帶式運輸機(jī)傳動裝置設(shè)計任務(wù)書

1、帶式運輸機(jī)傳動裝置設(shè)計任務(wù)書一.課程設(shè)計書設(shè)計課題：設(shè)計一帶式運輸機(jī)傳動裝置.運輸機(jī)連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載起動，使用期限8年，減 速器小批量生產(chǎn)，兩班制工作，運輸容許速度誤差為土 5%。表一數(shù)據(jù)編號運輸機(jī)的工作拉力F/N運輸帶工作速度（m/s）卷筒直徑（mrj）26901.60260設(shè)計要求1. 減速器裝配圖一（A1）。2. 繪制軸零件圖（A4）、齒輪零件圖（A3）各一，繪制箱體零件圖（A1）3. 設(shè)計說明書一份。三.設(shè)計步驟1.傳動裝置總體設(shè)計方案計算與說明主要結(jié)論1).組成：傳動裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。2).特點：齒輪相對于軸承對稱分布，故軸向載荷分布均勻，要求軸要滿足-定的

2、剛度。3).確定傳動方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動功率大，將 V型帶設(shè)置在高速級。2電動機(jī)的選擇計算與說明主要結(jié)論（1）電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇Y系列二相交流異步電 動機(jī)Y系列二相交流異步電動機(jī)（2）確定電動機(jī)容量：工作機(jī)阻力F1150N帶式運輸機(jī)效率w0.96工作機(jī)所需功率pwFv1150 1.60.kw 1 917kw1000 0.961000 wV帶傳動的效率10.95軸承效率20.99（球軸承稀油潤滑）齒輪傳動的效率30.97（齒輪為8級精度，稀油潤滑）彈性聯(lián)軸器效率40.99傳動裝置的總效率aa 123 40.95 0.992 0.97 0.990.894電動機(jī)的輸出功率PdP 1.

3、917kw 2.144kw0.894（3）電動機(jī)的選擇因為電動機(jī)的額定功率P Pd，選擇Y系列三相異步交流電動機(jī)型號為 Y100L1-4其參數(shù)如下表型號為Y100L1-4電動機(jī)型 號額定功率KW滿載轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)矩同步轉(zhuǎn)速ZminY100L1-42.214202.215003傳動裝置總傳動比的確定及各級傳動比的分配卷筒的速度V卷Dn卷1.吹601000卷筒的轉(zhuǎn)速n卷6010001.6JDn卷117.53/ .卷/ min總傳動比ianm144012.1n卷117.53初取id3.1i1i id12.13.1i13.94 傳動裝置運動和運動參數(shù)計算(1)各軸轉(zhuǎn)速1420/minnm 1420 nid

4、 3.1n458.1n i3.9458.1 rmin117.5rmin(2) 各軸輸入功率 電機(jī)額定功率 軸的輸出功率 軸 的輸出功率 卷軸的輸出功率(3)各軸輸入轉(zhuǎn)矩：電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩軸的輸出轉(zhuǎn)矩軸 的輸出轉(zhuǎn)矩工作機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩Pd2.144kwP1Pd 1 2.144 0.95P P 2 32.037 0.97 0.99P卷P 2 4 1.956 0.99 0.99T電9500P電9550 2.144 N mn電1420P2.037T19550 9550Nm ；n458.1P1.956T29550 9550Nm ；n117.5T3T2 2 4156.620.97 0.99N mP 2.037k

5、wP 1.956kwF卷 1.917kwT電 14.42N mT 41.82N mT 156.62 N mT3153.5N m軸號輸入功率P/kw輸入轉(zhuǎn)矩T/( n m)轉(zhuǎn)速n/(r/mi n)傳動比i效率電動機(jī)軸2.14414.4214201軸2.03741.82458.13.10.96032軸1.956156.62117.53.90.9603工作機(jī)軸1.917153.5117.510.99將以上結(jié)果列入下表，供以后計算使用主要結(jié)果女口左表5 設(shè)計V帶和帶輪計算與說明主要結(jié)論一設(shè)計V帶1確定V帶截型工作情況系數(shù)帶式運輸機(jī)工作載何變化較小由表6-4計算功率V帶截型2確定V帶輪基準(zhǔn)直徑小帶輪基準(zhǔn)

