機(jī)械課程設(shè)計(jì)(螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)裝置)課件

1、 目 錄1 1、 電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 1.11.1、電動(dòng)機(jī)的選擇、電動(dòng)機(jī)的選擇.(2)(2) 1.21.2、總傳動(dòng)比計(jì)算及傳動(dòng)比分配、總傳動(dòng)比計(jì)算及傳動(dòng)比分配.(3)(3) 二、二、 各齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算各齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 2.12.1、直齒圓柱齒輪減速設(shè)計(jì)、直齒圓柱齒輪減速設(shè)計(jì).(5)(5) 2.22.2、直齒圓錐齒輪減速設(shè)計(jì)、直齒圓錐齒輪減速設(shè)計(jì).(9)(9)3 3、 滾動(dòng)軸承的選擇滾動(dòng)軸承的選擇. (13)(13)4 4、 聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器的選擇. (14)(14)5 5、 設(shè)計(jì)心得設(shè)計(jì)心得.(15)(15)6 6、 參考參考.(16)(16) 機(jī)械設(shè)計(jì)

2、課程設(shè)計(jì) - 1 - 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書題目 螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)系統(tǒng)圖：原始數(shù)據(jù)：輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)矩原始數(shù)據(jù)：輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)矩 p=3.5kwp=3.5kw 輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速 1min125rn工作條件：螺旋輸送機(jī)單向傳動(dòng)、連續(xù)工作、工作平穩(wěn)；輸送機(jī)主軸轉(zhuǎn)速允許誤差工作條件：螺旋輸送機(jī)單向傳動(dòng)、連續(xù)工作、工作平穩(wěn)；輸送機(jī)主軸轉(zhuǎn)速允許誤差；每天工；每天工%7作作 8 8 小時(shí)，使用壽命小時(shí)，使用壽命 5 5 年，年，2 2 年大修；中型機(jī)械廠制造，中批生產(chǎn)。年大修；中型機(jī)械廠制造，中批生產(chǎn)。 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) - 2 - 1.1. 電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算電動(dòng)機(jī)的選擇與

3、運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算1.11.1、電動(dòng)機(jī)的選擇、電動(dòng)機(jī)的選擇1.1.1、確定傳送機(jī)所需的功率 wP設(shè)定傳送機(jī)本身的功率98. 0w1.1.2、確定傳動(dòng)總效率 總其中、分別為聯(lián)軸器、一對(duì)錐齒443221總1234輪、一對(duì)圓柱齒輪、球軸承的效率。查表可得：、99. 0190. 0297. 0398. 04 78920. 098. 097. 090. 099. 0432總1.1.3、電動(dòng)機(jī)的輸出功率 kWPPwd43. 478920. 05 . 31.1.4、選擇電動(dòng)機(jī) 單級(jí)圓柱斜齒輪的傳動(dòng)比 53i 錐齒輪 4i 則總動(dòng)比的范圍是 12-18 所以，的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍為 13450-1500mimr 選

4、擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：Y112M2Y112M2 Y132M2-6 電動(dòng)機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù)額定功率wKkW4滿載轉(zhuǎn)速滿nmin2890r同步轉(zhuǎn)速 同nmin3000rKWP5 . 3w78920. 0總kWPd43. 4電動(dòng)機(jī)型號(hào)：Y112M2Y112M2 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) - 17 -額定轉(zhuǎn)矩 額TmN 2 . 2最大轉(zhuǎn)矩maxTmN 2 . 21.21.2、總傳動(dòng)比計(jì)算及傳動(dòng)比分配、總傳動(dòng)比計(jì)算及傳動(dòng)比分配1.2.1、總傳動(dòng)比計(jì)算 由題目給定參數(shù)可知輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速1min130nr 12.231252890nnia滿 1.2.2、傳動(dòng)比的分配 一級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比一般。5-3i 一級(jí)圓錐齒輪減速

