證券大廈信息系統(tǒng)的布線設(shè)計(jì)方案

- 1 - 設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)書 一、 課程設(shè)計(jì)題目： 設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置（簡圖如下） 原始數(shù)據(jù)： 數(shù)據(jù)編號(hào) 3 5 7 10 運(yùn)輸機(jī)工作轉(zhuǎn)矩 T/(690 630 760 620 運(yùn)輸機(jī)帶速V/(m/s) 筒直徑 D/20 380 320 360 工作條件： 連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期限為 10 年，小批量生產(chǎn)，單班制 - 2 - 工作（ 8小時(shí) /天）。運(yùn)輸速度允許誤差為 %5 。 二、 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 1）傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)。 2）傳動(dòng)件及支承的設(shè)計(jì)計(jì)算。 3）減速器裝配圖及零件工作圖。 4）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書編寫。 每個(gè)學(xué)生應(yīng)完成： 1） 部件裝配圖一張（ 2） 零件工作圖兩張（ 3） 設(shè)計(jì)說明書一份（ 60008000字）。 本組設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)： 第三組數(shù)據(jù)：運(yùn)輸機(jī)工作軸轉(zhuǎn)矩 T/( 690 。 運(yùn)輸機(jī)帶速 V/(m/s) 。 卷筒直徑 D/ 320 。 已給方 案：外傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為 減速器為兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器。 - 3 - 第一部分 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì) 一、 傳動(dòng)方案（已給定） 1） 外傳動(dòng)為 2） 減速器為兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器。 3） 方案簡圖如下： 二、該方案的優(yōu)缺點(diǎn)： 該工作機(jī)有輕微振動(dòng)，由于 用 且該工作機(jī)屬于小功率、載荷變化不大，可以采用 V 帶這種簡單的結(jié)構(gòu)，并且價(jià)格便宜，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大幅降低了成本。減速器 部分兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速，這是兩級(jí)減速器中應(yīng)用最廣泛的一種。齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱，要求軸具有較大的剛度。高速級(jí)齒輪常布置在遠(yuǎn)離扭矩輸入端的一邊， - 4 - 以減小因彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均現(xiàn)象。原動(dòng)機(jī)部分為 Y 系列三相交流 異步電動(dòng)機(jī)。 總體來講，該傳動(dòng)方案滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、成本低傳動(dòng)效率高。 計(jì) 算 與 說 明 結(jié)果 三、原動(dòng)機(jī)選擇（ Y 系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)） 工作機(jī)所需功率：Pww= (見課設(shè) m i n. 傳動(dòng)裝置總效率： a（見課設(shè)式 2 87654321 a （見課設(shè)表 12 a 電動(dòng)機(jī)的輸出功率： 課設(shè)式 2 取 KP 選擇電動(dòng)機(jī)為 （見課設(shè)表 19 技術(shù)數(shù)據(jù)：額定功率 （ 4 滿載轉(zhuǎn)矩（ 960 額定轉(zhuǎn)矩（ ） 最大轉(zhuǎn)矩（ ） - 5 - （見課設(shè)表 19 A： 216 B： 178 C： 89 D： 38 E： 80 F： 10 G： 33 H：132 K： 12 280 270 210 315 238 L： 235 四、傳動(dòng)裝置總體傳動(dòng)比的確定及各級(jí)傳動(dòng)比的分配 1、 總傳動(dòng)比： 課設(shè)式 2 