機械廠裝配車間輸送帶傳動裝置設(shè)計

III軸37.044.871255.63三、傳動設(shè)計3.1帶傳動設(shè)計原始數(shù)據(jù)電動機功率——kw電動機轉(zhuǎn)速——r/minV帶理論傳動比——2.88設(shè)計計算〔1確定計算功率PcaPca=KA·Pd根據(jù)每天工作16小時,工作機為帶式運輸機,查得工作系數(shù)KA=1.2Pca=KA×Pd=1.2×5.5=6.6kw〔2選取普通V帶帶型根據(jù)Pca,nd確定選用普通V帶A型?！?確定帶輪基準直徑dd1和dd2a.初選小帶輪基準直徑=125b．驗算帶速5m/s<V<20m/sm/s5m/s<V<25m/s帶的速度合適。c.計算dd2dd2mm〔4確定普V帶的基準長度和傳動中心距根據(jù)0.7〔dd1+dd2<a0<2〔dd1+dd2339.5mm<a0<初步確定中心距a0=650mmLd’===2082.69取Ld=2000mm計算實際中心距圓整后取a=690mm。〔5驗算主輪上的包角=∴主動輪上的包角合適〔6選取V帶的根數(shù)ZP0——基本額定功率查表得P0=1.3816kWP0——額定功率的增量查表得P0=0.09kW——包角修正系數(shù)查表得=0.95——長度系數(shù)查表得=1.03∴==4.58取Z=5根〔7計算預(yù)緊力F0q——V帶單位長度質(zhì)量查表得q=0.10kg/m==175.42N應(yīng)使帶的實際出拉力〔8計算作用在軸上的壓軸力FP=1727.55N帶傳動主要參數(shù)匯總表帶型LdmmZdd1mmdd2mmammF0NFPNA20005125360690175.421727.553.2確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸,給制帶輪工作圖小帶輪基準直徑dd1=125大帶輪基準直徑dd2=360mm,采用孔板式結(jié)構(gòu)。3.3高速級齒輪傳動設(shè)計3.5輸入轉(zhuǎn)矩——=N·mm小齒輪轉(zhuǎn)速——=333.33r/min齒數(shù)比——u=3.5一選齒輪類、精度等級、材料及齒數(shù)1為提高傳動平穩(wěn)性及強度,選用斜齒圓柱齒輪；2因為運輸機為一般工作機器,速度不高,故選用7級精度；3為簡化齒輪加工工藝,選用閉式軟齒面?zhèn)鲃有↓X輪材料：45Cr調(diào)質(zhì)處理硬度為280HBS接觸疲勞強度極限MPa彎曲疲勞強度極限Mpa大齒輪材料：45號鋼調(diào)質(zhì)處理硬度為240HBS接觸疲勞強度極限MPa彎曲疲勞強度極限Mpa4初選小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù)Z2=Z1=22×3=665初選螺旋角二按齒面接觸強度設(shè)計計算公式：mm確定公式內(nèi)的各計算參數(shù)數(shù)值初選載荷系數(shù)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩N·mm齒寬系數(shù)材料的彈性影響系數(shù)Mpa1/2區(qū)域系數(shù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)接觸疲勞壽命系數(shù)接觸疲勞許用應(yīng)力取安全系數(shù)計算〔1試算小齒輪分度圓直徑=67.76〔2計算模數(shù)mnt三幾何尺寸計算1計算中心距阿a=136.04mma圓整后取1362按圓整后的中心距修正螺旋角β=°55’503計算大小齒輪的分度圓直徑d1、d268.04204.12mm4計算齒輪寬度b=68.04mm取b2=68mmb1=b+<5～10>mm=<73～78>mm,取b1=75mm；5計算齒頂圓和齒根圓直徑四校核齒根彎曲疲勞強度YFS1=4.1,YFS2=4.0校核大小齒輪的彎曲強度.3.4低速級齒輪傳動設(shè)計3.4.1輸入轉(zhuǎn)矩——=N·mm小齒輪轉(zhuǎn)速——=111.11r/min齒數(shù)比——u=3.6.2一選齒輪類、精度等級、材料及齒