6、直徑大帶輪基準(zhǔn)直徑驗算帶速3確定中心距及V帶基準(zhǔn)長度 初定中心距計算V帶基準(zhǔn)長度V帶基準(zhǔn)長度實際中心距驗算小帶輪包角1 180Ld22Ld1取 Ka 1.2Pc KaPd 1.2 2.144kw由圖6-13選取Z型V帶由圖6-13及表6-3n1dd dd1 n2由表6-3知dd1i取dd90mm90 3.1279 mmdd2 280mmVdd1n60 1000 60，取3.14 90 1420由 0.7(dd1 dd2)得259L d 2a02 56010006.69msKa 1.2Pc 2.573kw Z型V帶dd 90mmdd2 280mmV 6.69%在允許圍a0740a。dd22 dd

7、1初選a0dd123.14 c90 280 21717.3mm由表6-2選取LdLd - L da056057.3180280dd2560 mm2dd2 dd14a02280 904 5601600mm16001717.3501.4mm90 57.3 501.4158.3Ld 1600mma=501.4mm1158.34 確定V帶根數(shù)單根V帶基本額定功率 單根V帶額定功率增量 小帶輪包角修正系數(shù) 帶長修正系數(shù)V帶根數(shù) ZPc由表 6-5 p10.643kw由表 6-6p10.03kw由表6-7線性插值求得ka由表 6-2 ki 1.162.5730.943P13.495P1 kaki0.643

8、 0.030.943 1.16所以取Z5計算初拉力V 帶單位長度質(zhì)量由表6-10.06單根V帶的初拉力F0500 PC 2.5 vz ka2qv50025732.5210.06 6.696.69 4 0.94382.1N取 F082.1N6 高速齒輪傳動的設(shè)計計算與說明主要結(jié)果1選擇齒輪材料及確定初步參數(shù)(1)選擇齒輪材料及熱處理小齒輪45鋼調(diào)制小齒輪45鋼調(diào)制處理，齒面硬度240HBS大齒輪45鋼正火處理，齒面硬度200HBS大齒輪45鋼正火這是閉式軟齒面齒輪傳動，故先按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計，再校核彎曲疲勞強(qiáng)度。(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計1)許用接觸應(yīng)力h lim 1 589MPa極限應(yīng)力HL

9、im0.87HBS380（表 3-4）HLim2554MPa安全系數(shù)取Sh1HHLim許用接觸應(yīng)力ShHlim589 一H 1MpaSh1H1589M paHlim554H 2MpaSh1H2554M pa2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計齒輪的主要參數(shù)(1)計算小齒輪分度圓直徑1)小齒輪轉(zhuǎn)矩T1T14.182104 N mm齒寬系數(shù)單級減速器中齒輪相對軸承對稱布T14.182 10 N mmi置，由表3-7 取 d1載荷系數(shù)工作平穩(wěn)，軟齒面齒輪取節(jié)點區(qū)域系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動K1.4彈性系數(shù)由表3-5Zh2.5Ze189.&MPa(2)求所需小齒輪直徑d12KT1 I 1 ZhZe d1 3

10、J2 1.4 4.182 1 04 3.9 1198.8 2.5 247.61mm3.9554（3）確定幾何尺寸1 ）齒數(shù)2 ）模數(shù)3 ）中心距Z2d1乙乙 3.9 2597.547.611.9044 mm25由表3-2取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m Z1 Z2 a 225 100mm 125mm4）分度圓直徑d 1mZ12 2550mmd 2mZ22 100200mm5bdd11 50 mm1 50mm）確疋齒寬大齒輪齒寬b2b50 mm小齒輪齒寬b1b 656 656mm3齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核1） 計算許用彎曲應(yīng)力1）許用齒根應(yīng)力Flin0.7HBS 275（表 3-4）2）安全系數(shù)取d147.61mmZ1

