《機(jī)械設(shè)計(jì)方案課程設(shè)計(jì)方案》帶式輸送機(jī)說(shuō)明書(shū)和總裝圖設(shè)計(jì)方案說(shuō)明書(shū)

1、-0-/ 15目錄設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū). 2第一部分傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì). 4第二部分 V 帶設(shè)計(jì). 6第三部分各齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算. 9第四部分軸的設(shè)計(jì). 13第五部分校核19第六部分主要尺寸及數(shù)據(jù)21設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課程設(shè)計(jì)題目:設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置 690630760620運(yùn)輸機(jī)帶速 V/（m/s0.80.90.750.9卷筒直徑 D/mm320380320360工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期限為度允許誤差為亠。二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容1 ）傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)。2）傳動(dòng)件及支承的設(shè)計(jì)計(jì)算。3）減速器裝配圖及零件工作圖。4）設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)編寫(xiě)。10 年，小批量生產(chǎn)，單班制工作8 小時(shí)/天）。運(yùn)輸速-1

2、- / 15每個(gè)學(xué)生應(yīng)完成:1)部件裝配圖一張 A1)。2)零件工作圖兩張 A3)3)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份 690運(yùn)輸機(jī)帶速 V/(m/s 0.8_卷筒直徑 D/mm 320_。已給方案：外傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為 V 帶傳動(dòng)。減速器為兩級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器。第一部分傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案 已給定)1)外傳動(dòng)為 V 帶傳動(dòng)。2)減速器為兩級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器。3)方案簡(jiǎn)圖如下：二、該方案的優(yōu)缺點(diǎn)：該工作機(jī)有輕微振動(dòng)，由于V 帶有緩沖吸振能力，采用V 帶傳動(dòng)能減小振動(dòng)帶來(lái)的影響，并且該工作機(jī)屬于小功率、載荷變化不大，可以采用V 帶這種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，并且價(jià)格便宜，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大幅降低了成本。減速器部分兩級(jí)展開(kāi)式

3、圓柱齒輪減速，這是兩級(jí)減速器中應(yīng)用最廣泛的一種。齒輪相對(duì)于軸承 不對(duì)稱(chēng)，要求軸具有較大的剛度。高速級(jí)齒輪常布置在遠(yuǎn)離扭矩輸入端的一邊，以減小因彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均現(xiàn)象。原動(dòng)機(jī)部分為Y 系列三相交流 異步電動(dòng)機(jī)。總體來(lái)講，該傳動(dòng)方案滿(mǎn)足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、成本低傳動(dòng)效率高。計(jì)算與說(shuō)明結(jié)2 )、-2-/ 15三、原動(dòng)機(jī)選擇Y 系列三相交流異步電動(dòng)機(jī))工作機(jī)所需功率：- =0.96 ( 見(jiàn)課設(shè) P9傳動(dòng)裝置總效率：| 見(jiàn)課設(shè)式 2-4 )EKIJ “ |見(jiàn)課設(shè)表 12-8)電動(dòng)機(jī)的輸出功率：| 見(jiàn)課設(shè)式 2-1 )選擇電動(dòng)機(jī)為 Y132M

4、1-6 型見(jiàn)課設(shè)表技術(shù)數(shù)據(jù)：額定功率 L )19-1 )滿(mǎn)載轉(zhuǎn)矩乂 I960最大轉(zhuǎn)矩 凹Y132M1-6 電動(dòng)機(jī)的外型尺寸 mm :見(jiàn)課設(shè)表 19-3 )A: 216 B : 178 C : 89 D : 38 E : 80 F : 10 G :AD 210 HD : 315 BB : 238 L : 235四、傳動(dòng)裝置總體傳動(dòng)比的確定及各級(jí)傳動(dòng)比的分配總傳動(dòng)比：x| 見(jiàn)課設(shè)式 2-6 )額定轉(zhuǎn)矩 匚)2.02.033 H : 132 K : 12 AB : 280 AC : 2701、各級(jí)傳動(dòng)比分配： 見(jiàn)課設(shè)式 2-7 )初定LHJ第二部分 v 帶設(shè)計(jì)外傳動(dòng)帶選為普通 V 帶傳動(dòng)1、確定計(jì)算