2048960 各級(jí)傳動(dòng)比分配： （見課設(shè)式 2 21 外傳動(dòng)帶選為 普通 V 帶傳動(dòng) 1、 確定計(jì)算功率： 1）、由表 5A 2）、由式 5設(shè)） 2、選擇 V 帶型號(hào) 查圖 5設(shè) )選 A 型 - 6 - （ 1）、參考圖 5設(shè)）及表 5設(shè)）選取小帶輪直徑 a 1121 2 1 （電機(jī)中心高符合要求） （ 2）、驗(yàn)算帶速 由式 5設(shè)） a 1111 0 060 1129601 0 0 060 （ 3）、從動(dòng)帶輪直徑 31 1 查表 5設(shè)） 取 a 2802 （ 4）、傳動(dòng)比 i （ 5）、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 m i n 112 i a 和帶長 （ 1）、按式（ 5選中心距 1021 a 取 000 （ 2）、按式 (5求帶的計(jì)算基礎(chǔ)準(zhǔn)長度 - 7 - 004)112280()280112(27002(2)()(2222212100查圖 設(shè) )取帶的基準(zhǔn)長度 0003)、按式 (5計(jì)算中心距 :a La d 19602000700(2 00 (4)、按式（ 5定中心距調(diào)整范圍 a d 780)a x a d 690)i n 由式 (5 1 2 01 6 6601 8 0 121 a dd 帶根數(shù) Z (1)、由表（ 5設(shè)）查得 12 00r/80r/根 線性插值法求 80r/的額定功率 00960(800980 (2)、由表（ 5設(shè)）查得 3)、由表查得（ 5得包角系數(shù) (4)、由表 (5查得長度系數(shù) 5)、計(jì)算 ，由式（ 5 - 8 - 00 Z=5根 7計(jì)算單根 V 帶初拉力 式（ 5設(shè)。 60)00 20 設(shè)查得 8計(jì)算對(duì)軸的壓力 式（ 5 F Q 1588)2160s i s i 0 9確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸，給制帶輪工作圖 小帶輪基準(zhǔn)直徑 12帶輪基準(zhǔn)直徑 80用孔板式結(jié)構(gòu)，基準(zhǔn)圖見零件工作圖。 第三部分 各齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 一、 高速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì)（直齒圓柱齒輪） 度和齒數(shù)選擇，因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，材料按表 7取，都采用 45號(hào)鋼，鍛選項(xiàng)毛坯，大齒輪、正火處理，小齒輪調(diào)質(zhì)，均用軟齒面。齒輪精度用 8級(jí)，輪齒表面精糙度為 齒面閉式傳動(dòng)，失效形式為占蝕，考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多些，取 4 則 - 9 - 1i=34 9 （ 1）設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。 （ 2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，由式（ 7 3 1112 106 P/n=106 84=134794 N 圖（ 7取材料的接觸疲勞，極限應(yīng)力為 80 60 由圖 7取材料彎曲疲勞極陰應(yīng)力 30 10 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 7算 0n, 0 (8 360 10)=109 N1/u=109/109 由圖 7由圖 7 ； 由圖 7 選式 (77許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力 6381m 5822m - 10 - 3281m i 3002m i 將有關(guān)值代入式 (7 31221 則 0 1000)=s ( 1/100)=(34/100)m/s=s 查圖 7 表 7和得 K A= = =H= =修正 M=1=表 7m=23) 計(jì)算幾何尺寸 d1= 34=68 d2= 89=178 a=m(2=123 b= 68=68 5 b1=0=75 由圖 7 - 11 - 由式 (7核大小齒輪的彎曲強(qiáng)度 . 1323211 21212 二、低速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì)（直齒圓柱齒輪） 度和齒數(shù)選擇，因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，材料按表 7采用 45號(hào)鋼，鍛選項(xiàng)毛坯，大齒輪、正火處理，小齒輪調(diào)質(zhì)，均用軟齒面。