11、25Z2100m 2mma 125mmd1 50mmd2200mmb2 50mmb1 56mmFlim 443MPaF lim 415MPaSf1.43）.許用齒根應(yīng)力FlimFSfF1F lim 1443316MPaSf1.4F2F lim 2415296MPaSf1.4f 1 316MPaF2 296MPa2)驗算齒根彎曲應(yīng)力1).復(fù)合齒形系數(shù)由表3-6，YFS14.21YFS23.962).齒根應(yīng)力2KT1YF1.T FS1bd1m2 1.4 4.18 1044.2150 50 298.59MPaF198.59MPa丫FS2F2F1 ytFS1cc 廠c 4.2198.59 3.9610

12、4.81MPaF2104.81MPa由 F1F1, F2F2結(jié)論:齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。7 滾動軸承和傳動軸的設(shè)計主要結(jié)論計算與說明1高速軸設(shè)計:(1)材料：選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表3-1 1， C取115(2)各軸段直徑的確定改尺寸1L 234.6 mm2低速軸設(shè)計：（1）材料：選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表3-1 1，C=115（2）軸段直徑的確定：143'H&TVl30由 dC3 P , P=2.0368kw,則 n3 p3'2.0368d C3115318.91mmTn 458.1因為有鍵連接，所以 d 18.91 1 5% 19.86 mm,取d仁22mmL仁4

13、4mm L2裝軸承套也起軸向定位作用，所以取 d2=28mm L2=58.6mmL3裝軸承，所以取d3=30mmL3=28mm d7也是裝軸承，取d7=30, L7=28mm d6段為齒輪軸過渡段，取d6=36mmL6=10mmd5段我齒輪軸段，L5=b仁56mm d4段為過渡段取d4=36mm L4=10mm初選軸承6206,其徑為30mm綜上所述：該軸的長度L=234.6mm由 d C3 p，則 d C3 P 115 3 1.95629.364mm ,HnFnA 117.5考慮到該軸段上開有鍵槽，因此取 d1 d 10.0530.83mm取 d1 32mm， L1 64mm，d2為連軸器的

14、定位軸肩,取d2 38mm， L2=56.6mmd3裝配軸承，選用6208軸承,取d3 40mm, L3 44mm d4裝配低速級大齒輪，d4 46mm , L4 43mmd5為齒輪軸肩，取 d5=52mm, L5=6mmd6為過度軸段,取d6=46mm L6=7mmd7 裝配軸承,選用 6208,取 d7=40mm, L7 30mm取齒輪距箱體壁距離為：12mm所以該軸的總長為：L=250.6mm3.校核高速軸由 Li 88.6 mmj_2 L358 mm作用在齒輪上的圓周力為：徑向力為FrFt2 4182 1031672.8N50tan1672.8 tan 20608.85NFaFtMFb

15、 0A 0FaFt 58Fb 1672.8Fb 116 0求水平面的支承反力：FqFrA FrBFr0F rBFrA36.25M0Fq88.6 FrB 116 FrA 58 0繪制垂直面彎矩圖MvFaL3836.40.05843.5N mm繪制水平面彎矩圖M AHFq11645.188.6 10357.16N m1M CHFqL1 L2Fa L246.06N m求垂直面的支承反力:Ft 1672.8 NFr 608.85NFA 836.4 NFB 836.4 N求合成彎矩圖：考慮最不利的情況，把.mH m；作為合成彎矩FrB797.15NFrA833.4 NMA Jm 2av_MIT ；57.

