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江蘇農林職業(yè)技術學院 畢 業(yè) 設 計(論 文)snl/qr7.5.4-3 帶式輸送機的傳動裝置設計專 業(yè) 07機電一體化 學生姓名 宋 立 奎 班 級 (1)班 學 號 0705101129 指導教師 楊 世 強 完成日期 2009.12 附1:成績評議學號0705101129姓名宋立奎 題目 帶式輸送機的傳動裝置設計 指導教師建議成績: 評閱教師建議成績: 答辯小組建議成績: 院答辯委員會評閱意見及評定成績:答辯委員會主任簽字(蓋章): 年 月 日附2:畢業(yè)設計(論文)任務書姓名宋立奎學號0705101129班級07機電一體化技術一班題目帶式輸送機傳動裝置設計設計(論文)主要內容1傳動方案的分析與擬定2電動機的選擇與傳動裝置運動和動力參數的計算3 v帶傳動4 一級圓柱齒輪傳動5 軸的設計及校核6 鍵連接和聯(lián)軸器的選擇與校核7 潤滑設計8 箱體、機架及附件的設計9 裝配圖和零件圖的設計與繪制10設計計算說明書的編寫11 繪制軸系部件結構圖重點研究問題應力、強度計算主要技術指標輸送帶拉力f(n)、輸送帶速度v(m/s)、滾動直徑d(mm)d其它要說明的問題指導老師意見 指導教師簽字: 年 月 日附3:指導教師意見 對論文的簡短評價:1.指出論文存在的問題及錯誤2.對創(chuàng)造性工作評價3.建議成績 優(yōu) 良 中 及格 不及格 指導教師簽字 年 月 日評閱教師意見 對論文的簡短評價:1.指出論文存在的問題及錯誤2.對創(chuàng)造性工作評價3.建議成績 優(yōu) 良 中 及格 不及格 評閱教師簽字 年 月 日附4:答辯小組評議意見學號0705101129姓名 宋立奎 題目 帶式輸送機的傳動裝置 答辯小組意見: 1、對論文的評價2.建議成績等級 優(yōu) 良 中 及格 不及格3.需要說明的問題 答辯小組長簽字 年 月 日江蘇農林職業(yè)技術學院畢業(yè)論文(設計)目 錄第一章 傳動裝置總體設計1.確定傳動方式.22.電機選擇.23.確定總傳動比分配各級傳動比.34.傳動裝置運動.35.列表.4第二章 v帶傳動設計1.確定設計功率.52.選擇普通v帶型號.53.確定帶輪基準直徑.54.驗算帶速 v.55.確定基準長度ld和實際中心.56.校驗小帶輪 a1.57.確定v帶根數z.58.求出拉力f0及帶輪的壓力fq.69.帶輪結構設計.610.設計結果.6第三章 直齒圓柱齒輪傳動設計1.選擇齒輪材料及確定設計準則.72.按齒面接觸疲勞強度設計.73.校核齒輪彎曲疲勞強度.74.計算齒輪圓周速度.85.計算齒輪主要尺寸.86.齒輪結構設計.9第四章 減速器輸出軸及軸系部件設計1.選擇材料確定許用應力.102.按扭轉強度估算最小直徑.103.齒輪作用力計算ft ,fr,fn.104.軸的結構設計.105.軸上零件定位和固定.116.軸各段長度確定.117.軸的公差配合.11第五章 軸的彎扭合成強度校核1.作受力圖求支反力.122.計算合成彎矩.123.計算轉矩.124.計算危險截面當量彎矩.125.校核.13第一章 傳動裝置總體設計計算項目計算內容,依據及計算過程計算結果1.確定傳動方式適用企業(yè)車間及礦山井巷功率不大結構簡單成本不高制造方便并有過載保護功能2.電動機選擇2.1確定類型2.2確定電動機功率p02.3 確定電機轉速n02.3.1卷筒轉速nwy系列自扇冷式籠型異步電動機由公式p0=pw/總,計算式中pw=fv由表1可得f=4.2103(n),v=2.05(m/s),帶入式中pw=4.21032.05=8.61103(w)總=1234.由表2可得1(v帶傳動)=0.96 2(一級齒輪傳動)=0.983(聯(lián)軸器)=0.994(卷筒)=0.96將上述數值代入式中得總=0.960.980.990.96=0.89將pw、總帶入設計公式得p0=pw/總=9.67103(w)nw=v60100/(d)查表1得v=2.05(m/s) d=230(mm)計算得nw=170.32(r/min)f=4.2103(n),v=2.05(m/s)pw=8.61103(w)1=0.962=0.983=0.994=0.96總=0.89p0=9.67103(w)v=2.05(m/s)d=230(mm)nw=170.31(r/min)計算項目計算內容、計算依據及計算過程計算結果2.3.2 傳動比2.4 確定電機型號v帶傳動比 24,齒輪傳動比 35總傳動比620求得n0=6nw20nw=1021.863406.20(r/min)根據p0查常用異步電動機表選y系列4級n0=1021.863406.20(r/min)y系列三項異步電動機y160m-4n0=1460(r/min)3 確定總傳動比,分配各級傳動比3.1 總傳動比i3.2 