懸掛式輸送機(jī)裝置設(shè)計(jì)

1、 懸掛式輸送機(jī)裝置設(shè)計(jì)目 錄1.確定傳動(dòng)方案42.電動(dòng)機(jī)的選擇：53、傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比計(jì)算及各級(jí)傳動(dòng)比的分配64、傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)64.1計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速：65、傳動(dòng)鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算85.1選擇鏈輪的齒數(shù) 86.低速級(jí)圓柱齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算96.2齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算116.4.齒輪的其他基本幾何參數(shù)137 高速級(jí)圓柱齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算137.2齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算157.4齒輪的其他基本幾何參數(shù)178 軸的計(jì)算與校核1311設(shè)計(jì)總圖34小結(jié)36參考目錄36設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書1. 傳動(dòng)裝置總圖 2.設(shè)計(jì)條件機(jī)器功用 通用生產(chǎn)線中傳送半成品、成品用，被運(yùn)送物品懸掛在輸送鏈上；工作情況 單向連續(xù)運(yùn)輸，輕

2、度振動(dòng)。運(yùn)動(dòng)要求 輸送鏈速度誤差不超過5%。使用壽命 8年，每年350天，每天16小時(shí)檢修周期 一年小修，三年大修生產(chǎn)批量 中批生產(chǎn)生產(chǎn)廠型 中、大型通用機(jī)械廠3.原始數(shù)據(jù)主動(dòng)星輪圓周力F=3.5KN，主動(dòng)星輪速度V=0.9m/s，主動(dòng)星輪齒數(shù)Z=7，主動(dòng)星輪節(jié)距P=80mm4.設(shè)計(jì)任務(wù)1） 設(shè)計(jì)內(nèi)容（一）電動(dòng)機(jī)選型，（二）鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)，（三）減速器設(shè)計(jì)，（四）聯(lián)軸器選型設(shè)計(jì)（五）其它2）設(shè)計(jì)工作量（一）傳動(dòng)系統(tǒng)安裝圖1張，（二）減速器裝配圖一張（三）零件圖2張，（四）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份5.設(shè)計(jì)要求減速器設(shè)計(jì)成同軸式二級(jí)減速器項(xiàng)目內(nèi)容及計(jì)算說明：計(jì)算結(jié)果：1.確定傳動(dòng)方案1. 沒有特殊要求，選用

3、臥式減速器2. 選用圓柱齒輪類型3. 根據(jù)工作機(jī)構(gòu)速度和所選電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，初步計(jì)算出傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比。：工作機(jī)的轉(zhuǎn)速Z為主動(dòng)星輪齒數(shù)P為主動(dòng)星輪節(jié)距V為主動(dòng)星輪速度 =601000V/ZP=96.43r/min準(zhǔn)備選用1500r/min的Y系列電動(dòng)機(jī);因此初步總傳動(dòng)比i=1500/96.43=15.56查表.選定二級(jí)同軸式圓柱齒輪減速器4. 為加工方便選用水平剖分式.5. 軸承選型高速級(jí)用深溝球軸承,其余用圓錐滾子軸承6選用聯(lián)軸器電動(dòng)機(jī)與輸入軸之間選用彈性套柱銷聯(lián)軸器減速器輸出軸與工作機(jī)之間選用彈性柱銷聯(lián)軸器傳動(dòng)方案如下圖所示：2.電動(dòng)機(jī)的選擇：1） 主動(dòng)星輪圓周力F=3.5KN，速度V=0