16、1620257.16N mMC ,MCV MCH46.062 43.52 61.2N mm繪制轉(zhuǎn)矩圖:軸的轉(zhuǎn)矩可按脈動循環(huán)考慮，已知軸的材料的為45鋼，調(diào)制，則繪制當(dāng)量彎矩MeT 吋 1672-80.05 41.82N m2由合成彎矩圖和軸的結(jié)構(gòu)圖可知，C和B都有可能是危險截面，應(yīng)分析計算其當(dāng)量彎矩，此處將軸的扭切應(yīng)力視為脈動循環(huán)，取0.6則C截面左側(cè)的當(dāng)量彎矩M eejmC T,61.2225.12B截面當(dāng)量彎矩為M AeMA(T)2、57.16225.12計算危險截面處軸的直徑:軸的材料選用的45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表C截面處的計算直徑:7-13d 336614 1022.26mm0.1 60

17、計入鍵槽的影響22.26 1.05 23.37mm有de 3623.37，則C截面處軸的強(qiáng)度足夠A截面處的計算直徑d 冊：0.1 60362.4 1021.83mm計入鍵槽的影響21.83 1.05 22.9230所以該軸是安全的。 彎矩及軸的受力分析圖如下M V 43.5mmM ah57.16 N mmM ch46.06 N mmT 41.82N mM ee 66.14N mM Ae 62.4N md 21.83mm.3計算高速軸的軸承1.計算當(dāng)量動載荷Fp由于軸承只承受徑向載荷，故當(dāng)量動載荷即為軸承承受的徑向載荷（軸承 的支承反力）。此處兩軸的當(dāng)量動載荷為：F P1F P2、836.428

18、33.421180.7N83.642797.1521155.4Nw 60MPa2.軸承的壽命計算 軸承基本額定動載荷 溫度系數(shù) 載荷系數(shù) 壽命指數(shù) 軸承的實際壽命由附表8-3由表8-6由表8-7球軸承Fp1F P21180.7N1155.4N19.50KN1.01106 ftCh 60n fpFp631061.0 19500,h 60 458.1 1.3 1180.7軸承的預(yù)期壽命Lh 46720h結(jié)論：由于Lh Lhfp 1.33Lh74600.8h故6206軸承可用9高速軸上鍵的設(shè)計與校核1. 與帶輪相聯(lián)的鍵的類型選用A型普通平鍵鍵的材料45鋼鍵的尺寸已知d1 =22mm輪轂長44,由附表

19、2-7參考教材，取 b h=7 7 L=40mm2. 校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度普通平鍵構(gòu)成靜聯(lián)接，因此只需校核輪轂的擠壓強(qiáng)度許用擠壓應(yīng)力已知V帶輪材料為鑄鐵，由表2-12鍵的工作長度L L b 40 7 33mm擠壓應(yīng)力334T310447.82 103、/卄口血+36.2MPa滿足要求 hld207 33所以所選鍵為:b h l= 7 7 40p 5060MPa10 .箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算與說明主要結(jié)論減速器的箱體采用鑄造（HT200制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪 嚙合質(zhì)量，大端蓋分機(jī)體采用 巴配合。is61. 機(jī)體有足夠的剛度在機(jī)體為加肋，外輪廓為長方形，增強(qiáng)了軸承座剛度。2. 考慮到機(jī)體零件的潤

20、滑，密封散熱。因其傳動件速度小于12m/s，故采用侵油潤油，同時為了避免油攪得 沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯x H為32mm為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面 應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗糙度為6.3。3. 機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性鑄件壁厚為8，圓角半徑為R=3機(jī)體外型簡單，拔模方便.4. 對附件設(shè)計A視孔蓋和窺視孔在機(jī)蓋頂部開有窺視孔，能看到傳動零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的 空間，以便于能伸入進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開窺視孔與凸緣一 塊，有便于機(jī)械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制 成，用M6緊固B油螺塞：放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近

