帶式輸送機傳動裝置設(shè)計課程設(shè)計說明書

《機械設(shè)計課程設(shè)計》說明書課題名稱：帶式輸送機傳動裝置設(shè)計學(xué)院：機電工程系專業(yè)班級：機械設(shè)計制造及其自動化095青島理工大學(xué)琴島學(xué)院教務(wù)處《機械設(shè)計課程設(shè)計》說明書Ⅱ帶式輸送機傳動裝置設(shè)計學(xué)生姓名學(xué)號指導(dǎo)教師評語及成績指導(dǎo)教師簽名：答辯評語及成績答辯教師簽名：教研室意見室主任簽名：I《機械設(shè)計課程設(shè)計》說明書I 31.1課程設(shè)計的目的 31.2課程設(shè)計要求 31.3課程設(shè)計的數(shù)據(jù) 32傳動系統(tǒng)方案的擬定 4 42.2電動機選擇 42.3傳動比分配 52.4傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)的計算 6 73.1齒輪傳動的主要參數(shù)和幾何參數(shù)計算 73.2軸的設(shè)計計算(初估軸頸、結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度校核) 9 3.5聯(lián)軸器的選擇和計算 3.6潤滑和密封形式的選擇 4箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和選擇 《機械設(shè)計課程設(shè)計》說明書31設(shè)計任務(wù)(2)通過設(shè)計實踐，逐步樹立正確的設(shè)計思想，增強創(chuàng)新意識和競爭意識，熟悉1.2課程設(shè)計要求(1)選擇電動機型號；(2)確定傳動的主要參數(shù)及尺寸；(3)設(shè)計減速器；(4)選擇聯(lián)軸器。(5)設(shè)計箱體，理論結(jié)合實際。(1)減速器裝配圖一張；(2)零件工作圖二張(齒輪，軸);(3)設(shè)計說明書一份。1.3課程設(shè)計的數(shù)據(jù)室內(nèi)工作，有粉塵，使用年限10年，工作時間為2班制(每班8小時計算),大修期為3年，在大中型機械廠中可小批生產(chǎn)量《機械設(shè)計課程設(shè)計》說明書42傳動系統(tǒng)方案的擬定2.1方案簡圖和簡要說明減速器減速器聯(lián)軸器V輸送帶聯(lián)軸器滾筒圖2-1兩級展開式圓柱齒輪減速器2.2電動機選擇按《機械設(shè)計/機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》表2-4確定各部分效率為：聯(lián)軸器效率η?=0.99,共兩個。滾動軸承效率(一對)η=0.99,共三對。滑動軸承效率(一對)《機械設(shè)計課程設(shè)計》說明書5卷筒軸工作轉(zhuǎn)速,故電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為故此處選\同步轉(zhuǎn)速為1000r/min.2.2.3電動機的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸圖3-1電動機安裝尺寸2.3傳動比分配2.3.1總傳動比2.3.2分配傳動裝置各級傳動比62.4傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)的計算2.4.10軸(電動機軸):po=7.5Kwn?=220r/min2.4.4軸(低速軸):運動和動力參數(shù)的計算結(jié)果加以匯總，列出表2如下：表2-1各軸運動和動力參數(shù)軸名功率P/kW轉(zhuǎn)速傳動比i效率輸入輸出輸入輸出電動機軸1軸12軸3軸《機械設(shè)計課程設(shè)計》說明書73傳動零件的設(shè)計計算3.1齒輪傳動的主要參數(shù)和幾何參數(shù)計算考慮到制造的方便及小齒輪容易磨損并兼顧到經(jīng)濟性，兩級圓柱齒輪的大、小齒輪材料均用45Gr,熱處理均為調(diào)質(zhì)處理及表面淬火，且大、小齒輪的齒面硬度分別為初選螺旋角為14度；初步規(guī)劃該減速器的使用壽命為10年，每年按300天計算，第I、IⅡ、Ⅲ公差組精度分別為7、7、7;鑒于該減速器有輕微震動，空載啟動，兩級圓柱齒輪的使用系數(shù)均取1.0。3.1.1高速級齒輪傳動設(shè)計由前面運動及動力參數(shù)的計算結(jié)果知高速級齒輪傳動的最大傳遞功率為7.5kW,小齒輪最高轉(zhuǎn)速為970r/min、最大扭矩為T=1006r/min。1.定齒輪類型、精度等級、材料極其齒數(shù)(1)按設(shè)計給定的方案，選用斜齒圓柱齒輪(2)運輸機為一般工作機器，速度不高，固選7級精度(3)小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)),硬度為55HRC大齒輪材料為45Gr(調(diào)質(zhì)),硬度為48HRC2.