分配各級傳動比v帶傳動比應小于齒輪傳動比公式 i=n0/nw=1460/170.31=8.57選 iv=2.22,則i齒=i/iv=8.75/2.22=3.86i=8.57iv=2.22,i齒=3.864 傳動裝置運動和動力參數計算4.1各軸功率4.2 各軸轉速4.3 各軸轉矩以電機到工作機順序電機軸 p0=11(kw)輸入軸 p1=p01=10.56(kw)輸出軸 p2=p12=10.35(kw)卷筒軸 p3=p23=10.25(kw)電機軸 n0=1460(r/min)輸入軸 n1=n0/iv=657.66(r/min)輸出軸 n2=n1/n齒=170.38(r/min)卷筒軸 n3=n2=170.38(r/min)電機軸 t0=9.55103p0/n0=0.72105(nmm)輸入軸t1=9.55103p1/n1=1.53105(nmm)輸出軸 t2=9.55103p2/n2=5.8105(nmm)卷筒軸t3=9.55103 p3/n3=5.75105(nmm) p1=10.56(kw)p2=10.35(kw)p3=10.25(kw)n1=657.66(r/min)n2=170.38(r/min)n3=170.38(r/min)t0=0.72105(nmm)t1=1.53105(nmm)t2=5.8105(nmm)t3=5.75105(nmm)計算項目計算內容、計算依據及計算過程計算結果5 列表 軸名參數電機軸軸軸軸轉速n(r/min)1460657.66170.38170.38輸入功率p/(kw)119.349.068.61輸入轉矩t/nmm)0.72x1051.53x1055.80x1055.75x105傳動比i2.223.861效率0.960.980.99第二章 v帶傳動設計計算項目計算內容、計算依據及計算過程計算結果1 確定計算機功率電動機y160m-04 額定功率p=11kw,轉速n0=1640(r/min),從動軸n1=657.66(r/min),工作二十四小時pc=1.311(kw)=14.3(kw)pc=14.3(kw)2 選取普通v帶型號根據pc=14.3(kw)、n0=1460(r/min),則選b型普通v帶選b型普通v帶dd1=160(mm)3 確定帶輪基準直徑dd1,dd2根據表2選取dd1=160mm,且dd1dmin=125(mm)大帶輪基準直徑為 dd2=dd1n0/n1=355.20(mm)則選取標準直徑dd2=355(mm),則實際傳動比iv,從動輪的實際轉速n1分別為iv=dd2/dd1=355/160=22.2n1=n0/iv=658(r/min) 從動輪的轉速誤差率為(658-657.66)/657.66 100%=0.5%在5%以內的允許值dd2=355(mm)4 驗算帶速vv=dd1n0/(601000)=12.23(m/s)v=12.23(m/s)5 確定基準長度ld和實際中心距a0.7(dd1+dd2)a02(dd1+dd2)按結構設計要求初定中心距a0=1000(mm)l0=2a0+ (dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0=21000+(160+355)/2+(355-160)2/(41000)=2818.06(mm)選取基準長度ld=2800(mm)實際中心距aa0+(ld-l0)/2=991(mm)中心距a變化范圍amin=a-0.015ld=991-0.0152800=949(mm)amax=a+0.03ld=991+0.032800=1075(mm)l0=2818.06(mm)ld=2800(mm)a=991(mm)amin=949(mm)amax=1075(mm)6 校驗小帶輪a1a1=180-57.3(dd2-dd1)/a=172.991207 確定v帶根數zzpc/p0=pc/(p0+pc)kakl根據dd1=160(mm)、n0=1460(r/min),用內插法可得 p0=3.64(kw)p0=3.64(kw)計算項目計算內容、計算依據及計算過程計算結果選kb=2.6494x10-3,根據傳動比i=2.22.可選ki=1.1373,代入公式p=kbn0(1-1/ki)=2.6494x10-31460(1-1/1.1373)=0.47(kw)則選帶長度修正系數kl=1.05,選包角系數ka=0.98,得普通v帶根數為z=14.3/(3.64+0.47) 0.981.05=3.38(根)圓整得 z=4(根)p=0.47(kw)z=4(根)8 求初拉力f0及帶輪的壓力fqb型普通v帶的每米質量 q=0.17(kg/m)由公式f0=5oopc(2.5/ka-1)/zv+qv2 =50014.3(2.5/0.98-1)/(412.23)+0.17(12.23)2 =252.12(n)由公式fq=2f0zsina1/2 =2252.124sin172.99/2 =2012.93(n)f0=252.12(n)fq=2012.93(n)9 帶輪結構設計選p-型10 設計結果選用4根b-2800gb1171-1989v帶中心距 a=991(mm)帶輪直徑dd1=160(mm)dd2=355(mm)軸上壓力fq=2012.93(n)第三章 直齒圓柱齒輪傳動設計計算項目計算內容、計算依據及計算過程計算結果1選擇齒輪材料及確定設計準則由于沒有特殊要求的傳動,選擇一般材料。