設(shè)計某車間零件傳送設(shè)備的傳動裝置

1、南 湖 學(xué) 院課程設(shè)計報告書 題 目： 車間零件傳送設(shè)備的傳動裝置 系 部： 機(jī)械系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 機(jī)械四班 姓 名： 夏嘉 學(xué) 號： 2012964234 序 號： 36 組號： 3 2010年11月23日目 錄1 前言- 1 -2 課程設(shè)計任務(wù)書- 2 -2.1 傳動布置方案- 2 -2.2已知條件- 2 -2.3設(shè)備工作條件- 2 -3 課程設(shè)計的內(nèi)容- 3 -3.1本次設(shè)計的對象為普通減速器，具體內(nèi)容是：- 3 -4 設(shè)計準(zhǔn)備- 3 -5 傳動裝置的總體設(shè)計- 3 -5.1確定傳動方案- 3 -5.2電動機(jī)的選擇- 4 -6 計算總傳動比和分配各級傳動比-

2、 5 -7 計算傳動裝置的相對運(yùn)動和動力參數(shù)- 5 -7.1 各軸轉(zhuǎn)速- 5 -7.2 各軸功率- 6 -7.3 各軸轉(zhuǎn)矩- 6 -8 傳動零件的實(shí)際計算- 7 -8.1選擇聯(lián)軸類型和型號- 7 -8.2 V帶傳動設(shè)計- 7 -9 減速器高速級齒輪設(shè)計- 9 -9.1選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)- 9 -9.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計- 9 -南湖學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書1 前言    機(jī)器一般是由原動機(jī)、傳動裝置和工作裝置組成。傳動裝置是用來傳遞原動機(jī)的運(yùn)動和動力、變換其運(yùn)動形式以滿足工作裝置的需要，是機(jī)器的重要組成部分。傳動裝置是否合理將直接影響機(jī)器的工作性能、重量

3、和成本。合理的傳動方案除滿足工作裝置的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護(hù)方便。本設(shè)計中原動機(jī)為電動機(jī)，工作機(jī)為皮帶輸送機(jī)。傳動方案采用了兩級傳動，第一級傳動為帶傳動，第二級傳動為單級直齒圓柱齒輪減速器。     帶傳動承載能力較低，在傳遞相同轉(zhuǎn)矩時，結(jié)構(gòu)尺寸較其他形式大，但有過載保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，還可緩和沖擊和振動，故布置在傳動的高速級，以降低傳遞的轉(zhuǎn)矩，減小帶傳動的結(jié)構(gòu)尺寸。      齒輪傳動的傳動效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長，是現(xiàn)代機(jī)器中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)構(gòu)之一。本設(shè)計采

4、用的是單級直齒輪傳動。- 1 -南湖學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書課程設(shè)計任務(wù)書2 課程設(shè)計任務(wù)書2.1 傳動布置方案設(shè)計某車間零件傳送設(shè)備的傳動 圖2.1 方案設(shè)計1減速器 2連軸器 3滾筒 4運(yùn)輸帶 4電動機(jī) 5帶傳動2.2已知條件2.2.1 輸送帶主動輸出轉(zhuǎn)矩2.2.2 輸送帶工作速度（允許輸送帶速度誤差）2.2.3 滾筒直徑2.2.4 滾筒效率（包括滾筒軸的效率損失）2.3設(shè)備工作條件室內(nèi)工作，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，每日兩班，工作8年，車間有三相交流電源。3 課程設(shè)計的內(nèi)容3.1本次設(shè)計的對象為普通減速器，具體內(nèi)容是：3.1.1設(shè)計論述。3.1.2選擇電動機(jī)。3.1.3減速器外部傳動零件設(shè)計（包

5、含軸器選擇）。3.1.4減速器設(shè)計。設(shè)計減速器的傳動零件；對各軸進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，按彎扭強(qiáng)度條件驗(yàn)算個軸的強(qiáng)度；按疲勞強(qiáng)度條件計算輸出軸上軸承的強(qiáng)度；選擇各軸承，計算輸出軸上軸的壽命；選擇各鍵，驗(yàn)算輸出軸上鍵連接的強(qiáng)度；選擇各配合尺寸處的公差與配合；決定潤滑方式，選擇潤滑劑。3.1.5繪制減速器的裝配圖和部分零件工作圖。減速器裝配圖1張（A0或A1）；底座（或箱蓋）工作圖1張(A1)；輸出軸級該軸上齒輪的工作圖各一張（A3）3.2.6編寫設(shè)計說明書。 4 設(shè)計準(zhǔn)備 閱讀設(shè)計任務(wù)書，明確設(shè)計要求和工作條件;通過看實(shí)物、模型、錄像和減速器拆裝實(shí)驗(yàn)等，了解設(shè)計對象；閱讀有關(guān)資料、圖紙；擬定設(shè)計計劃等。5

