4414402.22.3y132m1-64 960 2.0 2.0（二）、確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比1帶輪轉(zhuǎn)速為 電動機的轉(zhuǎn)速為或者2.總傳動比3.分配減速器的各級傳動比按帶傳動與一級齒輪減速器關(guān)系進行設計，設帶傳動的傳動比為，一級齒輪減速器的傳動比為，一般要求 且 ，所以選擇 y112m-4。使得，4. 計算傳動

5、裝置的運動和動力參數(shù)電機軸軸軸功率3.733.3953.261轉(zhuǎn)矩20.48652.37226.368轉(zhuǎn)速1440412.726137.575傳動比3.4893效率0.910.874四、傳動零件的設計計算（一）v帶的設計1、確定設計功率 由機械設計表6-7差得工況2、選定帶的型號 根據(jù)根據(jù)圖6-10確定為a型v帶。3、傳動比4、小輪基準直徑大輪基準直徑由表6-8取 5、帶速 6、初定軸間距 按要求取7、所需帶的基準長度由表6-2選取帶的基準長度8、實際軸間距安裝時所需最小軸間距離張緊或補償所需最大軸向距離9、小帶輪包角10、單根v帶的基本額定功率 根據(jù)和由表6-4(c)查得a型v帶11、考慮傳

6、動比的影響，額定功率的增量，由表6-4(c)查得 12、v帶的根數(shù) 由表6-9查得由表6-2查得 取4根。248,所以符合要求，可用。13、單根v帶的初拉力14、計算對軸的壓力 方向指向圓心16、輪槽的基準寬度mm（二）、齒輪傳動的設計( 1 ) 選擇齒輪材料及精度等級 由于要求結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，采用軟面齒輪傳動，小齒輪用40cr,調(diào)質(zhì)處理，小齒輪的齒面平均硬度為250hbs。 大齒輪為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為210hbs，二者材料硬度差為40hbs。查表選取9級精度。 ( 2 )參數(shù)選擇 1)小齒輪上的轉(zhuǎn)矩為2）選載荷系數(shù)k 因為載荷比較平穩(wěn)，齒輪為軟面，齒輪在兩軸承間對稱布置故取3）選擇齒寬系

7、數(shù) 由于是單級齒輪傳動，兩支承相對齒輪為對稱布置，且兩輪均為軟面，查表得到 4）選擇齒數(shù) 由于采用硬齒面閉式傳動，故取5）初選螺旋角( 3 )計算幾何參數(shù) ( 4)按齒面接觸疲勞強度設計1） 確定計算參數(shù) a）考慮到?jīng)_擊問題，由表8.2選擇載荷系數(shù)k=1.2 b) 計算轉(zhuǎn)矩 c) d) 對于鋼對鋼齒輪，彈性影響系數(shù) e）計算 大齒輪為碳鋼調(diào)制，由表8.6所列公式， f)計算壽命系數(shù) 所以 取 g)計算 由表8.5選擇安全系數(shù) 2） 計算齒輪參數(shù) a） 由 b) 計算法面模數(shù)( 5 )按齒根彎曲疲勞強度計算 1)確定計算參數(shù) a)確定符合齒形系數(shù) 當量齒數(shù) 由表8.3得 b)計算螺旋角系數(shù) 由于

8、 c) 計算 d）計算壽命n e)計算 由表8.6， 選取安全系數(shù) 2 )計算齒面接觸疲勞強度 a）判別大小齒輪的彎曲疲勞強度比較所以按大齒輪計算 b）計算齒輪的法面模數(shù) （6）確定模數(shù) 綜合考慮面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度，取標準模數(shù)( 7 )計算齒輪幾何尺寸齒輪傳動的中心距取則實際螺旋角為由于修正后的螺旋角略大于初選螺旋角，并所選模數(shù)大于計算模數(shù)，無需修正（8）計算端面模數(shù) （9）齒輪的其余主要尺寸分別為選用（9） 計算節(jié)圓速度 （10） 設計結(jié)論 ： 齒輪材料：小齒輪用40cr 調(diào)質(zhì)，大齒輪用45號鋼調(diào)質(zhì) 齒輪精度：9級 最小軸徑計算： （三）、輸入軸及其裝置的設計1、輸入軸的結(jié)構(gòu)設

9、計 ( 1 )軸上零件的定位，固定和裝配單級減速器中可將齒輪軸的齒輪部分安排在箱體中央，由于軸徑太小而采用齒輪軸式固定齒輪。并且小齒輪轉(zhuǎn)速快，為了避免潤滑油燒壞軸承，所以要在齒輪兩邊安裝甩油環(huán)。軸承都用甩油環(huán)來定位，而軸承靠軸承端蓋來固定，輸入軸的伸出段與大帶輪通過鍵連接，并用軸端擋圈來實現(xiàn)軸向定位。( 2 )確定軸各段直徑和長度1) 計算出的最小軸徑取2) 第1軸段結(jié)構(gòu)參數(shù) 3) 第2軸段結(jié)構(gòu)參數(shù)初定 軸徑則密封圈選型(摘自jb/zq 4606-86) 摘自書p206頁,型號:氈圈 25內(nèi)徑外徑寬度所以，第2軸段結(jié)構(gòu)參數(shù)這段用來和軸承端蓋連接。4) 第3軸段結(jié)構(gòu)參數(shù) mm 5） 軸承選型：