5、功率:1)、由表 5-9 查得工作情況系數(shù)到由式 5-23機(jī)設(shè))-3-/ 152、選擇 V 帶型號(hào)查圖 5-12a（機(jī)設(shè) 選 A 型 V 帶。3. 確定帶輪直徑1）、參考圖 5-12a機(jī)設(shè)）及表 5-3機(jī)設(shè)）匕電機(jī)中心高符合要求）2）、驗(yàn)算帶速由式 5-7機(jī)設(shè)）4）、傳動(dòng)比 i丨* |5）、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速4.確定中心距 和帶長(zhǎng)1）、按式5-23 機(jī)設(shè)）初選中心距取2）、按式（5-24 機(jī)設(shè)求帶的計(jì)算基礎(chǔ)準(zhǔn)長(zhǎng)度三查圖.5-7（機(jī)設(shè)取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld=2000mm（3、按式（5-25 機(jī)設(shè)計(jì)算中心距:a（4、按式5-26 機(jī)設(shè)）確定中心距調(diào)整范圍到= =二 5.驗(yàn)算小帶輪包角a1由式（5-11 機(jī)設(shè)

6、6.確定 V 帶根數(shù) Z選取小帶輪直徑L03）、從動(dòng)帶輪直徑查表 5-4機(jī)設(shè)）取-4-/ 15（1、由表5-7 機(jī)設(shè)）查得 dd1=112n1=800r/min 及 n1=980r/min 時(shí)，單根 V 帶的額定功率分呷為 I.OOKw 和 1.18KW，用線性插值法求 n1=980r/min 時(shí)的額定功率 P0 值。（2、由表 5-10 機(jī)設(shè)）查得 P0=0.11Kw（3、由表查得5-12 機(jī)設(shè)）查得包角系數(shù)（4、由表（5-13 機(jī)設(shè)查得長(zhǎng)度系數(shù) KL=1.03（5、計(jì)算 V 帶根數(shù) Z,由式5-28 機(jī)設(shè)）取 Z=5 根7 計(jì)算單根 V 帶初拉力 F0,由式5-29）機(jī)設(shè)。q由表 5-5

7、機(jī)設(shè)查得8 計(jì)算對(duì)軸的壓力FQ 由式5-30 機(jī)設(shè)）得-5-/ 159.確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺第三部分各齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算、咼速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì)1.齒輪的材料，精度和齒數(shù)選擇，因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，材料按表7-45 號(hào)鋼，鍛選項(xiàng)毛坯，大齒輪、正火處理，小齒輪調(diào)質(zhì)，均用軟齒面。齒輪精度用精糙度為 Ra1.6，軟齒面閉式傳動(dòng)，失效形式為占蝕，考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多些，取直齒圓柱齒輪）8 級(jí)，輪齒表面Z1=34則 Z2=Z1i=34X2.62=892.設(shè)計(jì)計(jì)算。1）設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，由式7-9 ） _T1=9.55X106XP/n=9

8、.55X106X5.42/384=134794 Nmm由圖7-6 ）選取材料的接觸疲勞，極限應(yīng)力為6HILim=5806HILin=560由圖 7-7 選取材料彎曲疲勞極陰應(yīng)力6HILim=2306HILin=210應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 由式=6.64X109N2= N1/u=6.64X109/2.62=2.53X109由圖 7-8 查得接觸疲勞壽命系數(shù)；ZN1=1.1 ZN2=1.04由圖 7-9 查得彎曲;YN1=1 YN2=1-6-/ 15由圖 7-2 查得接觸疲勞安全系數(shù)：Smin=1.4 又 YST=2.0 試選 Kt=1.3由式(7-1(7-2求許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力則 V1=(n

