帶式運輸機傳動裝置設(shè)計最終說明書樣本

機械設(shè)計課程設(shè)計闡明書——帶式運送機傳動裝置設(shè)計學(xué)院：機電工程學(xué)院班級：08機工A2學(xué)號： 姓名：#####指引教師：#######時間：9月15日目錄傳動方案擬定………4電動機選取………4計算總傳動比及分派各級傳動比………………6運動參數(shù)及動力參數(shù)計算…………6傳動零件設(shè)計計算1.V帶傳動設(shè)計………………72.高速級齒輪傳動設(shè)計及校核………………103.低速級齒輪傳動設(shè)計及校核………………14軸設(shè)計計算…………………16七、滾動軸承校核計算…………25八．鍵聯(lián)結(jié)選取及計算…………26帶式運送機傳動裝置設(shè)計(第二組）原始數(shù)據(jù)已知條件：輸送帶工作拉力輸送帶速度卷筒直徑工作條件工作狀況：兩班制工作（每班按8h計算），持續(xù)單項運轉(zhuǎn)，載荷變化不大，空載啟動；輸送帶速度容許誤差±5%；滾筒效率工作環(huán)境：室內(nèi)，灰塵較大，環(huán)境溫度30℃左右有效期限：折舊期8年，4年一次大修。制造條件及批量：普通中.小制造廠，小批量總體設(shè)計傳動方案擬定依照已知條件計算出工作機滾筒轉(zhuǎn)速為若選用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min或1000r/min電動機，則可估算出傳動裝置總傳動比i約為30或20電動機選取電動機類型選?。弘妱訖C類型依照動力源和工作條件，選用Y系列三相異步電動機電動機功率選?。汗ぷ鳈C所需要有效功率為設(shè)分別為彈性聯(lián)軸器,閉式齒輪傳動（設(shè)齒輪精度為8級）,滾動軸承,V形帶傳動。滾筒效率，由表2-2差得η1=0.99η2=0.97η3=0.99η4=0.95η5=0.96則傳動裝置總效率為電機所需功率為由第十六章表16-1選用電動機額定功率為3)電動機轉(zhuǎn)速選取：選取慣用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min和1000r/min兩種。電動機型號擬定：依照電動機所需功率和同步轉(zhuǎn)速，查第十六章表16-1可知，電動機型號為Y160M-4和Y160L-6。相據(jù)電動機滿載轉(zhuǎn)速nm和滾筒轉(zhuǎn)速nw可算出總傳動比?，F(xiàn)將此兩種電動機數(shù)據(jù)和總傳動比列于下表中：電動機型號為Y160L-6減速器總傳動比為Z=6M=2mmA=135mm預(yù)測壽命：8×2×365×8=46720hX=1Y=0P=986.791NC鍵8X7A鍵20X12A鍵14X9A鍵14X9方案號電動機型號額定功率/kw同步轉(zhuǎn)速r/min滿載轉(zhuǎn)速r/min總傳動比軸外伸軸徑/mm軸外伸長度/mm1Y160M-4111500146027.80421102Y160L-611100097018.4742110由上表可知，方案1中雖然電動機轉(zhuǎn)速高，價格低，但總傳動比大。為了能合理分派傳動比，使傳動比裝置構(gòu)造緊湊決定選用方案2，即電動機型號為Y160L-6。查第十六章表16-2知，該電動機中心高H=160mm軸外伸軸徑為42mm，軸外伸長度為110mm三.傳動比分派依照表2-3，取帶傳動比為，則減速機總傳動比為雙級圓柱齒輪減速器高速級傳動比為低速級傳動比為四.傳動裝置運動和動力參數(shù)計算（1）各軸轉(zhuǎn)速計算：（2）各軸輸入功率計算（2）各軸輸入轉(zhuǎn)矩計算各軸運動及動力參數(shù)軸號轉(zhuǎn)速功率轉(zhuǎn)矩傳動比19708.76286.2652342.768.414234.4313157.458.080490.0864157.457.917480.320五．傳動零件設(shè)計計算1.選V帶⒈擬定計算功率Ρca由表8-7查得工作狀況系數(shù),故⒉選取V帶帶型依照Ρca?n1由圖8-11選用B型⒊擬定帶輪基準直徑dd并驗算帶速v1)初選小帶輪基準值徑dd1由表8-6和表8-8，取小帶輪基準直徑2)驗算帶速v由于5m/s＜v＜25m/s,故帶速適當。3﹚計算大帶輪基準直徑依照表8-8，為=900驗算i誤差：⒋擬定V帶中心距α和基準長度Ld1﹚初定中心距2﹚計算帶所需基準長度由表8-2選帶基準長度Ld=4500mm3﹚計算實際中心距α中心距變化范疇為728-2080mm⒌驗算小帶輪上包角⒍計算帶根數(shù)Z1﹚計算單根V帶額定功率Ρr由=140mm和=970r/min,查表8-4a得依照和B型帶查表8-4b得查表8-5得,查表8-2得ΚL=1.15，于是2﹚計算V帶根數(shù)Z取6根⒎計算單根V帶初拉力最小值由表8-3得B型帶單位長度質(zhì)量因此⒏計算壓軸力Fp壓軸力最小值為:2.高速級齒輪傳動設(shè)計已知輸入功率P1=8.672KW，小齒輪轉(zhuǎn)速n1=970r/min，齒數(shù)比u1=2.829.由電動機驅(qū)動，壽命為8年（設(shè)每年年工作300天），2班制則（1）選定齒輪類型，精度級別，材料及齒數(shù)a.