機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置

1、目錄一 設(shè)計(jì)任務(wù)書2 二. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì) 3三 電動(dòng)機(jī)的選擇 4 四 v帶設(shè)計(jì) 6五帶輪的設(shè)計(jì) 8六齒輪的設(shè)計(jì)及校核 9七高速軸的設(shè)計(jì)校核 14八低速軸的設(shè)計(jì)和校核 21九 .軸承強(qiáng)度的校核 29十鍵的選擇和校核 31十一.減速箱的潤滑方式和密封種類的選擇32十二. 箱體的設(shè)置 33十三. 減速器附件的選擇 35十四.設(shè)計(jì)總結(jié)37十五。參考文獻(xiàn)38一任務(wù)設(shè)計(jì)書題目a：設(shè)計(jì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置原始數(shù)據(jù)：工作條件：一半制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)。載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵（運(yùn)輸帶于卷筒及支撐間.包括卷筒軸承的摩擦阻力影響已經(jīng)在f中考慮）。使用年限：十年，大修期三年。生產(chǎn)批量：十臺(tái)。生產(chǎn)條件：中等規(guī)模

2、機(jī)械廠，可加工78級(jí)齒輪及蝸輪。動(dòng)力來源：電力，三相交流（380/220）。運(yùn)輸帶速度允許誤差：5%。設(shè)計(jì)工作量：1.減速器裝配圖一張（a3） 2.零件圖（13） 3.設(shè)計(jì)說明書一份個(gè)人設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)： 運(yùn)輸帶的工作拉力 t(n/m)_4800_ 運(yùn)輸機(jī)帶速v（m/s） _1.25_卷筒直徑d（mm） _500_已給方案三選擇電動(dòng)機(jī)1傳動(dòng)裝置的總效率：=122345式中：1為v帶的傳動(dòng)效率，取1=0.96；22為兩對(duì)滾動(dòng)軸承的效率，取2=0.99；3為一對(duì)圓柱齒輪的效率，取3=0.97;為彈性柱銷聯(lián)軸器的效率，取4=0.98；5為運(yùn)輸滾筒的效率，取5=0.96。所以，傳動(dòng)裝置的總效率=0.96*0.

3、99*0.99*0.97*0.98*0.96=0.86電動(dòng)機(jī)所需要的功率 p=fv/=4800*1.25/（0.861000）=6.97kw2卷筒的轉(zhuǎn)速計(jì)算 nw=60*1000v/d=60*1000*1.25/3.14*500=47.7r/min v帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比范圍為;機(jī)械設(shè)計(jì)第八版142頁一級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比為i28，10 ；機(jī)械設(shè)計(jì)第八版413頁總傳動(dòng)比的范圍為16，40；則電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍為763,1908;3選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)：根據(jù)工作條件，選擇一般用途的y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需的功率，并考慮電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高，總傳動(dòng)比越大，減速器的尺寸也相應(yīng)的增大，所以選用y160m

4、-6型電動(dòng)機(jī)。額定功率7.5kw，滿載轉(zhuǎn)速971（r/min）,額定轉(zhuǎn)矩2.0（n/m）,最大轉(zhuǎn)矩2.0（n/m） 4、計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比總傳動(dòng)比ib=n/nw=971/47.7=20.3式中：為電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速；為工作機(jī)軸轉(zhuǎn)速。取v帶的傳動(dòng)比為i1=3，則減速器的傳動(dòng)比i2=ib/3=10.03;5計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)6.計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速。軸：n1=n/i1=971/3=323.6 r/min;軸：n2=ni/6.76=47.7; r/min卷筒軸：n3=n2=47.7 r/min7.計(jì)算各軸的功率軸：p1=p1=6.970.96=6.5184(kw);軸p2=p12