6、 傳動裝置的總體設(shè)計 傳動裝置總體設(shè)計的內(nèi)容為：確定傳動方案、選定電動機(jī)型號、計算總傳動比和合理分配各級傳動比，計算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)。為設(shè)計各級傳動件和裝配圖設(shè)計提供條件。5.1確定傳動方案 合理的傳動方案應(yīng)滿足及其的功能要求，例如傳動功率的大小，轉(zhuǎn)動和運(yùn)動形式，同時他應(yīng)該適應(yīng)工作條件，滿足工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、傳動效率高、使用維修高、使用維修方便、工藝性和經(jīng)濟(jì)性合理等要求。 由設(shè)計任務(wù)課程確定設(shè)計方案如圖所示。 該轉(zhuǎn)動裝置的總效率為 式中：為齒式聯(lián)軸器的傳動效率； 分別的齒輪傳動的效率； 為V帶傳動的傳動效率； 、分別是滾動軸承的傳動效率。5.2電動機(jī)的選擇5.2.1選擇電動

7、機(jī)類型按工作工作要求：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)；選用Y系列全封閉自扇冷式籠型三相異步電動機(jī)，電壓。5.2.2選擇電動機(jī)容量 電動機(jī)工作速度：式中： 工作機(jī)的轉(zhuǎn)速，D為工作機(jī)滾筒的直徑: 式中：為工作機(jī)的工作效率，為電動機(jī)的工作效率;為傳動裝置的總效率;5.2.3確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速 按照電動機(jī)轉(zhuǎn)速要求和傳動機(jī)構(gòu)的要求的合理的傳動比范圍，可推算出電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍： 式中：n電動機(jī)的可選轉(zhuǎn)速范圍，、分為帶傳動、圓柱齒輪傳動1和圓柱齒輪傳動2的合理傳動比范圍：經(jīng)查表可得：該裝置可選用同步轉(zhuǎn)速為的電動機(jī)。 由表20-1查出符合設(shè)計要求并綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、重量、價格等選定電動機(jī)型號為Y132S

8、-4電動機(jī)型號額定功率滿載轉(zhuǎn)速最大轉(zhuǎn)矩軸伸尺寸機(jī)座中心高Y132S-45.514402.250132 6 計算總傳動比和分配各級傳動比傳動裝置的總運(yùn)動比要求為： 式中：電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速，由于該傳動裝置為多級傳動，總傳動比應(yīng)為： 式中：、分別為帶傳動個兩組圓柱齒輪傳動的比參照各級齒輪的傳動比傳動比參考查表可假設(shè)各傳動比： ; ； 傳動裝置的實(shí)際傳動比要選定的齒數(shù)或標(biāo)準(zhǔn)帶輪直徑要準(zhǔn)確計算，應(yīng)而與要求傳動比可能有誤差。一般允許工作實(shí)際轉(zhuǎn)動的相對誤差為。7 計算傳動裝置的相對運(yùn)動和動力參數(shù)設(shè)計計算傳動件時，需要知道各軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩或功率，因而2因?qū)⒐ぷ鳈C(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩或功率推算到各軸上。改傳動裝置從電動

9、機(jī)到工作機(jī)三軸，依次為1、2、3軸，則可算各軸轉(zhuǎn)速。 7.1 各軸轉(zhuǎn)速 式中：n 電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速， 、分別為1、2、3軸的轉(zhuǎn)速，；1軸為高速軸，2軸為低速軸； ，依次為電動機(jī)軸至高速軸1、2、3軸，2、3軸間的傳動比。 7.2 各軸功率 式中：電動機(jī)輸出功率，KW； 、1、2、3輸出功率，KW； 、依次為電動機(jī)軸與1軸，1、2軸，2、3軸間的傳動效率。 7.3 各軸轉(zhuǎn)矩 由電動機(jī)的輸出功率：； 可知電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩： 式中：、1、2、3軸的輸入轉(zhuǎn)矩，。將運(yùn)動和動力參數(shù)的實(shí)際數(shù)值列表如下： 圖7.3 相關(guān)參數(shù)軸參數(shù)電動機(jī)1軸2軸3軸轉(zhuǎn)速1440576152.22056.315功率5.0064.