數(shù)1為提高傳動平穩(wěn)性及強度,選用斜齒圓柱齒輪；2因為運輸機為一般工作機器,速度不高,故選用7級精度；3為簡化齒輪加工工藝,選用閉式軟齒面?zhèn)鲃有↓X輪材料：40Cr調(diào)質(zhì)處理硬度為280HBS接觸疲勞強度極限MPa彎曲疲勞強度極限Mpa大齒輪材料：45號鋼調(diào)質(zhì)處理硬度為240HBS接觸疲勞強度極限MPa彎曲疲勞強度極限Mpa4初選小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù)z4=z3=22×3=665初選螺旋角二按齒面接觸強度設(shè)計計算公式：mm確定公式內(nèi)的各計算參數(shù)數(shù)值初選載荷系數(shù)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩N·mm齒寬系數(shù)材料的彈性影響系數(shù)Mpa1/2區(qū)域系數(shù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)接觸疲勞壽命系數(shù)接觸疲勞許用應(yīng)力取安全系數(shù)計算〔1試算小齒輪分度圓直徑=94.74〔2計算模數(shù)mnt三幾何尺寸計算1計算中心距a將a圓整為227mm2按圓整后的中心距修正螺旋角β3計算大小齒輪的分度圓直徑d3、d4113.52mm340.56mm4計算齒輪寬度b=113.52mm圓整后mm120mm5計算齒頂圓和齒根圓直徑四校核齒根彎曲疲勞強度YFS1=4.1,YFS2=4.0校核大小齒輪的彎曲強度.3.5齒輪結(jié)構(gòu)小齒輪采用齒輪軸,大齒輪齒頂圓直徑大于160mm而小于500mm,故采用腹板式。3.6齒輪參數(shù)匯總表高速級齒輪齒數(shù)分度圓直徑d<mm>da<mm>df<mm>精度等級Z12268.0474.0460.547Z266204.12210.12196.62傳動傳動比i中心距a模數(shù)mn螺旋角β計算齒寬b2<mm>3136313°5568低速級齒輪齒數(shù)分度圓直徑d<mm>da<mm>df<mm>精度等級Z322113.52123.52101.027Z466340.56350.56328.06傳動傳動比i中心距a模數(shù)mn螺旋角β計算齒寬b4<mm>3227514°15114四軸的設(shè)計計算選軸的材料為４５鋼,調(diào)質(zhì)處理。擬定輸入軸齒輪為右旋中間軸的設(shè)計：1．初步確定軸的最小直徑2．求作用在齒輪上的受力高速大齒輪:低速小齒輪：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計擬定軸上零件的裝配方案I-II段軸用于安裝軸承30208,取直徑為40mmII-III段軸肩用于固定軸承,直徑為44mmIII-IV段為小齒輪,外徑113.52mm。IV-V段分隔兩齒輪,直徑為60mm。V-VI段安裝大齒輪,直徑為45mm。VI-VIII段安裝套筒和軸承,直徑為40mm。根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度I-II段軸承寬度為23mm,所以長度為23mm。II-III段軸肩考慮到齒輪和箱體的間隙12mm,軸承和箱體的間隙4mm,所以長度為16mm。III-IV段為小齒輪,長度就等于小齒輪寬度114mm。IV-V段用于隔開兩個齒輪,長度為120mm。V-VI段用于安裝大齒輪,長度略小于大齒輪的寬度為73mm。VI-VIII長度為50mm。求軸上的載荷84.5213.575精確校核軸的疲勞強度判斷危險截面由于截面IV處受的載荷較大,直徑較小,所以判斷為危險截面截面IV右側(cè)的截面上的轉(zhuǎn)切應(yīng)力為由于軸選用45號剛,調(diào)質(zhì)處理,所以,,。因,,經(jīng)插值后可查得又可得軸的材料的敏性系數(shù)為故有應(yīng)力集中系數(shù)按式<附3-4>為尺寸系數(shù)扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)軸未經(jīng)表面強化處理,即,得綜合系數(shù)值為碳鋼的特性系數(shù),取,取于是,計算安全系數(shù)值,則得故安全4.2輸入軸的設(shè)計：1．