5、3=6.51840.990.97=6.25(kw);卷筒軸的輸入功率：p3=p22=6.250.980.99=6.06(kw)8計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩：t1=9550p/n=96606.97/971=68.5 nm軸的轉(zhuǎn)矩：t2=t1*i1*1*2=68.5*3*0.96*0.99=195.3 nm軸的轉(zhuǎn)矩：t3=t2i2*23=195.36.760.990.97=1267.8nm 第二部分 傳動(dòng)零件的計(jì)算四.v型帶零件設(shè)計(jì) 1.計(jì)算功率： -工作情況系數(shù)，查表取值1.3;機(jī)械設(shè)計(jì)第八版156頁-電動(dòng)機(jī)的額定功率2.選擇帶型根據(jù)，n=971,可知選擇b型；機(jī)械設(shè)計(jì)第八版157頁由表

6、86和表88取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑 則從動(dòng)輪的直徑為 據(jù)表88，取mm3.驗(yàn)算帶的速度=7.11m/s機(jī)械設(shè)計(jì)第八版157頁7.11m/s 25m/sv帶的速度合適4、確定普通v帶的基準(zhǔn)長度和傳動(dòng)中心矩根據(jù)0.7(+)s=1.6（因計(jì)算精度較低，材料不夠均勻，故選取s1.6）故該軸在截面v左側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。因無大的瞬時(shí)過載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱性，故可略去靜強(qiáng)度校核。八低速軸的計(jì)算1.軸的材料選取選取45鋼，調(diào)制處理，參數(shù)如下:硬度為hbs220抗拉強(qiáng)度極限b650mpa屈服強(qiáng)度極限s360mpa彎曲疲勞極限1270mpa剪切疲勞極限1155mpa許用彎應(yīng)力1=60mpa 2.初步估計(jì)軸的最小直

7、徑軸上的轉(zhuǎn)速 功率由以上機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算部分可知 =47.7；=6.25 取=11558.4輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑.為了使所選的軸的直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需要同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化小，故取.則=1906800按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（軟件版）r2.0，選hl5型彈性套柱銷連軸器，半聯(lián)軸器孔的直徑，長度l142mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度。故取60mm3.擬定軸的裝配方案4. 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度。（1）選取d=60mm, 。因i-ii軸右端需要制出一個(gè)定位軸肩，

8、故?。?）初選滾動(dòng)軸承。因軸承只受徑向力的作用，故選用深溝球軸承，參照工作要求， 由軸知其工作要求并根據(jù)d70mm，選取單列圓錐滾子軸承33015型,由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(軟件版)r2.0查得軸承參數(shù)：軸承直徑：d75mm ； 軸承寬度：b31mm，d=115mm 所以， （3）右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。取33215型軸承的定位軸肩高度h=2mm,因此，取（4）取做成齒輪處的軸段-的直徑85mm；齒輪的右端與右軸承之間采用套筒定位，齒輪的寬度為64mm,?。?）軸承端蓋的總寬度為20mm。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與帶輪右端面間的距離l 30mm， 故?。?/p>

9、6）因?yàn)榈退佥S要和高速軸相配合，其兩個(gè)齒輪應(yīng)該相重合，所以取=42mm.=32 mm.(7）軸上零件的周向定位。齒輪、帶輪與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接（詳細(xì)選擇過程見后面的鍵選擇）。（8）確定軸上的圓角和倒角尺寸參考課本表152，取軸端倒角為145，各軸肩處的圓角半徑為r1.2mm參考課本表152，取軸端倒角為145，各軸肩處的圓角半徑為r1.2mm4.計(jì)算過程1.根據(jù)軸上的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖。確定軸承的支點(diǎn)位置大致在軸承寬度中間。故 因此作為簡支梁的支點(diǎn)跨距 計(jì)算支反力 作用在低速軸上的=6220n=2263.8n水平面方向 mb0, 故 =0, 垂直面方向 mb0， 故f0,2)計(jì)算彎

10、距水平面彎距= =185295垂直面彎矩6745767430合成彎矩=197190=197190根據(jù)軸的計(jì)算簡圖做出軸的彎距圖和扭距圖?？煽闯鯿截面為最危險(xiǎn)截面，現(xiàn)將計(jì)算出的截面c處的及m的值列于下表3：載荷水平面h垂直面v支反力彎距m總彎距扭距tt1307.2 nm5.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的硬度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎距和扭距的截面（即危險(xiǎn)截面c）的強(qiáng)度。根據(jù)課本式155及上表中的值，并扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力 mpa13.166 mpa已由前面查得許用彎應(yīng)力1=60mpa，因s1.6（因計(jì)算精度較低，材料不夠均勻，故選取s1.6）故該軸在截面右側(cè)的強(qiáng)度