10、8064.6154.432轉(zhuǎn)矩33.20078.883286.643744.0368 傳動零件的實(shí)際計算 進(jìn)行減速器裝配圖設(shè)計時，必須先要求得各級傳動件的尺寸、參數(shù)、并選好聯(lián)軸器的類型個尺寸。當(dāng)傳動的裝置中有減速器外有轉(zhuǎn)動件，一般應(yīng)先進(jìn)行其設(shè)計，以便使減速器設(shè)計的原始條件比較精確。8.1選擇聯(lián)軸類型和型號 8.1.1類型選擇 聯(lián)軸器除連接兩軸并傳遞轉(zhuǎn)矩外，在該傳動裝置中它還應(yīng)具有補(bǔ)償兩軸因制造和安裝誤差而造成的軸線偏差的功能，為了達(dá)到要求，該裝置中選用無彈性元件的繞性聯(lián)軸器G1G1性鼓形聯(lián)軸器。 8.1.2計算聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩 式中：T為公稱轉(zhuǎn)矩，單位為;為工作情況系數(shù)，經(jīng)查表為1.5。 8.1.

11、3 確定聯(lián)軸器的型號根據(jù)計算轉(zhuǎn)矩及所選的聯(lián)軸類型，按照的條件由聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)（ZBJ1901389）選定該聯(lián)軸器的型號為：GIGL2，他的公稱轉(zhuǎn)矩為N·m，許用的最大轉(zhuǎn)速為4000，軸徑為2548之間。8.2 V帶傳動設(shè)計8.2.1確定計算功率 式中：為工作系數(shù)；為電動機(jī)的額定功率，單位為KW。8.2.2選擇型號 根據(jù)計算功率和小帶輪轉(zhuǎn)速n1經(jīng)初步選用A型帶。8.2.3確定帶輪基準(zhǔn)直徑 查表可選取掉帶輪最小基準(zhǔn)直徑；又有，查表選取，所以 ，圓整為315mm。8.2.4驗(yàn)算帶的速度V 符合V帶要求。 8.2.5確定V帶的基準(zhǔn)長度和傳動中心距在范圍內(nèi)，初定中心距 所以帶的基準(zhǔn)長度 根據(jù)查表選

12、取和相近的V帶的基準(zhǔn)長度。根據(jù)】來計算實(shí)際中心距，由于V帶的中心距可以調(diào)整，所以采用近似算法 考慮安裝調(diào)整和補(bǔ)償預(yù)緊力的需要，中心距地變動范圍為： 8.2.6驗(yàn)算小帶輪包角 包角合適。8.2.7帶的根數(shù)z 因小帶輪的直徑，帶速為，傳動比為i=2.5，查表得：單根v帶所能傳動的功率=1.91KW； 功率增量； 包角修正系數(shù)； 帶的長度系數(shù)。 帶入以下公式可得： 故選3根帶。8.2.8計算預(yù)緊力 單根V帶所需的預(yù)緊力： 8.2.9計算作用在軸上的壓軸力 式中：z帶的根數(shù)； 帶根數(shù)的預(yù)緊力； 小帶輪的包角。圖8.2.9 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果如下：小帶直徑（mm）大直徑（mm）中心距a（mm）基準(zhǔn)長度（m

13、m）帶的根數(shù)z125315443.32460039 減速器高速級齒輪設(shè)計9.1選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)9.1.1選用斜齒圓柱齒輪傳動9.1.2設(shè)備為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級精度（GB10095-88）9.1.3材料選擇：由表10-1選小齒輪材料為（調(diào)質(zhì)），硬度為280HB，大齒輪為45鋼（調(diào)質(zhì)）。硬度為240HB，二者材料硬度差為40HB。9.1.4選小齒輪齒數(shù)9.1.5初選螺旋角9.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計 齒面接觸強(qiáng)度計算公式為： 9.2.1確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值9.2.1試選；9.2.2小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩；9.2.3選齒寬系數(shù)；9.2.4選材料的彈性影響系數(shù)；9.2.5選齒面硬度查得 小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限9.2.6計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 9.2.7