4、.9m/s62）傳動(dòng)裝置總效率： 選取 深溝球滾動(dòng)軸承效率：圓錐滾子軸承效率：圓柱齒輪傳動(dòng)效率（8級(jí)）：彈性套柱銷聯(lián)軸器效率：彈性柱銷聯(lián)軸器效率：滾子鏈傳動(dòng)效率： 總效率： =0.8283） 電動(dòng)機(jī)所需功率： =3.8 Kw4） 確定電動(dòng)機(jī)額定功率： 5）根據(jù)值選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)：查表得 Y132S-4型，額定功率5.5，滿載轉(zhuǎn)速為1440r/min,機(jī)座中心高132mm。3、傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比計(jì)算及各級(jí)傳動(dòng)比的分配1. 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比計(jì)算：為電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速為工作機(jī)的轉(zhuǎn)速 2. 分配傳動(dòng)比試分配傳動(dòng)比：第一級(jí)齒輪傳動(dòng)：第二級(jí)齒輪傳動(dòng)：第三級(jí)滾子鏈傳動(dòng)：4、傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)4.1計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速

5、：從減速器的高速軸開始，各軸命名為軸，軸，軸 4.2各軸功率計(jì)算： 為輸出軸聯(lián)軸器上星輪的功率為主動(dòng)星輪的功率4.3計(jì)算各軸輸入轉(zhuǎn)矩： 4.將工件計(jì)算數(shù)據(jù)列成表軸號(hào)鏈速n輸出功率輸出扭矩傳動(dòng)比效率電機(jī)軸14403.82522510.9814403.74247722.550.95565.133.55600052.550.95221.783.38145345 2.30.93主動(dòng)星輪96.433.153119825、傳動(dòng)鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1選擇鏈輪的齒數(shù) 小鏈輪的齒數(shù)，估取鏈速為0.6-8m/s ，查表，取=17大鏈輪的齒數(shù) =圓整為392) 確定鏈節(jié)數(shù)為初取中心距 則鏈節(jié)數(shù)為 =108.015910

6、83）確定鏈節(jié)距P載荷系數(shù)小鏈輪齒數(shù)系數(shù)多排鏈系數(shù)鏈長系數(shù)由公式=根據(jù)小鏈輪轉(zhuǎn)速 ，所以，選擇16A 單排鏈4）確定中心距 =595.44mm=595m5）驗(yàn)算鏈速 6）計(jì)算壓軸力Q 鏈條工作拉 壓軸力系數(shù) 壓軸力6.低速級(jí)圓柱齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算條件：，單向運(yùn)動(dòng)，輕度沖擊，工作時(shí)長8年，每年350天，每天16小時(shí)6.1選擇齒輪的材料，確定許用應(yīng)力： 小齒輪選用40Cr調(diào)質(zhì) 大齒輪選用正火許用接觸應(yīng)力由式接觸疲勞極限接觸壽命系數(shù) 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由式： 則：查表 得，（不允許有點(diǎn)蝕）接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù) 則： 許用彎曲應(yīng)力,由式彎曲疲勞極限彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)（設(shè)計(jì)模數(shù)小于5）彎曲強(qiáng)度最小安全

7、系數(shù)則6.2齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算確定齒輪精度等級(jí)，按估計(jì)齒寬中點(diǎn)分度圓上的圓周速度。查表取： 小輪大端分度圓由式： 計(jì)算： 齒寬系數(shù) 按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置： 小輪齒數(shù) 在推薦值 中選： 大輪齒數(shù) （取整） 齒數(shù)比 傳動(dòng)比誤差 在范圍內(nèi)， 小輪轉(zhuǎn)矩 載荷系數(shù) 使用系數(shù) 查表得： 動(dòng)載荷系數(shù) 查 得： 齒向載荷分布系數(shù) 齒間載荷分布系數(shù) 由推薦值 材料彈性系數(shù) 查表得： 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)（，） 查表得： 故：的值為： 齒輪模數(shù) 圓整：小輪分度圓直徑 圓周速度 ： 標(biāo)準(zhǔn)中心距 齒寬: 圓整 65大齒寬:小齒寬： 6.3齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算： 由式 齒形系數(shù) 查表得：小輪 大輪 應(yīng)力修正系數(shù)