11、也是足夠的。因無大的瞬時(shí)過載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱性，故可略去靜強(qiáng)度校核。 九.軸承強(qiáng)度的校核1.高速軸上的軸承校核按照以上軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初步選用型號(hào)32007型的單列圓錐滾子軸承。1）軸承的徑向載荷軸承d 1557.716n軸承b 1557.716n求兩軸承的計(jì)算軸向力對(duì)于32007型軸承，按表13-7，軸承派生軸向力，其中e為判斷系數(shù)，其值由的大小來確定，但現(xiàn)在軸承軸向力n則查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（軟件版）r2.0得32007型軸承的基本額定動(dòng)載荷c70.5kn。按照表13-5注1），取則相對(duì)軸向載荷為，在表中介于0.1720.345之間，對(duì)應(yīng)的e值為0.190.22，y值為1.992.30。用線

12、性插值法求y值y1.99+（2.30-1.99）（0.345-0.279）/（0.345-0.172）2.108故 x=0.4 y2.1083）求當(dāng)量動(dòng)載荷p 4）驗(yàn)算軸承壽命，根據(jù)式（13-5）h已知軸承工作壽命為因?yàn)?，故所選軸承滿足工作壽命要求。2.低速軸上的軸承的校核選用深溝球軸承61812，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（軟件版）r2.0得基本額定動(dòng)載荷軸承的徑向力計(jì)算：軸承1 1290.32n軸承2 1825.35n 因?yàn)?48000h所選軸承合適。十鍵的選擇和校核1.選擇鍵的鏈接和類型一般8級(jí)以上精度的齒輪有定心精度要求。應(yīng)選用平鍵聯(lián)接。由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵（a型）根據(jù)d45mm，

13、從表6-1中查得鍵的截面尺寸為：寬度b14mm，鍵高h(yuǎn)=9mm,由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長l70mm2.校核鍵連接的強(qiáng)度鍵、軸、輪轂的材料都是鋼，由表6-2查得許用擠壓應(yīng)力=100-120mpa,取其平均值。110mpa.鍵的工作長度ll-b=70-14=56mm鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k0.5h=0.59=4.5mm由式（6-1）得，故合適。鍵的類型為鍵1470 gb/1096-19793.帶輪上的鍵的選擇帶輪處鍵位于軸端，選擇 鍵 c863 gb/t109679，查表得公稱尺寸bh=87 長度l=63mm，鍵材料用45鋼，查課本得許用擠壓應(yīng)力100120mpa，取鍵的工作長度ll-

14、b63-855mmk0.5h0.573.5mm。 故合適。4.大齒輪上的鍵的選擇選擇 鍵 7020 gb/t109679，查表得公稱尺寸bh=2012 長度l=70mm，鍵材料用45鋼，查課本得許用擠壓應(yīng)力100120mpa，取鍵的工作長度ll-b70-2050mmk0.5h0.5126mm。故合適。5.聯(lián)軸器上的鍵的選擇鍵位于軸端，選單圓頭平鍵（c型）b=14mm,h=9mm,l=80mm.工作長度ll-b=80-14=66mm，k0.5h0.59=4.5mm 故合適。選擇鍵c8014 gb/t1096-1979十一減速箱的潤滑方式和密封種類的選擇1.潤滑方式的選擇在減速器中，良好的潤滑可以