按齒面接觸強度設(shè)計(1)選K,=1.6小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)距為T?=73100V.m選齒寬系數(shù)φ?=0.8,由表查得材料的彈性影響系數(shù)由圖按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限σHim=1100MPa,大齒輪的觸疲勞強度為σHlim=1100MPa,由式N=60.n·j·L,計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N?=3.3989×109取接觸疲勞壽命系數(shù)K?N?=0.88k?N2=0.92取效率為1%,區(qū)域系數(shù)《機械設(shè)計課程設(shè)計》說明書8Z=2.433安全系數(shù)S=1,則圓周速度：計算齒寬與齒高比：模數(shù)齒高h=2.25*1.46=3.285mm計算載荷系數(shù)：根據(jù)v=1.83m/s,7級精度，查得動載系數(shù)k,=1.05對于斜齒輪KHa=Kfa=1.2查得使用系數(shù)k?=1,用插值法查得7級精度小齒輪非對稱布置時，故載荷系數(shù)K=K?KyKHaKHp=1.634校正分度圓直徑：3.按齒根彎曲強度計算：彎曲強度的設(shè)計公式為《機械設(shè)計課程設(shè)計》說明書9取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由式(10-21)得查取應(yīng)力校正系數(shù)圓整幾何尺寸計：分度圓直徑：d=35.61mm中心距：齒輪寬度：B=Φd?=0.8·35.61=28.488mm至此，高速級齒輪的計算完畢。用同樣的方法計算低速級直齒輪的尺寸分度圓直徑：中心距：齒輪寬度：取B=Φd?=0.8·56.7=45.36B?=50mmB?=45mm3.2軸的設(shè)計計算(初估軸頸、結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度校核)1.軸的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計根據(jù)結(jié)構(gòu)及使用要求該軸設(shè)計成階梯軸，共分7段。《機械設(shè)計課程設(shè)計》說明書各段軸徑、長度的設(shè)計計算依據(jù)和過程見下表：表3-1低速軸結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計階梯軸段設(shè)計計算依據(jù)和過程計算結(jié)果(考慮鍵槽影響)∴dmin=53mmL?(由聯(lián)軸器寬度尺寸確定)第3段d?由軸承尺寸確定(軸承預(yù)選30311T=14)第4段第5段第6段L3.2.2中間軸的軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計1.軸的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計《機械設(shè)計課程設(shè)計》說明書根據(jù)結(jié)構(gòu)及使用要求該軸設(shè)計成階梯軸且為齒輪軸，共分五段，其中第II段和第IV段為齒輪，如圖3-2所示：由于結(jié)構(gòu)及工作需要將該軸定為齒輪軸，因此其材料須與齒輪材料相同，均為合金鋼，熱處理為滲碳淬火，對于非外伸軸，計算時取較大的材料系數(shù)A值，估算的軸頸可作為安裝齒輪處的直徑。所以，有該軸的最大軸徑為：其他各段軸徑、長度的設(shè)計計算依據(jù)和過程見下表：階梯軸段設(shè)計計算依據(jù)和過程計算結(jié)果由軸承尺寸確定(軸承預(yù)選30307T=22.75)考慮到鍵槽L?=齒寬第3段齒輪軸L?=齒寬L?=L?-△23-B低1-△22-L??+△?+B?《機械設(shè)計課程設(shè)計》說明書3.2.3高速軸的軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計1.軸的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計根據(jù)結(jié)構(gòu)及使用要求該軸設(shè)計成階梯軸且為齒輪軸，共分5段，。由于結(jié)構(gòu)及工作需要將所以，有該軸的最小軸徑為：因為要與聯(lián)軸器配合，選取聯(lián)軸器為TL5其他各段軸徑、長度的設(shè)計計算依據(jù)和過程見下表3-3高速軸結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計階梯軸段設(shè)計計算依據(jù)和過程計算結(jié)果d”=(1+6%)d?