輸入軸上的功率2．求作用在齒輪上的力初步確定軸的最小直徑軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計i.確定軸上零件的裝配方案ii.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度<1>各段長度的確定從右到左分述如下由于聯(lián)軸器一端連接帶輪,另一端連接輸入軸,所以該段直徑尺寸選為25mm。考慮到聯(lián)軸器的軸向定位可靠,定位軸肩高度應(yīng)達2.5mm,所以該段直徑選為30。該段軸要安裝軸承,考慮到軸肩要有2mm的圓角,則軸承選用30207型,即該段直徑定為35mm。該段軸要安裝齒輪,考慮到軸肩要有2mm的圓角,經(jīng)標準化,定為40mm。為了齒輪軸向定位可靠,定位軸肩高度應(yīng)達5mm,所以該段直徑選為46mm。軸肩固定軸承,直徑為42mm。該段軸要安裝軸承,直徑定為35mm。<2>各段長度的確定從左到右分述如下：該段軸安裝軸承和擋油盤,軸承寬18.25mm,該段長度定為18.25mm。該段為軸環(huán),寬度不小于7mm,定為11mm。該段安裝齒輪,要求長度要比輪轂短2mm,齒輪寬為68mm,定為66mm。該段綜合考慮齒輪與箱體內(nèi)壁的距離取13.5mm、軸承與箱體內(nèi)壁距離取4mm〔采用油潤滑,軸承寬18.25mm,定為41.25mm。該段綜合考慮箱體突緣厚度、調(diào)整墊片厚度、端蓋厚度及聯(lián)軸器安裝尺寸,定為57mm。該段由聯(lián)軸器孔長決定為42mm按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度45鋼的強度極限為,又由于軸受的載荷為脈動的,所以。4.3輸出軸的設(shè)計1．輸出軸上的功率kW轉(zhuǎn)矩=N·m2．求作用在車輪上的力3．初步確定軸的最小直徑軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計i軸上零件的裝配方案ii軸承選用30214iii據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度I-IIII-IIIIII-IVIV-VV-VIVII-VIII直徑606370758770長度1055765118933.255彎扭校核五滾動軸承的選擇及計算5.1輸入軸軸承30207的校核原始數(shù)據(jù)：根據(jù)機械設(shè)計手冊,30207軸承,e=0.37,Y=1.6求軸承的軸承載荷求軸承的當量動載荷P因兩端軸承相同,而且,故應(yīng)以P2作為軸承壽命的計算依據(jù)。軸承壽命的校核已知滾子軸承ε=10/3實際壽命比預(yù)期的壽命大,故所選的軸承合適。5.2中間軸軸承30208的校核原始數(shù)據(jù)：根據(jù)機械設(shè)計手冊,30208軸承,e=0.37,Y=1.6求軸承的軸承載荷求軸承的當量動載荷P因兩端軸承相同,而且,故應(yīng)以P2作為軸承壽命的計算依據(jù)。軸承壽命的校核已知滾子軸承ε=10/3實際壽命比預(yù)期的壽命大,故所選的軸承合適。5.3輸出軸軸承30214的校核原始數(shù)據(jù)：根據(jù)機械設(shè)計手冊,30214軸承,e=0.37,Y=1.6實際壽命比預(yù)期的壽命大,故所選的軸承合適。六鍵連接的選擇及校核計算代號直徑〔mm工作長度〔mm工作高度〔mm轉(zhuǎn)矩〔N·m極限應(yīng)力〔MPa高速軸8×7×60〔單頭25353.5151.279812×8×80〔單頭40684151.2728中間軸8×7×60〔單頭45354435.7794低速軸20×12×80〔單頭756061255.639318×11×110〔單頭601075.51255.6371由于鍵采用靜聯(lián)接,沖擊輕微,所以許用擠壓應(yīng)力為,所以上述鍵皆安全。