8、 查表得:小輪 大輪 重合度重合度系數(shù) 由式 6.4.齒輪的其他基本幾何參數(shù) 大輪分度圓直徑 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 7 高速級(jí)圓柱齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算條件：，單向運(yùn)動(dòng)，輕度沖擊，工作時(shí)長8年，每年350天，每天16小時(shí)7.1.選擇齒輪的材料，確定許用應(yīng)力： 小齒輪選用40Cr調(diào)質(zhì) 大齒輪選用正火許用接觸應(yīng)力由式接觸疲勞極限接觸壽命系數(shù) 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由式： 則：查表 得，（不允許有點(diǎn)蝕）接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù) 則： 許用彎曲應(yīng)力,由式彎曲疲勞極限彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)（設(shè)計(jì)模數(shù)小于5）彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)則7.2齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算確定齒輪精度等級(jí)，按估計(jì)齒寬中點(diǎn)分度圓上的圓周速度。查表取

9、： 小輪大端分度圓由式： 計(jì)算： 齒寬系數(shù) 按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置： 小輪齒數(shù) 在推薦值 中選： 大輪齒數(shù) （取整） 齒數(shù)比 傳動(dòng)比誤差 在范圍內(nèi)， 小輪轉(zhuǎn)矩 載荷系數(shù) 使用系數(shù) 查表得： 動(dòng)載荷系數(shù) 查 得： 齒向載荷分布系數(shù) 齒間載荷分布系數(shù) 由推薦值 材料彈性系數(shù) 查表得： 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)（，） 查表得： 故：的值為： 取54齒輪模數(shù) 圓周速度 ： 標(biāo)準(zhǔn)中心距 齒寬: 圓整 65大齒寬:小齒寬： 7.3齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算： 由式 齒形系數(shù) 查表得：小輪 大輪 應(yīng)力修正系數(shù) 查表得:小輪 大輪 重合度重合度系數(shù) 由式 7.4齒輪的其他基本幾何參數(shù) 大輪分度圓直徑 齒頂圓直徑 齒根圓

10、直徑 八軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度計(jì)算：（一） 輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算： 1.計(jì)算作用在齒輪上的力： 圓周力： 徑向力： 2.初步估算軸的直徑： 選取45號(hào)鋼作為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理 根據(jù)公式計(jì)算軸的最小直徑，并加大3%以考慮鍵槽的影響。 查表取A=115則：7.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：1）確定軸的結(jié)構(gòu)方案：右軸承從軸的右端裝入，靠軸肩定位，左軸承從左端裝入，靠擋油盤定位。齒輪做成齒輪軸。半聯(lián)軸器靠軸肩定位，左軸承采用軸承端蓋，半聯(lián)軸器靠軸端擋圈得到軸向固定。半聯(lián)軸器采用平鍵得到周向固定，采用深溝球滾動(dòng)軸承和彈性套柱銷聯(lián)軸器。如下圖：2）確定各軸段直徑和長度 段，根據(jù)圓整（GB/T4323-1984）,并由

11、和選擇聯(lián)軸器型號(hào)為TL3聯(lián)軸器（GB/T4323-1984），比轂孔長度52短作為段長度， 段，為使半聯(lián)軸器定位，軸肩高度，孔倒角取（GB6403.4-86），且符合標(biāo)準(zhǔn)密封內(nèi)徑（JB/2Q4606-86）。取端蓋寬度，端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面，則，段，為便于裝拆軸承內(nèi)圈，且符合標(biāo)準(zhǔn)軸承內(nèi)徑，查GB/T276-1994,暫選滾動(dòng)軸承型號(hào)為61907，寬度，軸承潤滑方式選擇：選擇脂潤滑，齒輪與箱體內(nèi)壁間隙取,考慮軸承脂潤滑，取軸承距箱體內(nèi)壁距離，則段：即為小齒輪的分度圓直徑，段， 查設(shè)計(jì)手冊(cè)中的軸承標(biāo)準(zhǔn)，軸肩高度應(yīng)滿足軸承拆卸要求，否則應(yīng)將軸環(huán)分為兩個(gè)軸段，軸段長度段，該軸段直徑，長度等于滾動(dòng)