9、d1tn1/60X1000=1.3m/s(Z1 V1/100=1.3X(34/100m/s=0.44m/s查圖 7-10 得 Kv=1.05 由表 7-3 查和得 K A=1.25.由表 7-4 查得 K3=1.08.取 Ka=1.05.貝 U KH=KAKVK3Ka=1.42 ,修正M=d1/Z 仁 1.96mm由表 7-6 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：m=2mm(3計(jì)算幾何尺寸d 仁 mz 仁 2X 34=68mm d2=mz2=2X89=178mma=m(z1+z2/2=123mm b=$ddt=1X68=68mm 取 b2=65mm b 仁 b2+10=753.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由圖 7-18 查得

10、，YFS1=4.1 , YFS2=4.0 取 Y& =0.7 由式(7-12校核大小齒輪的彎曲強(qiáng)度.二、低速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì) 直齒圓柱齒輪)1.齒輪的材料，精度和齒數(shù)選擇，因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，材料按表 鋼，鍛選項(xiàng)毛坯，大齒輪、正火處理，小齒輪調(diào)質(zhì)，均用軟齒面。齒輪精度用 Ra1.6，軟齒面閉式傳動(dòng)，失效形式為占蝕，考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多些，取貝 U Z2=Z1i=34X3.7=1042.設(shè)計(jì)計(jì)算。(1)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。2)得-7-/ 15T1=9.55 X 106XP/n=9.55 X 106 X 5.20/148=335540 Nm

11、m由圖7-6 )選取材料的接觸疲勞，極限應(yīng)力為6HILim=5806HILin=560由圖 7-7 選取材料彎曲疲勞極陰應(yīng)力6HILim=2306HILin=210應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 由式=2.55X109N2= N1/u=2.55X109/3.07=8.33X108由圖 7-8 查得接觸疲勞壽命系數(shù)；ZN1=1.1 ZN=1.04由圖 7-9 查得彎曲;YN1=1 YN2=1由圖 7-2 查得接觸疲勞安全系數(shù)：SFmin=1.4 又冷=2.0 試選 Kt=1.3由式(7-1(7-2求許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力riri則 V1=(nd1tn1/60X1000=0.55m/s(Z1 V1/100=

12、0.55X(34/100m/s=0.19m/s查圖 7-10 得 Kv=1.05 由表 7-3 查和得 K A=1.25.由表 7-4 查得 KB=1.08.取 Ka=1.05.則KH=KAKVIK Ka=1.377 ,修正M=d1/Z 1= 2.11mm由表 7-6 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：m=2.5mm(3計(jì)算幾何尺寸d 仁 mz1=2.5X34=85mmd2=mz2=2.5X104=260mma=m(z1 + z2/2=172.5mmb=$ddt=1X85=85mm取 b2=85mm b 仁 b2+10=953.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由圖 7-18 查得，Ws1=4.1 ,YS2=4.0 取 Y=0.

13、7由式(7-12校核大小齒輪的彎曲強(qiáng)度.將有關(guān)值代入式（7-9得-8-/ 15總結(jié)：高速級(jí) z 仁 34 z2=89 m=2低速級(jí) z1=34 z2=104 m=2.5第四部分 軸的設(shè)計(jì)高速軸的設(shè)計(jì)1. 選擇軸的材料及熱處理由于減速器傳遞的功率不大，對(duì)其重量和尺寸也無(wú)特殊要求故選擇常用材料45 鋼,調(diào)質(zhì)處理.2. 初估軸徑按扭矩初估軸的直徑_,查表 10-2，得 c=106 至 117,考慮到安裝聯(lián)軸器的軸段僅受扭矩作用-取c=110 則：aKID1mi n=aHlD2mi n=D3mi n=3.初選軸承1 軸選軸承為 60082 軸選軸承為 60093 軸選軸承為 6012根據(jù)軸承確定各軸安