15、減少相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間的摩擦磨損和發(fā)熱，還可起到冷卻散熱防銹沖洗金屬磨粒和降低噪聲的作用，從而保證減速器的正常工作及壽命。齒輪圓周速度：高速齒輪v1=d1n1/(601000)=3.1445284/(601000)=0.669m/s2m/s低速齒輪 v2=d2n2/(601000)=3.146679.78/(601000)0.276 m/s2m/s由于v均小于2m/s，而且考慮到潤滑脂承受的負(fù)荷能力較大、粘附性較好、不易流失。所以軸承采用脂潤滑，齒輪靠機(jī)體油的飛濺潤滑。2.潤滑油的選擇由于該減速器是一般齒輪減速器，故選用n200工業(yè)齒輪油，軸承選用zgn2潤滑脂。3.密封方式的選擇輸入軸和輸出軸的

16、外伸處，為防止?jié)櫥饴┘巴饨绲幕覊m等造成軸承的磨損或腐蝕，要求設(shè)置密封裝置。因用脂潤滑，所以采用毛氈圈油封，即在軸承蓋上開出梯形槽，將毛氈按標(biāo)準(zhǔn)制成環(huán)形，放置在梯形槽中以與軸密合接觸；或在軸承蓋上開缺口放置氈圈油封，然后用另一個(gè)零件壓在氈圈油封上，以調(diào)整毛氈密封效果，它的結(jié)構(gòu)簡單。所以用氈圈油封。 十二箱體的設(shè)置名稱計(jì)算公式結(jié) 果機(jī)座壁厚=0.025a+1810mm機(jī)蓋壁厚11=0.02a+188mm機(jī)座凸緣壁厚b=1.515 mm機(jī)蓋凸緣壁厚b1=1.5112 mm機(jī)座底凸緣壁厚b2=2.525mm地腳螺釘直徑df =0.036a+12=17.90420mm地腳螺釘數(shù)目a1.214 mm齒

17、輪端面與箱體內(nèi)壁距離2210 mmdf,d1,d2至外機(jī)壁距離c1=1.2d+(58)c1f=30mmc11=20mmc12=20mmdf,d1,d2至凸臺(tái)邊緣距離c2c2f=24mmc21=20mmc22=16mm機(jī)殼上部（下部）凸緣寬度k= c1+ c2kf=54mmk1=40mmk2=36mm軸承孔邊緣到螺釘d1中心線距離e=(11.2)d116mm軸承座凸起部分寬度l1c1f+ c2f+(35)58 mm吊環(huán)螺釘直徑dq=0.8df16mm十三減速器附件的選擇1.觀察孔蓋由于減速器屬于中小型，查表確定尺寸如下檢查孔尺寸(mm)檢查孔蓋尺寸(mm)blb1l1b2l2r孔徑d4孔數(shù)n68

18、1201001508413556.542.通氣器設(shè)在觀察孔蓋上以使空氣自由溢出，現(xiàn)選通氣塞。查表確定尺寸如下：ddd1sllad1m201.53025.4222815463.游標(biāo)選游標(biāo)尺，為穩(wěn)定油痕位置，采用隔離套。查表確定尺寸如下：dd1d2d3habcdd1m12412628106420164.油塞dd0lhbdsed1hm181.52527153282124.215.825.吊環(huán)螺釘dd1dd2h1lhr1ra1d3abd2h2d1m1614343412283161613416224.5626.定位銷為保證箱體軸承座的鏜制和裝配精度，需在箱體分箱面凸緣長度方向兩側(cè)各安裝一個(gè)圓錐定位銷。定位銷直徑d=(0.70.8)d2, d2為凸緣上螺栓直徑，長度等于分箱面凸緣總厚度。7.起蓋螺釘為便于開啟箱蓋，在箱蓋側(cè)邊凸緣上安裝一個(gè)起蓋螺釘，螺釘螺紋段要高出凸緣厚度，螺釘端部做成圓柱形。十四.設(shè)計(jì)總結(jié)作為一名機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化大三的學(xué)生，我覺得能做類似的課程設(shè)計(jì)是十分有意義，而且是十分必要的。在已度過的大三的時(shí)間里我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)基礎(chǔ)課。我們?cè)谡n堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎(chǔ)課的理論面，如何去鍛煉我們的實(shí)踐面？如何把我們所學(xué)到的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)用到實(shí)踐中去呢？我想做類似的大作業(yè)就為我們提供