按圖10-23所示傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動b.運送機為普通工作機器，速度不高，故選用7級精度（GB10095-88）c.材料選取。由表10-1選取小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，兩者材料硬度差為40HBS選小齒輪齒數(shù)Z1=24，則大齒輪齒數(shù)Z2=2.829×24=67.896取Z2=68（2）按齒面接觸強度設(shè)計a.試選載荷系數(shù)Kt=1.3b.計算小齒輪傳遞扭矩T1=95.5×105P1/n1=95.5×105×8.762/970=86265×105Nmmc.由表10-7選用齒輪寬系數(shù)?d=1d.由表10-6查得材料彈性系數(shù)ZE=189.8e.由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪接觸疲勞強度極限σHlim1=600Mpa;大齒輪接觸疲勞強度疲勞極限σHlim2=550Mpaf.計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60n1jLh=60×970×(2×8×300×8)×1=2.235×109N2=2.235×109/2.829=7.9×108g.由圖10-19取接觸疲勞壽命KHN1=0.9；KHN2=0.92h.計算接觸疲勞許用應(yīng)力（取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1）[σH]1=KHN1×σHlim1/S=0.9×600/1=540Mpa[σH]2=KHN2×σHlim2/S=0.92×550/1=506Mpa計算：a.小齒輪分度圓直徑d1t,代入[σH]3中較小值=64.365mmb.計算圓周速度vv===3.27m/sc.計算齒寬bb=×d1t=1×64.365=64.365d.計算齒寬和齒高之比模數(shù)mt===2.682mm齒高h=2.25mt=2.25×2.682=6.03mm==10.67e.計算載荷系數(shù)依照v=3.27m/s,7級精度，由圖10-8查得動載系數(shù)Kv=1.14直齒輪==1查10-4表，當小齒輪相對支承非對稱位置時=1.422由=10.67=1.422查圖10-13得=1.4，故載荷系數(shù)K=KAKV=1×1.14×1×1.422=1.621f.按實際載荷系數(shù)校正所算得分度圓直徑，由式可得d1=d1t=64.365=69.278g.計算模數(shù)mm===2.89mm(3)按齒根彎曲強度設(shè)計1）擬定各公示內(nèi)計算數(shù)值a.由圖10-20c查得小齒輪彎曲疲勞極限=500Mpa大齒輪彎曲極限=380Mpab.由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.88=0.9c.計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，則===314.286===244.286e.計算負載系數(shù)KK=KAKVKFαKFβ=1×1.14×1×1.4=1.596f.查取齒形系數(shù)由表10-5查得YFa1=2.65YFa2=2.248g.查取應(yīng)力校正系數(shù)由表10-5查得YSa1=1.58YSa2=1.746h.計算大小齒輪并加以比較==0.01332==0.01607由此可見，大齒輪數(shù)值大2）設(shè)計計算m==1.97圓整后得m=2按接觸強度算得分度圓直徑d1=74.721因此，Z1==Z2=2.829×3599.05取Z2=100（4）幾何尺寸計算a.計算分度圓直徑d1=Z1m=35×2=70mmd2=Z2m=100×2=200mmb.計算中心距a=c.計算齒輪寬度b==1×70=70mm取B2=70mm，B1=75mm3、低速級齒輪傳動設(shè)計（原理同高速級齒輪傳動設(shè)計方案，求得如下數(shù)據(jù)）1.材料：小齒輪40Cr280HBS大齒輪45鋼（調(diào)質(zhì)）240HBS2.選=24=24×2.176=52.224取=53Kt=1.3ZE=189.8MPa3.T3==490086N.mm4.查得=600Mpa=550Mpa5.=60×15745×1×(2×8×300×8)=3.628×108由圖取=0.92=0.956.7.d3t=115.285mm8.9.因此，10.d3=121.105mmm=5.046mm11.查得因此，12.13.查得因此，大齒輪數(shù)值大14.圓整=315.因此，B2=95mmB1=100mm六．軸設(shè)計計算1）輸入軸設(shè)計a.初算軸徑選用45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度217~255HBS，查課本P235（10-2）得C=115考慮有一鍵槽，直徑增大5%d=23.95(1+5%)=25.15mm因此，初選d=27mmb.