青島理工大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)ZDD-9

1、15/15 機(jī)械課程設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說 明 書 學(xué)院:機(jī)電工程 班級(jí):機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 指導(dǎo)教師: 設(shè)計(jì)者: 學(xué)號(hào):2013年1月14日 目錄一設(shè)計(jì)任務(wù)書3二電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算3三傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算4四設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)6五設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)7六軸的設(shè)計(jì)計(jì)算11七軸的強(qiáng)度校核12八滾動(dòng)軸承的選擇及其壽命驗(yàn)算14九聯(lián)接的選擇和驗(yàn)算15十. 減速器的潤(rùn)滑及密封形式選擇:16十一.參考文獻(xiàn)16一設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)任務(wù)書 1） 設(shè)計(jì)題目 ：設(shè)計(jì)膠帶運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置 2） 工作條件：B類工作年限工作班制工作環(huán)境載荷性質(zhì)生產(chǎn)批量102多灰塵稍有波動(dòng)小批3） 技術(shù)數(shù)據(jù)題號(hào)滾筒圓周力F(N)帶速 v(m/s)滾

2、筒直徑 D(mm)滾筒長(zhǎng)度 L(mm)ZDD-914001.8320500 二、電動(dòng)機(jī)的選擇二電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算 1） 選擇電動(dòng)機(jī)系列 根據(jù)工作要求及工作條件應(yīng)選用三 滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)所需有相異步電動(dòng)機(jī)，開式結(jié)構(gòu)，電壓380伏，Y系列電動(dòng)機(jī) 效功率：2） 滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)所需要的有效功率為 ： 以下是根據(jù)圖表確定各部分的效率: V帶傳動(dòng) 1=0.95一對(duì)滾動(dòng)軸承的效率 2=0.99 閉式齒輪的傳動(dòng)效率 3=0.97（8級(jí)） 彈性聯(lián)軸器 4=0.99一對(duì)滑動(dòng)軸承 5=0.97傳動(dòng)滾筒 6=0.96 傳動(dòng)總效率為 ： 傳動(dòng)總效率： 3).電機(jī)的轉(zhuǎn)速為 電機(jī)轉(zhuǎn)速： 所需的電動(dòng)機(jī)的功率為 所需電機(jī)功率： 查表所選的Y型

3、三相異步電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y112M-4型，或選Y132M1-6型。方案號(hào)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比1Y100L2-44.01500144013.402Y132S-64.010009608.94比較兩種方案可見：方案1選用的電動(dòng)機(jī)總傳動(dòng)比較大。為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，選用方案2，電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M1-6。主要性能如下：電動(dòng)機(jī)額定功率P0/KW4.0電動(dòng)機(jī)軸伸長(zhǎng)長(zhǎng)度E/mm80電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速n0/(r/min)960電動(dòng)機(jī)中心高H/mm132電動(dòng)機(jī)軸伸直徑D/mm38堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩2.0 三 .傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算（一）. 分配傳動(dòng)比總傳動(dòng)比： 三、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng) 各級(jí)

4、傳動(dòng)比的粗略分配 根據(jù)總傳動(dòng)比，以及各種機(jī)械傳動(dòng)推薦的傳動(dòng)比范圍，各級(jí)傳 動(dòng)比分配如下： 總傳動(dòng)比： 取V帶傳動(dòng)比為i122.5 ，則齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比： i=8.936 齒輪的傳動(dòng)比： （二） 各軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 1 1軸：即電動(dòng)機(jī)的主動(dòng)軸 2、各軸功率、轉(zhuǎn)速 和轉(zhuǎn)矩2 2軸： 即減速器的高速軸 見表 3. 3軸：即減速器的低速軸 4. 4軸：即減速器的低速軸 軸序號(hào)功率P/KW轉(zhuǎn)速n/(r/min)轉(zhuǎn)矩T/N·m13.02796030.10922.87538471.50132.761107.43245.43842.706107.43240.549四設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)1.選擇V帶型號(hào)

5、由表得，工況系數(shù)KA=1.2,計(jì)算功率 根據(jù)Pc ，n1 ，由圖查出坐標(biāo)點(diǎn)位于A型處，按A型計(jì)算2.確定小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1按表，A型帶，取dd1=100mm3.驗(yàn)算帶速在525m/s之間4.確定大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2按表，取dd2=250mm5.確定中心距a與帶長(zhǎng)Ld初定中心距 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度由表，取Ld=1600mm實(shí)際中心距 6.驗(yàn)算小輪包角7.計(jì)算帶的根數(shù)由圖查得，由表得，V帶根數(shù)：取z=4根8.計(jì)算作用在軸上的載荷FR單根V帶的初拉力五.設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng) 1.齒輪材料的選擇 小齒輪選45#鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度217-255HBS， 大齒輪選用45#鋼，正火處理，齒面硬度162-217HBS