齒輪精度用 8 級(jí)，輪齒表面精糙度為 齒面閉式傳動(dòng)，失效形式為占蝕，考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多些，取 4 則 1i=34 04 （ 1） 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。 （ 2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，由式（ 7 3 1112 106 P/n=106 48=335540 N 圖（ 7取材料的接觸疲勞，極限應(yīng)力為 80 60 由圖 7取材料彎曲疲勞極陰應(yīng)力 30 10 - 12 - 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 7算 0n 0 148 (8 360 10)=109 N1/u=109/108 由圖 7由圖 7 ； 由圖 7得接觸疲勞安全系數(shù)： 選 式 (77許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力 5 8 01m 5862m i nl 3281m i 3002m i 將有關(guān)值代入式 (7 3 1221 則 0 1000)=s ( 1/100)=(34/100)m/s=s 查圖 7 表 7和得 K A= =H= =修正 - 13 - M=1=表 7m=3) 計(jì)算幾何尺寸 d1=34=85d2=104=260a=m(2=b= 85=85 5 b1=0=95 由圖 7 式 (7核大小齒輪的彎曲強(qiáng)度 . 1323211 5 5 4 21212 總結(jié)：高速級(jí) 4 9 m=2 低速級(jí) 4 04 m=四部分 軸的設(shè)計(jì) 高速軸的設(shè)計(jì) 由于減速器傳遞的功率不大，對(duì)其重量和尺寸也無特殊要 - 14 - 求故選擇常用材料 45鋼 ,調(diào)質(zhì)處理 . 按扭矩初估軸的直徑 ,查表 10 c=106至 117,考慮到安裝聯(lián)軸器的軸段僅受扭矩作用 .取 c=110 則 : 1103 1103 1103 1 軸選軸承為 6008 2 軸選軸承為 6009 3 軸選軸承為 6012 根據(jù)軸承確定各軸安裝軸承的直徑為 : 02=453=60現(xiàn)只對(duì)高速軸作設(shè)計(jì) ,其它兩軸設(shè)計(jì)略 ,結(jié)構(gòu)詳見圖 )為了拆裝方便 ,減速器殼體用剖分式 ,軸的結(jié)構(gòu)形狀如圖所示 . (1)初估軸徑后 ,句可按軸上零件的安裝順序 ,從左端開始確定直徑 安裝軸承 6008,故該段直徑為 402 段裝 - 15 - 齒輪，為了便于安裝，取 2 段為 44輪右端用軸肩固定，計(jì)算得軸肩的高度為 3段為 535段裝軸承，直徑和 1 段一樣為 404 段不裝任何零件，但考慮到軸承的軸向定位，及軸承的安裝，取 4 段為 426 段應(yīng)與密封毛氈的尺寸同時(shí)確定，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用 d=36取 6段 367段裝大帶輪，取為 32mm （ 2）各軸段長度的確定 軸段 1的長度為軸承 6008的寬度和軸承到箱體內(nèi)壁的距離加上箱體內(nèi)壁到齒輪端面的距離加上 222 段應(yīng)比齒輪寬略小 2 33 段的長度按軸肩寬度公式計(jì)算 4 段： 09軸承 6008 同寬取557段同大帶輪同寬，取 0中 l4， 于是，可得軸的支點(diǎn)上受力點(diǎn)間的跨距 2=159 （ 3） 為了保證良好的對(duì)中性，齒輪與軸選用過盈配合 H7/軸承內(nèi)圈配合軸勁選用 輪與大帶輪均采用 A 型普通平鍵聯(lián)接，分別為 16*63 0*80 （ 4） 為保證 6008 軸承內(nèi)圈端面緊靠定位軸肩的端面，根據(jù)軸承手冊(cè)的推薦，取軸肩圓角半徑為 1他軸肩圓 角半徑均為 - 16 - 2據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 的左右端倒角均為 1*45。 （ 1） 畫軸的受力簡圖。 （ 2） 計(jì)算支座反力。 T1/468 2 =3784 588N 在水平面上 r 37711N 在垂直面上 t 3 5 7 7323 377025N （ 3） 畫彎矩圖 在水平面上， 66 m 面右側(cè) M11 153= m 在垂直面上 52 153= m 合成彎矩， - 17 - 2 3 . 9 78 5 2 面右側(cè) 2 . 7 98 5 222 畫轉(zhuǎn)矩圖 轉(zhuǎn)矩 2/ t 3784（ 68/2） =m 顯然，如圖所示， 面左側(cè)合成彎矩最大、扭矩為T，該截面左側(cè)可能是危險(xiǎn)截面； 面處合成灣矩雖不是最大，但該截面左側(cè)也可能是危險(xiǎn)截面。