5、器，用于輸入軸與輸出軸垂直相交的傳動(dòng)時(shí)，若 采用直齒輪一般，因此取一級(jí)閉式圓柱斜齒齒輪傳動(dòng)比=33i ai 則一級(jí)開式圓錐此輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比71. 7312.23i12iia 1.2.3、傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 （1）、對(duì)于圓柱斜齒齒輪傳動(dòng)： 高速軸的輸入功率：kWK465. 399. 05 . 3P1wI 低速軸的輸入功率：kW30. 397. 098. 0465. 3PP34III對(duì)于圓錐齒輪傳動(dòng)：高速軸的輸入功率kW20. 398. 099. 030. 3PP41IIIII 低速軸的輸入功率kW82. 298. 090. 020. 3PP42IIIIv （2）、各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算： 對(duì)于圓柱齒

6、輪傳動(dòng)：高速軸轉(zhuǎn)速min2890nrnI滿3i171. 7i2 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) - 18 - 低速軸轉(zhuǎn)速min33.96332890n1IIrinI 對(duì)于圓錐齒輪傳動(dòng)：高速軸轉(zhuǎn)速 min33.9632rnnIII 低速軸轉(zhuǎn)min95.12471. 733.963n2IvrinIII （3）、各軸輸入轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 對(duì)于圓柱齒輪傳動(dòng)： 高速軸輸入轉(zhuǎn)矩mNnPTIII45.112890465. 395509550 低速軸輸入轉(zhuǎn)矩mNnPTIIIIII71.3233.96330. 395509550 對(duì)于圓錐齒輪傳動(dòng)： 高速軸輸入轉(zhuǎn)矩mNnPT72.3133.9632 . 395509550IIIII

7、IIII 低速軸輸入轉(zhuǎn)矩mNnPTIvIv53.21595.12482. 295509550Iv（4）、各軸功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩列于下表: : 軸 名功率kW轉(zhuǎn)速minr轉(zhuǎn)矩mN 高速軸 I3.465289011.45圓柱齒輪傳動(dòng) 低速軸II3.36963.3332.71高速軸III3.2963.3331.72圓錐齒輪傳動(dòng)低速軸IV2.82124.95215.53kW20. 3PIIIkW82. 2PIvmin2890Irn min33.963IIrn min33.963IIIrnmin95.124IvrnmNTI45.11mNTII71.32mNTIII72.31mNTIv53.215 機(jī)械設(shè)計(jì)

8、課程設(shè)計(jì) 3二、二、 各齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算各齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算2.12.1、直齒圓柱齒輪減速設(shè)計(jì)、直齒圓柱齒輪減速設(shè)計(jì)2.1.1 工況分析直齒圓柱斜齒齒輪傳動(dòng)采用軟齒面閉式傳動(dòng)，初選傳動(dòng)精度為 8級(jí)，齒輪表面粗糙度為，其主要失效形式為點(diǎn)蝕，考慮傳動(dòng)平穩(wěn)6 . 1aR性，齒數(shù)宜取多一些，取，壓力角為251Z75325112iZZ。 202.1.2 設(shè)計(jì)原則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)度計(jì)算。2、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)。2.1.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）、選擇齒輪材料并確定螺旋角 小齒輪用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度 250HBS 大齒輪用 45 鋼，正火處理，吃面硬度 210HB

9、S （2）、按齒面接觸接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 即即 3121) 1(671uduKTdHt (1) 確定公式的各值 1.試選載荷因數(shù) 2 . 1tk 2.轉(zhuǎn)矩mmNT114501 4.許用接觸應(yīng)力 ：kW465. 3PIkW30. 3PII 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 3 nminminZSHHH 5.安全系數(shù) S=1 失效概率為 1% 選齒寬系數(shù) 1d 查表，MPa6001limHMPa5002limH 6.1.應(yīng)力循環(huán)次數(shù),每年按 300 天工作計(jì)算，每天 8 小時(shí) 911008. 230085289060N8321069. 31NN2.查圖 6-37 中曲線 113. 11NZ,.13. 11NZ3.計(jì)算接