14、裝軸承的直徑為：D 仁 40mmD2=45mm D3=60mm4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（現(xiàn)只對(duì)高速軸作設(shè)計(jì)，其它兩軸設(shè)計(jì)略，結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)圖 為了拆裝方便，減速器殼體用剖分 式,軸的結(jié)構(gòu)形狀如圖所示.（1.各軸直徑的確定初估軸徑后，句可按軸上零件的安裝順序，從左端開(kāi)始確定直徑.該軸軸段 1 安裝軸承 6008,故該段直徑為 40mm 2 段裝齒輪，為了便于安裝，取2 段為 44mm 齒輪右端用軸肩固定，計(jì)算得軸肩的高度為 4.5mm,取 3 段為 53mm 5 段裝軸承，直徑和 1 段一樣為 40mm 4 段不裝任何零件，但考慮到軸承 的軸向定位，及軸承的安裝，取4 段為 42mm 6 段應(yīng)與密封毛氈的尺寸同時(shí)

15、確定，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用 JB/ZQ4606-1986 中 d=36mm 的毛氈圈，故取 6 段 36mm 7 段裝大帶輪，取為 32mmdmin。2）各軸段長(zhǎng)度的確定軸段 1 的長(zhǎng)度為軸承 6008 的寬度和軸承到箱體內(nèi)壁的距離加上箱體內(nèi)壁到齒輪端面的距離加上2mm I1=32mm。2 段應(yīng)比齒輪寬略小2mm 為 I2=73mmo 3 段的長(zhǎng)度按軸肩寬度公式計(jì)算I3=1.4h ;去I3=6mm，4 段：I4=109mm。l5 和軸承 6008 同寬取 I5=15mm。l6=55mm，7 段同大帶輪同寬，取 l7=90mmo 其中I4，I6 是在確定其它段長(zhǎng)度和箱體內(nèi)壁寬后確定的。于是，可得

16、軸的支點(diǎn)上受力點(diǎn)間的跨距L 仁 52.5mm, L2=159mm L3=107.5mmo3）.軸上零件的周向固定為了保證良好的對(duì)中性，齒輪與軸選用過(guò)盈配合H7/r6。與軸承內(nèi)圈配合軸勁選用k6，齒輪與大帶輪均采用 A 型普通平鍵聯(lián)接，分別為 16*63 GB1096-1979 及鍵 10*80 GB1096-1979。4）.軸上倒角與圓角為保證 6008 軸承內(nèi)圈端面緊靠定位軸肩的端面，根據(jù)軸承手冊(cè)的推薦，取軸肩圓角半徑為1mm 其-9-/ 15他軸肩圓角半徑均為 2mm 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) GB6403.4-1986，軸的左右端倒角均為 1*45。-10-/ 155.軸的受力分析(1) 畫(huà)軸的受力簡(jiǎn)圖

17、。2)計(jì)算支座反力。Ft=2T1/d 仁Fr=Fttg20。=3784FQ=1588N在水平面上FRIH=FR2H=F-FR1H=1377-966=411N在垂直面上FR1V= Fr2V=Ft- FR1V=1377-352=1025N（3） 畫(huà)彎矩圖 在水平面上，a-a 剖面左側(cè)MAh=FR1HI3=966 52.5=50.715N ma-a 剖面右側(cè)M h=FR2HI2=411153=62.88 N m在垂直面上MAv=M AV=FR1VI2=352X153=53.856 Nm合成彎矩，a-a 剖面左側(cè)a-a 剖面右側(cè) 一 畫(huà)轉(zhuǎn)矩圖轉(zhuǎn)矩3784X68/2 ) =128.7N m6. 判斷危險(xiǎn)

18、截面顯然，如圖所示，a-a 剖面左側(cè)合成彎矩最大、扭矩為T(mén),該截面左側(cè)可能是危險(xiǎn)截面；b-b 截面處合成灣矩雖不是最大，但該截面左側(cè)也可能是危險(xiǎn)截面。若從疲勞強(qiáng)度考慮，a-a , b-b 截面右側(cè)均有應(yīng)力集中，且b-b 截面處應(yīng)力集中更嚴(yán)重，故a-a 截面左側(cè)和 b-b 截面左、右側(cè)又均有可能是疲勞破壞危險(xiǎn)截面。7. 軸的彎扭合成強(qiáng)度校核-11-/ 15=14.57a-a-12-/ 15L-=J 3=0.1X423=7.41m3b-b 截面處合成彎矩 Mb:=174 N mWT=0.2d3=0.2X443=17036.8mm3安全系數(shù)查表 10-6 得許用安全系數(shù) =1.31.5,顯然 S ,