軸構(gòu)造設(shè)計1.軸上零件定位固定和裝配齒輪相對軸承非對稱分布，右面由軸肩固定，左面由套筒固定，連接以平鍵作過渡配合固定兩軸承分別以軸肩和筒定位，則采用過渡配合固定2.擬定各段直徑和長度Ⅰ段：d1=27mm長度取L1=50mm由于，h=2cc=1.5mmⅡ段：d2=d1+2h=27+2×3=33mmL2=20(套筒)+55（聯(lián)軸箱與外壁距）=75mmⅢ段：d3=38mm初選用7208c型角接觸球軸承，內(nèi)徑為40mm，寬度為18mm，D=80mm，L3=18mm因此，取Ⅳ段：Ⅴ段：取d5=40mmL5=18mm則軸承跨距L=235.5mm3.按彎矩復(fù)合強度設(shè)計計算①已知d1=70mmT1=86265N.mm②圓周力：③徑向力：Fr=Fttanα=2464.714×tan20°=897.083N④由上可知：LA=64mmLB=214mmLC=134mm1)繪制軸受力簡圖（a）2)繪制垂直彎矩圖（b）軸承受反力FAy=690.388NFBy=206.695NFAz=1897.289NFBz=567.416N截面C在垂直面彎矩Μc1==690.388×64=44.183)繪制水平面彎矩圖（c）截面C在水平面彎矩為Μc2==1897.289×64=121.434)繪制合彎矩圖(d)Μc===129.225)繪制扭矩圖（e）Τ=9.55×(ΡⅡ/nⅡ)×10=Τ1=86.2656）繪制當量彎矩（f）取α=1則=[+()]=[129.22+244.03]=276.137）校核危險截面=該軸強度足夠（2）輸出軸設(shè)計計算a．按扭矩初算軸徑先用45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度217∽255HBS，由P235表10-2取C=115考慮到有鍵槽增大5%b．聯(lián)軸器型號選用查表14-1，取按計算轉(zhuǎn)矩不大于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩條件，查表8-2選用YL11型凸緣聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為1000，半聯(lián)軸器孔徑為50，故選C．軸構(gòu)造設(shè)計1．軸零件定位，固定和裝配齒輪相對軸承菲對稱布置，左面用套筒定位，右端用軸肩定位，周向定位采用鍵和過度配合，兩軸承分別從軸肩和套筒定位，周向永過度或過盈配合，軸呈階狀，左軸承從左面，齒輪套筒右軸承和皮帶輪從右裝入，低速級小齒輪與輸出軸設(shè)計成齒輪軸擬定軸各段直徑和長度Ⅰ段：長度?、蚨危孩蠖危撼踹x用7213c型角接觸球軸承，內(nèi)徑為65,寬度23，因此，Ⅳ段：Ⅴ段：Ⅵ段：Ⅶ段：3．按彎扭復(fù)合強度計算①已知②圓周力③徑向力④由圓可知⑴求支反力⑵截面C在垂直面彎矩截面C在垂直水平面彎矩⑶⑷扭矩(5)校核危險截面強度故，該軸強度足夠該軸彎矩圖及扭矩圖如下圖中間軸設(shè)計計算a.初算軸徑1.選用45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度217-255HBS，查課本P235表10-2得，C=115∴d≥c=1152.選軸承：初選用7208c型角接觸球軸承，其內(nèi)徑為40mm,寬18mm,D=80mmb.軸構(gòu)造設(shè)計Ⅰ段：由軸承可知Ⅱ段Ⅲ段Ⅳ段（齒輪軸）則軸承跨距c.軸上零件定位。固定和裝配：齒輪相對軸承非對稱分布，左面有套筒定位。右面有套筒定位，高速小齒輪于軸Ⅲ設(shè)計成齒輪軸。軸承由軸肩及套筒固定。按彎矩復(fù)合強度設(shè)計計算七．滾動軸承選取及校核計算Ⅰ軸：7208cⅡ軸：7208cⅢ軸：7213c預(yù)測壽命：8×2×365×8=46720小時計算輸入軸承Ⅰa.軸承所受徑向力Fr=897.083N軸向力Fa=0Fa/Fr=0由表12-6,得，X=1Y=0b.計算當量動載荷P=fp(xFr+YFa)fp取1.1則c.驗算壽命∴所選軸承7208c滿足規(guī)定（2）計算輸出軸承（Ⅲ）a.軸承所受徑向力：Fr=2912.3NFa=0Fa/Fr=0X=1Y=0b.計算當量動載荷：P=fp(xFr+YFa)P=1.1×(1×2912.3+0)+3203.53Nc.驗算壽命∴所選偶成7213c滿足規(guī)定八．鍵連接選取及校核計算1..聯(lián)軸器與輸入軸系采用平鍵連接軸徑查手冊p51，選用c型鍵得鍵c8×7鍵長L=37mm2.輸出軸與齒輪連接用平鍵軸徑查手冊P51選用A型平鍵鍵A20×12鍵長90mm3．中間軸與齒輪用平鍵連接軸徑d=46mm查手冊p51選A型平鍵鍵A14×9l=L-b鍵長63Th=9mm4.輸出軸與聯(lián)軸器用平鍵聯(lián)接軸徑d=50mmL查手冊p51選A型平鍵鍵A14×9l=L-b=80-14=66mmTh=9mm個人小結(jié)開學(xué)至今，咱們經(jīng)歷了為期長達十天之久實訓(xùn)課，即機械設(shè)計課程設(shè)計。咱們所得到任務(wù)是憑借很少數(shù)據(jù)，自行設(shè)計一種減速箱。