七連軸器的選擇由于彈性聯(lián)軸器的諸多優(yōu)點,所以考慮選用它。由于裝置用于運輸機,原動機為電動機,所以工作情況系數(shù)為,計算轉(zhuǎn)矩為所以選用彈性柱銷聯(lián)軸器TL10〔GB4323-84其主要參數(shù)如下：材料HT200公稱轉(zhuǎn)矩軸孔直徑軸孔長,裝配尺寸半聯(lián)軸器厚八減速器箱體、附件及潤滑8.1箱體結(jié)構(gòu)形式及材料 本減速器采用剖分式箱體,分別由箱座和箱蓋兩部分組成。用螺栓聯(lián)接起來,組成一個完整箱體。剖分面與減速器內(nèi)傳動件軸心線平面重合。此方案有利于軸系部件的安裝和拆卸。剖分接合面必須有一定的寬度,并且要求仔細加工。為了保證箱體剛度。在軸承座處設(shè)有加強肋。箱體底座要有一定寬度和厚度,以保證安裝穩(wěn)定性和剛度。減速器箱體用HT200制造。鑄鐵具有良好的鑄造性能和切削加工性能,成本低。鑄造箱體多用于批量生產(chǎn)。8.2箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸表〔單位：mm名稱數(shù)值<mm>箱座壁厚δ=8箱蓋壁厚δ1=8箱體凸緣厚度b=12b1=12b2=20加強肋厚m=8m1=8地腳螺釘直徑20地腳螺釘數(shù)目n=6軸承旁聯(lián)接螺栓直徑M16箱蓋、箱座聯(lián)接螺栓直徑M10軸承蓋螺釘直徑和數(shù)目高速軸選用M8n=4中間軸選用M8n=4低速軸選用M10n=6軸承蓋〔軸承座端面外徑高速軸115中間軸120低速軸160觀察孔蓋螺釘直徑M6軸承旁凸臺高度和半徑h由結(jié)構(gòu)確定,R=C1外壁至軸承端面的距離l1=δ+C2+C1=528.3減速器附件的選擇通氣器由于在室內(nèi)使用,選通氣器〔一次過濾,采用M18×1.5油面指示器選用游標尺M16起吊裝置采用箱蓋吊耳、箱座吊耳放油螺塞選用外六角油塞及墊片M16×1.58.4潤滑與密封齒輪的潤滑采用浸油潤滑,由于低速級周向速度為,所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑,取為35mm。滾動軸承的潤滑由于軸承周向速度為,所以宜開設(shè)油溝、飛濺潤滑。潤滑油的選擇齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利,考慮到該裝置用于小型設(shè)備,選用L-AN15潤滑油。密封方法的選取選用凸緣式端蓋易于調(diào)整,采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實現(xiàn)密封。密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為〔FB25-42-7-ACM,〔FB70-90-10-ACM。軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。九設(shè)計小結(jié)機械設(shè)計課程設(shè)計是機械課程當中一個重要環(huán)節(jié)通過了3周的課程設(shè)計使我從各個方面都受到了機械設(shè)計的訓(xùn)練,對機械的有關(guān)各個零部件有機的結(jié)合在一起得到了深刻的認識。由于在設(shè)計方面我們沒有經(jīng)驗,理論知識學(xué)的不牢固,在設(shè)計中難免會出現(xiàn)這樣那樣的問題,如：在選擇計算標準件是可能會出現(xiàn)誤差,如果是聯(lián)系緊密或者循序漸進的計算誤差會更大,在查表和計算上精度不夠準。此次課程設(shè)計,主要是設(shè)計減速器,雖然表面上似乎并不復(fù)雜,但是在這三周的設(shè)計過程中感覺到,一個減速器遠遠并非想象中的那么簡單。在這二級減速器的過程中需要運用的知識很多,除了機械設(shè)計這門課的知識外,同時還讓我必須掌握工程材料、機械原理、材料力學(xué)及機械制圖各個基礎(chǔ)課程的知識。雖然許多數(shù)據(jù)只需查表所得數(shù)據(jù)就可以,所運用的計算內(nèi)容并不復(fù)雜,但是,要真正