19、故 a-a 剖面安全.(2b-b 截面右側(cè)抗彎截面系數(shù)一 3=0.1X533=14.887m3抗扭截面系數(shù) WT=0.2d3=0.2X533=29.775 m3又 Mb=174 N m,故彎曲應(yīng)力111彎曲應(yīng)力到應(yīng)力幅平均應(yīng)力到1 1由附表 10-1 查得磨削加工，由附表 10-5 查得質(zhì)量系數(shù)一1切應(yīng)力8. 軸 的校 核：由 表10-1 = (1在 a-a 截面左側(cè)由附表 10-4 查得絕對(duì)尺寸系數(shù)軸經(jīng)安 全-13-/ 15切應(yīng)力-14 - / 15顯然 S ,故 b-b 截面右側(cè)安全。3) b-b 截面左側(cè)WT=0.2d3=0.2X423=14.82 m3b-b 截面左右側(cè)的彎矩、扭矩相同

20、。彎曲應(yīng)力切應(yīng)力由附表 10-1 查得過(guò)盈配合引起的有效應(yīng)力集中。貝 yr/d=0.05,由附表 10-2 查得圓角引起的有效應(yīng)力集。由附表 10-4 查得絕對(duì)尺寸系數(shù)中系數(shù)。 又D-d )/r=1。則-15-/ 15查表許用擠壓應(yīng)力 所以鍵的強(qiáng)度足夠聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器選擇為 TL8 型彈性聯(lián)軸器 GB4323-84減速器的潤(rùn)滑1.齒輪的潤(rùn)滑因齒輪的圓周速度 ,故 b-b 截面左側(cè)安全。第五部分校 核高速軸軸承FR2H=Fr-FR1H=1377-966=411NFr2v=Ft- FRIV=1377-352=1025N 軸承的型號(hào)為 6008, Cr=16.2 kN1)FA/COr=02)計(jì)算當(dāng)

21、量動(dòng)載荷查表得 fP=1.2 徑向載荷系數(shù) X 和軸向載荷系數(shù) Y 為 X=1，Y=0=1.2Xm=(1+0.25x2=2.5mmh=ha+hf=2+2.5=4.5mmda=d1+2ha=68+2x2=72mmdf=d12hf=682X2.5=63p=nm=6.28mms=nm/2=3.14x2/2=3.14mme=nm/2=3.14x2/2=3.14mmc=c*m=0.25x2=0.5mm齒輪 z2 的尺寸由軸可得 d2=178z2=89m=2 b=65 d4=49ha=ha*m=1x2=2mmh=ha+hf=2+2.5=4.5mmhf=(1+0.5x2=2.5mmda=d2+2ha=178

22、+2x2=182df=d12hf=1782x2.5=173p=nm=6.28mms=nm/2=3.14x2/2=3.14mme=nm/2=3.14x2/2=3.14mmc=c*m=0.25x2=0.5mmDADA 1.6D4=1.6x49=78.4Dg da-10mn=182-10 x2=162D2 0.25(D0-D3=0.25(162-78.4=20R=5 c=0.2b=0.2x65=13齒輪 3 尺寸由 軸 可 得 ,d=49d3=85z3=34m=2.5b=95ha=ha*m=1x2.5=2.5h=ha+hf=2.5+3.125=5.625hf=(ha*+c*m=(1+0.25x2.5=3.125 da=d3+2ha=85+2x2.5=90 df=d1-2hf=85-2x3.125=78.75 p=nm=3.14x2.5=7.85 s=nm/2=3.14x2.5/2=3.925e=s c=c*m=0.25x2.5=0.625齒輪 4 寸由軸可得 d=64 d4=260 z4=10