12、軸承寬度，即3）確定軸承及齒輪作用力位置如圖：，4）繪制軸的彎矩圖和扭矩圖： （1）求軸承反力 H水平面 V垂直面 （2）求齒寬中點(diǎn)出的彎矩H水平面 V垂直面合成彎矩M5） 按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度扭矩T 當(dāng)量彎矩 彎矩圖和扭矩圖：7.5 校核軸的強(qiáng)度：軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表得 ,材料的許用應(yīng)力即 ,軸的計(jì)算應(yīng)力為：（二）輸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算1.計(jì)算作用在齒輪上的力： 圓周力： 徑向力： 2.初步估算軸的直徑： 選取45號(hào)鋼作為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理 根據(jù)公式計(jì)算軸的最小直徑，并加大3%以考慮鍵槽的影響。 查表取A=115則：8軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：1）確定軸的結(jié)構(gòu)方案：左軸承從軸的左

13、端裝入，靠軸肩定位，齒輪和右軸承從右端裝入，齒輪左側(cè)端面，靠軸肩定位，齒輪和右軸承之間用定位套筒，使右軸承左端面得以定位。半聯(lián)軸器靠軸肩定位，右軸承采用軸承端蓋，半聯(lián)軸器靠軸端擋圈得到軸向固定。齒輪和半聯(lián)軸器采用平鍵得到周向固定，采用圓錐滾子軸承和彈性柱銷聯(lián)軸器如下圖。2）確定各軸段直徑和長度 段，根據(jù)圓整（GB/T5014-1985）,并由和選擇聯(lián)軸器型號(hào)為HL2聯(lián)軸器（GB/T5014-1985），比轂孔長度62短作為段長度， 段，為使半聯(lián)軸器定位，軸肩高度，孔倒角?。℅B6403.4-86），且符合標(biāo)準(zhǔn)密封內(nèi)徑（JB/2Q4606-86）。取端蓋寬度，端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面，則，段，

14、為便于裝拆軸承內(nèi)圈，且符合標(biāo)準(zhǔn)軸承內(nèi)徑，查GB/T297-1994,暫選滾動(dòng)軸承型號(hào)為32209，寬度，軸承潤滑方式選擇：選擇脂潤滑，齒輪與箱體內(nèi)壁間隙取,考慮軸承脂潤滑，取軸承距箱體內(nèi)壁距離，則段：為使套筒端面可靠地壓緊齒輪，應(yīng)比齒輪轂孔長（取等于齒寬）短，段，取齒輪右端定位軸肩高度，則軸環(huán)直徑查設(shè)計(jì)手冊(cè)中的軸承標(biāo)準(zhǔn)，軸肩高度應(yīng)滿足軸承拆卸要求，否則應(yīng)將軸環(huán)分為兩個(gè)軸段，軸段長度段，該軸段直徑，長度等于滾動(dòng)軸承寬度，即3）確定軸承及齒輪作用力位置如圖：，4）繪制軸的彎矩圖和扭矩圖： （1）求軸承反力 H水平面 V垂直面 （2）求齒寬中點(diǎn)出的彎矩H水平面 V垂直面合成彎矩M6） 按彎扭合成強(qiáng)度