10、觸疲勞許用應(yīng)力，安全系數(shù)1SMPa678MPa160013. 1SZHHlim1N1H1MPa565MPa150013. 1SZFHlim2N22H 則mmuduKTdHt72.28) 1(6713121 7.計(jì)算圓周速度 smvnt/34. 4100060289072.28100060d11 因?yàn)?，所以可選 8 級(jí)精度smv/5 8.模數(shù) m mmzdm15. 12572.28/11 圓整后，取5 . 1m 9.分度圓直徑： mmmzd5 .375 . 12511 251Z752Z20MPa6501H 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 3 10.中心距 a 752/5 .375 .1122/21dda 11

11、.齒寬 5 .3711ddb 圓整后382b 431b （3）、1.校核彎曲疲勞強(qiáng)度 bbFSbbbmdYKT112 2. 查取齒形系數(shù)表【1】6-39 25. 41FaY 90. 32FaY 3. 彎曲疲勞許用應(yīng)力 nFbbbbYSmin1lim 4. 由圖 6-40 得彎曲疲勞極限應(yīng)力 Mpabb4901lim Mpabb4002lim 5. 由圖 6-41 得彎曲疲勞壽命系數(shù)： 11NY6001103NNN， 11NY6001103NNN， 6.彎曲疲勞許用應(yīng)力 pa490114901min1lim1MYSNFbbbbMPa5802H2 . 1K5 . 1m mma75mm43b1 機(jī)械

12、設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 3 pa400114002min2lim2MYSNFbbbb （4）、校核計(jì)算 21111129.4825. 45 .375 . 143114502 . 122bbFSbbmdbYKT 21221278.5095. 35 .375 . 138114502 . 122bbFSbbZmdbYKT故彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。（5）、計(jì)算齒輪其他參數(shù)齒頂高 mmmhha5 . 15 . 11*a頂隙 mmmcc375. 05 . 125. 0*齒根高 mmh875. 1f全齒高 mmhhhfa375. 2875. 15 . 1分度圓直徑 mmmZ5 .37d11 mmZmd5 .11222 基圓

13、直徑 mmddb24.35cos11mmddb72.105cos22 齒頂圓直徑 mmhddaa5 .4035 .37211mmhddaa5 .11535 .112222 齒根圓直徑 mmhddff75.3375. 3-5 .37211mmhddff75.10875. 3-5 .112222齒距 mmmpnn71. 4齒厚 mmps355. 22/mmb38225. 41FaY90. 32FaY 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 3齒槽寬 mmpe355. 22/2.22.2、直齒圓錐齒輪減速設(shè)計(jì)、直齒圓錐齒輪減速設(shè)計(jì)2.2.1 選定高速級(jí)齒輪精度等級(jí)、材料及齒數(shù)（1）輸送機(jī)為一般工作機(jī)械，速度不高，故選用

14、8 級(jí)精度。（3）材料選擇 選則小齒輪材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為250HBS。大齒輪材料為 45 鋼，正火處理，硬度為 210HBS。（4）選小齒輪齒數(shù),201z則：。155z2 .1542071. 72122，取ziz2.2.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按參考文獻(xiàn)1式 10-9a 計(jì)算即 32111215 . 0192. 2uKTZdRRHEt（1)確定公式內(nèi)的各項(xiàng)數(shù)值1.試選載荷系數(shù) =1.3.tK2.計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩：mmNT 317201113.由表【1】6-10 查出材料的彈性影響系數(shù)：218 .189 MPZE4.由表【1】6-36 按齒面硬度查出：小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限

15、=600MPa；1limH大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=500MPa2limH5.計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：=60963.3358300=6.94hjLnN1160810=1.3tK13. 11NZ30. 11NZ 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 3=9.00。212/iNN 710 6. 疲勞壽命系數(shù)查圖 6-37 中曲線 113. 11NZ 30. 11NZ7. 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，安全系數(shù)1SMPa678MPa160013. 1SZHHlim1N1H1 MPa650MPa150030. 1SZFHlim2N22H 2.2.3 計(jì)算 1.計(jì)算小圓分度圓直徑32111215 . 0192. 2uKTZdRRHEtm