6、。計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N 查圖得，ZN1=1.0，ZN2=1.10（允許有一定點(diǎn)蝕）由圖11-15，得ZX1=ZX2=1.0取SHmin=1.0由圖11-13（b），得計(jì)算許用接觸應(yīng)力因?yàn)?，?jì)算中取2.按齒面接觸強(qiáng)度確定中心距小輪轉(zhuǎn)矩初取，由表11-5得，由圖11-7得，；減速傳動(dòng)；取計(jì)算中心距取中心距估算模數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)小輪齒數(shù)取Z1=24，Z2=88實(shí)際傳動(dòng)比在允許范圍內(nèi)齒輪分度圓直徑：圓周速度由表11-6，取齒輪精度為8級(jí)3.驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度按電機(jī)驅(qū)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，由表11-3，取KA=1.25由圖11-2（b），按8級(jí)精度和得KV=1.03齒寬由圖11-3（），按，考慮軸的剛度較大和齒輪相

7、對(duì)軸承為非對(duì)稱布置，得由表11-4，得載荷系數(shù)由圖11-4，按 所以由圖11-6由式11-31，計(jì)算齒面接觸應(yīng)力安全4.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度按Z1=24，Z2=88，由圖11-10得，由圖11-11得，由圖11-12得，由圖11-16（b），得 由圖11-17，得 由圖11-18，得YX1=YX2=1.0。取YST=2.0，SFmin=1.4由式11-25計(jì)算許用彎曲應(yīng)力由式11-21計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力5.齒輪主要幾何參數(shù)Z1=24，Z2=88， 齒寬， 中心距六軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算初步估計(jì)減速器高速軸外伸段軸徑取=120mm 取d=24mm 1.高速軸 外伸段直徑： d=24mm

8、2.低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 2.低速軸1）初步估計(jì)減速器低速軸外伸段軸徑 外伸段直徑： 取=120mm d=38mm 取d=38mm 2）選擇聯(lián)軸器根據(jù)傳動(dòng)裝置的工作條件，擬選用HL3型彈性柱銷聯(lián)軸器（GB5014-85)。計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tc為（KA取1.5）從表2.5-1可查得HL3號(hào)聯(lián)軸器不僅可以滿足轉(zhuǎn)矩要求（）。且其軸孔直徑（d=3038mm）能滿足減速周及滾筒軸徑的要求。因此選HL3號(hào)聯(lián)軸器七.軸的強(qiáng)度校核計(jì)算大齒輪上的作用力 轉(zhuǎn)距 圓周力 徑向力 無軸向力1.繪軸的受力簡(jiǎn)圖，求支座反力 a.垂直面支反力L1=L2=28+12+14+10=64mm 所以： ,b. 水平面支反力，2.作彎矩圖a.

9、垂直面彎矩MY圖C點(diǎn)b. 水平面彎矩MZ圖C點(diǎn):c. 合成彎矩圖C點(diǎn)：3.作轉(zhuǎn)矩T圖 4.作當(dāng)量彎矩圖該軸單向工作，轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力考慮，取=0.6C點(diǎn)左邊 C點(diǎn)右邊 D點(diǎn) 5.按當(dāng)量彎矩計(jì)算軸的直徑由以上分析可見，C點(diǎn)彎矩值最大，而D點(diǎn)軸徑最小，所以 該軸危險(xiǎn)斷面是C點(diǎn)和D點(diǎn)所在剖面。由45鋼調(diào)質(zhì)處理，查表13-1得 查表13-2得。 按式計(jì)算C點(diǎn)軸的直徑 考慮鍵槽影響，有一個(gè)鍵槽軸徑加大5% 該值小于原C點(diǎn)設(shè)計(jì)該點(diǎn)處軸徑52mm，故安全。 D點(diǎn)軸徑考慮鍵槽影響該值小于原設(shè)計(jì)該點(diǎn)處軸徑38mm，故安全。八.滾動(dòng)軸承的選擇及其壽命驗(yàn)算1.低速軸軸承選擇選擇一對(duì)深溝球球軸承621

10、0查表得，深溝球軸承的C=27000N，。2.計(jì)算徑向支反力由軸承的類型知，=因使用直齒輪，深溝球軸承只受徑向力查表， (2)校核軸承壽命 軸承壽命L=219983.72h當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算。 87600h故深溝球軸承6210適用 故深溝球軸承6210適用九聯(lián)接的選擇和驗(yàn)算1.減速器大齒輪與低速軸的鍵聯(lián)接（1）鍵的材料類型45號(hào)鋼，A型普通平鍵2）確定鍵的尺寸b=16mm, h=10mm, L=50mm3）驗(yàn)算鍵的擠壓強(qiáng)度鍵和軸的材料為鋼輪轂材料為鋼，校核鍵連接的擠壓強(qiáng)度。查表的許用擠壓應(yīng)力，鍵的計(jì)算長(zhǎng)度 l=L-b=50-16=34mm由下式得該鍵安全。所以選GB1096-792.聯(lián)軸器與減速器低速軸軸伸的聯(lián)接1）鍵的材料類型45號(hào)鋼A型普通平鍵，軋轂為鋼。2）確定鍵的尺寸b=12mm， h=8mm, L=50mm ,=100同上面的方法 l=50-12=38mm 該鍵安全，所以選GB1096-79。3.減速器高速軸軸上鍵的選擇GB1096-79 鍵長(zhǎng)50mm十.減速器的潤(rùn)滑及密封形式選擇:減速器的潤(rùn)滑采用干