15、校核軸的強(qiáng)度扭矩T 當(dāng)量彎矩彎矩圖和扭矩圖：8.1.校核軸的強(qiáng)度：軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表得 ,材料的許用應(yīng)力即 ,軸的計(jì)算應(yīng)力為：8.2 中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：1.計(jì)算作用在齒輪上的力： 轉(zhuǎn)矩： 大齒輪上受到的力與小齒輪上的力互為相反力，則： 軸向力： 徑向力： 2.初步估算軸的直徑： 選取45號(hào)鋼作為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理 根據(jù)公式計(jì)算軸的最小直徑，并加大3%以考慮鍵槽的影響。 查表取A=115則： 3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 確定軸的結(jié)構(gòu)方案： 該軸（中間軸）右端齒輪軸，大圓柱齒輪從左端裝入，然后分別自兩端裝入擋油板和軸承。方案如下圖（2）確定各軸段的直徑和長度：軸段：為支撐軸頸，預(yù)選軸承為圓

16、錐滾子軸承30205（GB/T297-1994），其內(nèi)圈直徑，寬度。擋油板寬度為28mm，所以，確定軸段直徑為，長度為47mm。軸段：為安裝齒輪部分部分，長度為。軸段的直徑為。 軸段：為軸肩，阻擋齒輪與軸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，且分開同根軸上的兩個(gè)齒輪。軸段：為另一個(gè)齒輪的安裝部位。軸段：為支撐軸頸，結(jié)構(gòu)尺寸與軸段完全相同。8.3 繪制軸的彎矩圖和扭矩圖： （1）求軸承反力 H水平面 V垂直面 2）求齒寬中點(diǎn)處的彎矩H水平面 V垂直面合成彎矩M扭矩T 當(dāng)量彎矩彎矩圖和扭矩圖 8.4校核軸的強(qiáng)度：查表得 ,材料的許用應(yīng)力即 ,軸的計(jì)算應(yīng)力為：滿足要求1.輸入軸軸承型號(hào)61907的壽命校核計(jì)算： 1）.支反力

17、： 2）.軸承壽命： 按公式，求得，查表取，已知軸承的額定動(dòng)載荷 滿足設(shè)備中修的要求，壽命足夠！ 滿足設(shè)備中修的要求，壽命足夠！ 2.中間軸軸承型號(hào)30205的壽命校核計(jì)算： 1）.支反力： 2）.軸承壽命： 按公式，求得，查表取，已知軸承的額定動(dòng)載荷 ， 軸承派生軸向力 因， 計(jì)算軸承所受當(dāng)量載荷因，查表得故因，查表得故計(jì)算軸承壽命因?yàn)楸却?，故?yīng)按算= 滿足設(shè)備中修的要求，壽命足夠！ 3.輸出軸軸承型號(hào)32209的壽命校核計(jì)算： 1）.支反力： 2）.軸承壽命： 按公式，求得，查表取，已知軸承的額定動(dòng)載荷 ， 軸承派生軸向力 因， 計(jì)算軸承所受當(dāng)量載荷因，查表得故因，查表得故 計(jì)算軸承壽命因

18、為比大，故應(yīng)按算= 滿足設(shè)備中修的要求，壽命足夠！9、平鍵的強(qiáng)度校核：已知：, 1. 輸入軸鍵（ GB/T1096-2003） 2. 中間軸鍵 (GB/T1096-2003)： : 3. 輸出軸：鍵(GB/T1096-2003) 鍵(GB/T1096-2003) 10、確定箱體的基本參數(shù)： (取低速軸中心距mm) 機(jī)座壁厚 機(jī)蓋壁厚 機(jī)座凸緣厚度 機(jī)蓋凸緣厚度 機(jī)座底凸緣厚度 地腳螺栓直徑 地腳螺栓數(shù)目 軸承旁螺栓直徑 機(jī)蓋與機(jī)座連接螺栓直徑 軸承蓋螺釘直徑 窺視孔螺釘直徑 定位銷直徑 至外箱壁距離至凸緣邊緣距離軸承旁凸臺(tái)半徑 外機(jī)壁至軸承座端面距離 大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離 齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離 機(jī)蓋、機(jī)座肋板厚11設(shè)計(jì)總圖俯視圖正視圖左視圖 小結(jié)經(jīng)過將近3星期的懸掛式輸送機(jī)裝置設(shè)計(jì)，