16、m57.3992. 271. 7315 . 0-131317203 . 15288 .18932）（2.計(jì)算圓周速度 smvnt/994. 110006033.96357.39100060d1111 因?yàn)?，所以可選 8 級(jí)精度smv/33.計(jì)算齒輪模數(shù) 98. 12057.3911zdm 圓整后取 2m 則圓整后mmmzd4022011203Z1554Zo20mmb451 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 3 4.齒寬 404011ddb圓整后 mmb402mmb4512.2.4 校核彎曲疲勞強(qiáng)度1.校核彎曲疲勞強(qiáng)度 bbFSbbbmdYKT112 2. 查取齒形系數(shù)表【1】6-39 25. 41FsY 90

17、. 32FsY 3. 彎曲疲勞許用應(yīng)力 nFbbbbYSmin1lim 4. 由圖 6-40 得彎曲疲勞極限應(yīng)力 小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限： Mpabb4601lim 大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限 Mpabb4002lim 5. 由圖 6-41 得彎曲疲勞壽命系數(shù)： 11NY6001103NNN， 11NY6001103NNN， 6.彎曲疲勞許用應(yīng)力 pa460114601min1lim1MYSNFbbbb pa400114002min2lim2MYSNFbbbbmmb40225. 41FsY90. 32FsY 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 3 （4）、校核計(jì)算 1111111115.2125. 44024531

18、7202 . 122bbFSbbmdbYKT 2122111297.9395. 340240317202 . 122bbFSbbZmdbYKT故彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。（5）。計(jì)算節(jié)圓錐角35. 7arctan211ZZ 65.8235. 79022.2.5 幾何尺寸計(jì)算（1）錐齒輪大端分度圓直徑，mmzmd4011mmzmd310155222（2）計(jì)算錐距 RmmzzmR08.160240251600122221（3）計(jì)算齒寬 （一般取)31R,mmRBR6 .5308.16031圓整后取mmBB545921 2.2.6 計(jì)算齒輪其他參數(shù) 分度圓直徑 mmzmd4011mmzmd310155222

19、齒頂高 mmmhhaa221齒根高 mmmchhaf5 . 2225. 1mmBB545921 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 3全齒高 mmhhhfa5 . 45 . 22頂隙 mmmcc5 . 0225. 0齒頂圓直徑 mmhdda97.4335. 7cos440cos2111 mmhdda51.15565.82cos4155cos2222齒根圓直徑 mmhddf08.3035. 7cos10-40cos21f11 mmhddf72.15365.82cos10-155cos22f22 齒寬 mmBB545921齒根角 89. 0)/arctan(Rhff根錐角 46.689.0-35.711ff76.8

20、189.0-65.8222ff三、滾動(dòng)軸承的選擇三、滾動(dòng)軸承的選擇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)其重量和尺寸也無特殊要求故選擇常用材料 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理.2.軸承（深溝球軸承）1） 軸選軸承為 6009I2）軸選軸承為 6008II3）軸選軸承為 6007III 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 3根據(jù)軸承確定各軸安裝軸承的直徑為:D1=45mmD2=42mmD3=35mm四、聯(lián)軸器的選擇四、聯(lián)軸器的選擇 軸軸 1 1 （1）選擇聯(lián)軸器類型。運(yùn)輸機(jī)工作平穩(wěn)單向傳動(dòng)聯(lián)接兩軸對(duì)中 （2）選擇聯(lián)軸器型號(hào)。由表【1】15-1 查取 k=1.7 按式（15-1）算 mNKKTTC58.4541255 . 395501按計(jì)算的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和軸徑：GB/T4323-2002 中選用 LT7 型彈性套柱銷聯(lián)軸器。相關(guān)數(shù)據(jù)：許用轉(zhuǎn)矩mNTP.500 許用轉(zhuǎn)速1min3600rNP 軸徑 45mm 軸軸 2 2 根據(jù)以上方法計(jì)算 mNKTTC60.5571.327 . 1112 按計(jì)算的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和軸徑：GB/T4323-2002 中選用 LT4 型