若從疲勞強(qiáng)度考慮， 面右側(cè)均有應(yīng)力集中，且 面處應(yīng)力集中更嚴(yán)重，故 面左側(cè)和 面左、右側(cè)又均有可能是疲勞破壞危險(xiǎn)截面。 成強(qiáng)度校核 由表 10 M P 01 000 06001 (1)3=443= 5 1 8 874) 2222 = （ 2） 3=423=面處合成彎矩 - 18 - 174 N m 2222 =27 8. 軸 的 安 全 系 數(shù) 校 核 : 由表 102,155,300,650 11 M P 1)在 443=附表 10得 , 由附表 10得絕對(duì)尺寸系數(shù) ;軸經(jīng)磨削加工 , 由附表 10得質(zhì)量系數(shù) 彎曲應(yīng)力 M P 應(yīng)力幅 M 平均應(yīng)力 0m 切應(yīng)力 T 6 8 安全系數(shù) 3001 19 - 222 查表 10許用安全系數(shù) S =然 SS ,故 (2)抗彎截面系數(shù) 3=533=扭截面系數(shù) 533= 74 N m,故彎曲應(yīng)力 7 4 M 0m 切應(yīng)力 M P T 由附表 10 。 則 20 - 222 顯然 SS ,故 （ 3） 423=m3 面左右側(cè)的彎矩、扭矩相同。 彎曲應(yīng)力 M P 4 M P 0m 切應(yīng)力 M P T （ ，由附表 10 。由附表 10得絕對(duì)尺寸系數(shù) 。又 。則 21 - 222 顯然 SS ,故 第五部分 校 核 高速軸軸承 lF r 8 4 F R 1 37711N lF t 1 377025N 軸承的型號(hào)為 6008， 6.2 ） 2） 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 X 查表得 和軸向載荷系數(shù) =1， Y=0 X = 1 352） = 3） 驗(yàn)算 6008的壽命 2 8 8 0 02 4 4 8 4 8 63841 6 6 6 3驗(yàn)算右邊軸承 - 22 - 2 8 8 0 09 9 1 7 73841 6 6 6 7 6200 33 L 鍵 1 10 8 L=80 強(qiáng)度條件為 M P 查表許用擠 壓應(yīng)力 10 所以鍵的強(qiáng)度足夠 鍵 2 12 8 L=63 強(qiáng)度條件為 M P 查表許用擠壓應(yīng)力 10 所以鍵的強(qiáng)度足夠 聯(lián)軸器的選擇 聯(lián)軸器選擇為 速器的潤滑 因齒輪的圓周速度 12 m/s，所以才用浸油潤滑的潤滑方式。 高速齒輪浸入油里約 齒高，但不小于 10速級(jí)齒輪浸入油高度約為 1個(gè)齒高（不小于 10 1/6齒輪。 - 23 - 2滾動(dòng)軸承的潤滑 因潤滑油中的傳動(dòng)零件（齒輪）的圓周速度 V 2m/ 第六部分 主要尺寸及數(shù)據(jù) 箱體尺寸 : 箱體壁厚 箱蓋壁厚 箱座凸緣厚度 b=15蓋凸緣厚度 5座底凸緣厚度 5腳螺栓直徑 16 地腳螺栓數(shù)目 n=4 軸承旁聯(lián)接 螺栓直徑 12 聯(lián)接螺栓 l=150承端蓋螺釘直徑 8 定位銷直徑 d=6mm 1=1818 13 mm 2=1611 承旁凸臺(tái)半徑 1臺(tái)高度根據(jù)低速軸承座外半徑確定 外箱壁至軸承座端面距離 0- 24 - 大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離 1=10輪端面與內(nèi)箱壁距離 2=10蓋，箱座肋厚 m1=m=7承端蓋外徑 凸緣式端蓋： D+（ 5 上尺寸參考 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 動(dòng)比 原始分配傳動(dòng)比為： 正后 ： 軸 新 的 轉(zhuǎn)速 為 ： 60/84/47 47/8 各軸的輸入功率 P1= 7 =2= 5=3= 3=4= 1=軸的輸入轉(zhuǎn)矩 550 7/550 2= T1 6 5= 3= T2 4 3= - 25 - 4= 2 1=號(hào) 功率 p 轉(zhuǎn)矩 T 轉(zhuǎn)速 n 傳動(dòng)比 i 效率 電機(jī)軸 60 1 1 1 84 48 8 作機(jī)軸 8 1 輪的結(jié)構(gòu)尺寸 兩小齒輪采用實(shí)心結(jié)構(gòu) 兩大齒輪采用復(fù)板式結(jié)構(gòu) 齒輪 z=34 8 m=2 d=44 b=75 8 ha=ha*m=1 2=2mm c*)m=(1+ 2=h=ha+da=28+2 2=72mm df=28 2 3 p= m=s= m/2=2/2=- 26 - e= m/2=2/2=c=c*m=2=輪 由軸可 得 78 9 m=2 b=65 9 ha=ha*m=1 2=2 h=ha+1 2= da=278 2 2=182 df=278 2 73 p= m=s= m/2=2/2=e= m/2=2/2=c=c*m=2=T 1202 0 49=0 822=162 020 R=5 c=65=13 齒輪 3尺寸 由軸可得 , d=49 5 4 m=2.5 b=95