21、的一側(cè)，以 便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機(jī)體外壁應(yīng)凸起一塊，由機(jī)械 加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。C油標(biāo)：油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能 太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出。D通氣孔：由于減速器運轉(zhuǎn)時，機(jī)體溫度升咼，氣壓增大，為便于排氣，在機(jī)蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達(dá)到體為壓力平衡。E蓋螺釘：啟蓋螺釘上的螺紋長度要大于機(jī)蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。 釘桿端部要做成圓 柱形，以免破壞螺紋。F位銷：為保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)結(jié)凸緣的長 度方向各安裝兩個圓錐疋位銷，以提咼疋位精度。G吊環(huán)：在機(jī)蓋上直接鑄出吊環(huán)，用以起吊或搬運

22、較重的物體 .減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸如下：名稱符號計算公式結(jié)果箱座壁厚0.025a3 88箱蓋壁厚1i 0.02a3 88箱蓋凸緣厚度bib|1.5 112箱座凸緣厚度bb 1.512箱座底凸緣厚度b2b22.520地腳螺釘直徑dfdf 0.036a 12M20地腳螺釘數(shù)目n查手冊4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑did10.72dfM16機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑d2d2= (0.50.6 ) dfM10軸承端蓋螺釘直徑d3d3= (0.40.5 ) df8視孔蓋螺釘直徑d4d4 = (0.30.4 ) df6定位銷直徑dd =（ 0.70.8） d28df , d1, d2 至外Ci查機(jī)械課程設(shè)計指導(dǎo)26機(jī)壁距

23、離書表42216df , d2至凸緣邊C2查機(jī)械課程設(shè)計指導(dǎo)24緣距離書表414外機(jī)壁至軸承座lili =Ci+C2+（ 812）47端面距離大齒輪頂圓與機(jī)11>1.210壁距離齒輪端面與機(jī)壁22 >12距離機(jī)蓋，機(jī)座肋厚mi, mmi0.85 1, m 0.85mi 8 m 9軸承端蓋外徑D2D2 D +（ 55.5） d3104 （1 軸）122（ 2 軸）軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓SS D262（ 1 軸）80（ 2 軸）距離11.潤滑密封設(shè)計計算說明主要結(jié)論對于一級圓柱齒輪減速器，因為傳動裝置屬于輕型的，2ndv大齒輪的圓周速度6022117.5200 口/60 1000 2v 1.2

24、3%由于v 2嘆所以采用脂潤滑，箱體選用SH0357-92中的50號潤滑，裝至規(guī)定高度.油的深度為H+hi由 H=32 hi=13所以 H h132 13 45mm其中油的粘度大，化學(xué)合成油，潤滑效果好。 密封性來講為了保證機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接處密 封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng) 精創(chuàng)，其表面粗度應(yīng)為 6.3 。密封的表面 要經(jīng)過刮研。而且，凸緣聯(lián)接螺柱之間的距 離不宜太大。并勻均布置，保證部分面處的密封性。12.聯(lián)軸器設(shè)計計算與說明主要結(jié)論1. 類型選擇為了隔離振動和沖擊，選用彈性柱銷聯(lián)軸器2. 載荷計算.轉(zhuǎn)矩：查表14-2Tc KaT31.5 153.5N m因為計算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩，所以 查機(jī)械設(shè)計手冊22 112選取HL2型彈性柱銷聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為315 N mKa 1.5Tc 230.25N m四.設(shè)計小結(jié)這次的課程設(shè)計對于我來說有著深刻的意義。不僅是自己能夠獨立完成了設(shè)計任務(wù)，更重要 的是在這段時間使自己深刻感受到設(shè)計工作的那份艱難。設(shè)計過程可以用“改改改”來形象說明， 錯了改，再錯再改，一直到整圖變樣為止，這就是精益求精的設(shè)計過程，設(shè)計不怕錯，怕錯了不改。感覺設(shè)計對我們這些剛剛?cè)腴T（