(考慮鍵槽影響，聯(lián)軸器配合)L?(由聯(lián)軸器寬度尺寸確定)d?由軸承尺寸確定(軸承預(yù)選30307T?=14)d?齒輪軸d?由軸承尺寸確定(軸承預(yù)選30307T?=14)L《機械設(shè)計課程設(shè)計》說明書3.2.4低速軸的強度校核圖3-4低速軸受力分析對軸進行受力分析，并作出軸的彎矩和扭矩圖，如圖3-5所示。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出危險截面是C。先計算出截面處的Mr、Mt及M的值列于下表表3-4低速軸受力數(shù)據(jù)載荷垂直面V支反力F總彎矩扭矩T按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度根據(jù)軸的彎扭合成強度條件，取α=0.6,軸的計算應(yīng)力《機械設(shè)計課程設(shè)計》說明書CNV1ADF圖3-5受力分析3.3滾動軸承選擇和壽命計算3.3.1軸承的選擇2、根據(jù)校對結(jié)果，三根軸都選用中窄系列，以滿足其受力，各軸承選用中力求經(jīng)濟、《機械設(shè)計課程設(shè)計》說明書圖3-6低速軸上軸承3.3.2軸承的壽命計算計算得F?=73N《機械設(shè)計課程設(shè)計》說明書3.4鍵連接選擇和校核①選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸一般8級以上精度的尺寸的齒輪有定心精度要求，應(yīng)用平鍵.高速軸：8X7X28②校和鍵聯(lián)接的強度③鍵與輪轂鍵槽的接觸高度中間軸：高速軸：三者都合適取鍵標(biāo)記為：中間軸；鍵2:12×8GB/T1096-79高速軸：鍵1:8×7GB/T1096-79低速軸：①鍵3:16×12GB/T1096-79②鍵3:20×12GB/T1096-79《機械設(shè)計課程設(shè)計》說明書3.5聯(lián)軸器的選擇和計算因為計算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩，所以選取TL5型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為2000Nm,孔徑長度為J型107mm。3.6潤滑和密封形式的選擇3.6.1、潤滑方式的確定由于所設(shè)計的減速器的雙級圓柱齒輪減速器，兩個大齒輪的轉(zhuǎn)速均不高。減速器的齒輪采用浸油潤滑，由于高、低速級的大齒輪(Z?,Z)的尺寸不同，因而浸油深度就不一樣。為了使兩齒輪均潤滑良好，并考慮到V?很小要h~~分度圓半徑(從齒輪向上算要由于浸油零件(Z?,Z?)的圓周速度小，濺油功用不大，且I軸速度較高(1440發(fā)熱也較大，為了減少各軸承之間的磨擦，減少磨損和發(fā)熱量，考慮到壽命只三年，一般不需拆卸，故采用油脂潤滑軸承。3.6.3、潤滑劑的選擇齒輪的潤滑：由于軸承的潤滑是油脂潤滑，①對齒輪：選用齒輪油SYB1103-625冬用HL一20E1002.7～3.2②對軸承：選用鈉基潤滑脂(GB492-65)3.6.4、油的密封及防止脂的稀釋軸承采用了檔油板(第I軸上)。嵌入式軸承蓋不用螺栓聯(lián)結(jié)，結(jié)構(gòu)簡單，但密封性差。在軸承蓋中，設(shè)置0型密封圈能提高其密封性能，適用于油潤滑。另外，采用嵌入式軸承蓋時，利用墊片調(diào)整軸向間隙要開啟箱蓋?！稒C械設(shè)計課程設(shè)計》說明書4箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和選擇減速器的箱體采用鑄造(HT200)制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)因其傳動件速度小于12m/s,故采用侵油潤油.鑄件壁厚為10,圓角半徑為R=3。機體外型簡單，拔模方便.4.對附件設(shè)計在機蓋頂部開有窺視孔，能看到傳動零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能F位銷：減速器機體結(jié)構(gòu)尺寸如表4-1下：《機械設(shè)計課程設(shè)計》說明書名稱符號計算公式結(jié)果箱座壁厚O8箱蓋壁厚8箱蓋凸緣厚度b?=1.5o箱座凸緣厚度bb=1.5σ箱座底凸緣厚度b?=2.5σ地腳螺釘直徑地腳螺釘數(shù)目n查手冊4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d機蓋與機座聯(lián)接螺栓直徑軸承端蓋螺釘直徑視孔蓋螺釘直徑C查機械課程設(shè)計指導(dǎo)書表4d,d?至凸緣邊緣距離查機械課程設(shè)計指導(dǎo)書表4外機壁至軸承座端面距離大齒輪頂圓與內(nèi)機壁距離齒輪端面與內(nèi)機壁距離機蓋，機座肋厚m≈0.85o,m≈0.85σ表4-1減速箱結(jié)構(gòu)尺寸《機械