10、(摘自gb/t297-1994)p147表15-1型號:30206基本尺寸/mm|d: 30基本尺寸/mm|: 62基本尺寸/mm|b: 16安裝尺寸/mm|da (min): 36安裝尺寸/mm|da (max): 565) 第3軸段結(jié)構(gòu)參數(shù)6) 第4軸段結(jié)構(gòu)參數(shù),非定位軸肩自由確定， 即可為配合尺寸，取尺寸36mm。9） 第5軸段結(jié)構(gòu)參數(shù) 3、軸的強度校核 分別做出軸的彎矩圖、扭矩圖和計算彎矩圖： 4、 軸承的壽命校核5、鍵的強度校核鍵與輪轂的材料均為45鋼，在輕微沖擊時許用擠壓應力為。與帶輪連接的鍵為鍵的工作長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵的強度足夠。（五）、輸出軸及其裝置的設計1、按

11、照扭轉(zhuǎn)強度初定直徑選用45號鋼為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理2、輸出軸的結(jié)構(gòu)設計 ( 1 )軸上零件的定位，固定和裝配 聯(lián)軸器通過設計階梯軸定位，并與軸通過鍵連接，大齒輪通過套筒和軸肩定位配合，為防止油流入軸承而加甩油環(huán)，軸承分別以套筒與齒輪軸輪轂和軸肩定位，用軸承端蓋固定，靠軸端擋圈來實現(xiàn)軸向定位。( 2 )確定軸各段直徑和長度計算出最小軸徑,則取1)連接聯(lián)軸器選型：lt型彈性套柱銷聯(lián)軸器(摘自gb/t 4323-2002)型號: lt7公稱轉(zhuǎn)矩tn/(nm): 250許用轉(zhuǎn)速n|鋼(r/min): 3300軸孔直徑d1、d2、dz|鋼(mm): 32、35、38軸孔長度|l(mm)推薦: 552)第

12、1軸段結(jié)構(gòu)參數(shù)3)第2軸段結(jié)構(gòu)參數(shù)初定定位軸肩4)密封圈選型：(摘自jb/zq 4606-1986)型號: 氈圈 40mm內(nèi)徑外徑寬度5)第2軸段結(jié)構(gòu)參數(shù)6)第3軸段結(jié)構(gòu)參數(shù),非定位軸肩自由確定， 即可根據(jù)軸承選型來確定：(摘自gb/t292-1994)p152表15-3型號:7208ac基本尺寸/mm|d: 40基本尺寸/mm|: 80基本尺寸/mm|b: 18安裝尺寸/mm|da (min): 47安裝尺寸/mm|da (max): 73所以，第3軸段結(jié)構(gòu)參數(shù)7)第4軸段結(jié)構(gòu)參數(shù),非定位軸肩自由確定， 即可為配合尺寸，取標準尺寸.8)第5軸段結(jié)構(gòu)參數(shù),定位軸肩軸徑 9)第6軸段結(jié)構(gòu)參數(shù),

13、軸徑 10）第7軸段結(jié)構(gòu)參數(shù) 軸徑=40mm mm3、 軸的強度校核分別做出軸的彎矩圖、扭矩圖和計算彎矩圖：4、 軸承的壽命校核5、鍵的強度校核鍵與輪轂的材料均為45鋼，在輕微沖擊時許用擠壓應力為。與聯(lián)軸器連接的鍵為鍵的工作長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵的強度足夠。與大齒輪連接的鍵為鍵的工作長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵的強度足夠。五、 潤滑和密封設計齒輪傳動的潤滑采用油潤滑，箱底的油高為50mm，比大齒輪下方的齒頂圓高10mm，使齒輪可以充分浸油，保證潤滑。軸承采用脂潤滑，為防止油沖走潤滑脂而加甩油環(huán)。密封采用氈圈密封，和軸承端蓋以及軸配合。六、箱體結(jié)構(gòu)尺寸機座壁厚=0.025a+58mm機蓋壁厚11=0.025a+58mm機座凸緣壁厚b=1.512mm機蓋凸緣壁厚b1=1.5112mm機座底凸緣壁厚b2=2.520mm地腳螺釘直徑df =0.036a+12m20地腳螺釘數(shù)目a15mm齒輪端面與箱體內(nèi)壁距離2215mm箱座肋厚8mm大齒輪軸承端蓋外徑 132mm小齒輪軸承端蓋外徑102mm沉頭座坑直徑30mm軸承旁連接螺栓距離s1s2104mm149mm七、設計總結(jié)這從機械設計課程設計中，我收益頗多。首先，在計算數(shù)據(jù)和繪圖的過程中，通過查閱課本書籍，和與同學，老師討論交流，不但掌握了設計的方法，與把自己的思想表達了出來。然后，在繪圖的過程中，大量的數(shù)據(jù)計算和查表