小齒輪45好鋼調質,齒面硬度hbs1=230;大齒輪50號鋼正火,齒面硬度hbs2=200;由于兩齒輪齒面硬度hbs均小于350,又是閉式傳動,故按齒面接觸強度設計,按齒根彎曲強度校核。小齒輪45好鋼調質,齒面硬度hbs1=230;大齒輪50號鋼正火,齒面硬度hbs2=200;2按齒面接觸疲勞強度設計2.1選載荷系數k2.2選齒寬系數a2.3計算轉矩t12.4確定許用應力h2.5計算齒輪中心距a2.6確定模數m和齒數za48.5(i+1)kt1/aih21/3(mm)因載荷有輕微沖擊且齒輪非對稱布置,選k=1.5對一般用途的減速器,選a=0.4t1=9.55103p1/n1=9.5510610.56/657.66=1.53105(nmm)取hlim1=570(mpa) hlim1=395(mpa)取sh=1.2h1= hlim1/sh=570/1.2=475(mpa)h1= hlim1/sh=395/1.2=329(mpa)取兩者較小值代入設計a48.5(i+1)kt1/aih21/3 =48.5(38.6+1) 1.51.53105/0.43.86(329)2 1/3=262(mm)擬取中心距a=300(mm),則模數m=(0.0070.02)a=(2.16)mm取m=5(mm)齒數:z1=2a/m(i+1)=2300/5(3.86+1)=25;z2=iz1=97a=(z1+z2) m/2=(25+97) 5/2=305(mm)k=1.5 a=0.4t1=1.53105(nmm) hlim1=570(mpa)hlim1=395(mpa)sh=1.2h1=475(mpa)h2=392(mpa)a262(mm)m=5(mm)z1=25z2=97a=305(mm),故合適3校核齒輪彎曲疲勞強度f=yfaysa2kt1/bz1m2f計算項目計算內容、計算依據及計算過程計算結果3.1選擇齒形系數yfa和齒根應力集中系數ysa3.2計算齒寬b3.3確定許用彎曲應力f3.4校核齒輪彎曲疲勞強度取yfa1=2.62,ysa1 =1.59,yfa2 =2.186,ysa2 =1.787a=305,a=0.4b=aa=0.4305=122(mm)取flim1=220(mpa),flim2=170(mpa)取sf=1.4f1= flim1/sf=220/1.4=157.1(mpa)f2= flim2/sf=170/1.4=121.4(mpa)f1=yfaysa2kt1/bz1m2=21.51.531052.621.59/122255225.1(mpa)f2= yfaysa2kt1/bz1m2=21.51.531052.1861.787/122255223.5(mpa)yfa1=2.62,ysa1 =1.59,yfa2 =2.186,ysa2 =1.787b=122(mm)flim1=220(mpa),flim2=170(mpa)sf=1.4f1=157.1(mpa)f2=121.4(mpa)f125.1(mpa)f223.5(mpa)4計算齒輪圓周速度v=d1n1/601000=3.14255657.66/601000=4.3(m/s) 則可選用8級精度v=4.3(m/s)8級精度合適5計算齒輪主要尺寸5.1分度圓直徑d5.2齒頂圓直徑da5.3齒根圓直徑df5.4齒頂高ha5.5齒根高hfd1=mz1=525=125(mm)d2=mz2=597=485(mm)da1=m(z1+2)=5(25+2)=135(mm)da2=m(z2+2)=5(97+2)=495(mm)df1=m(z1-2.5)=5(25-2.5)=112.5(mm)df2=m(z2-2.5)=5(97-2.5)=472.5(mm)ha=ha*m=5(mm)hf=m(ha*+c*)=5(1+0.25)=6.25(mm)d1=125(mm)d2=485(mm)da1=135(mm)da2=495(mm)df1=112.5(mm)df2=472.5(mm)ha=5(mm)hf=6.25(mm)計算項目計算內容、計算依據及計算過程計算結果5.6齒高h5.7齒寬b5.8跨測齒數k5.9公法線長度wh=ha+hf=11.25(mm)b2=aa=0.4305=122(mm)b1=b2+(510)mm,取b1=130(mm)k1=0.111z1+0.5=0.11125+0.53k2=0.111z2+0.5=0.11197+0.511w1=m2.9521(k1-0.5)+0.014z1 =52.9521(3-0.5)+0.01425 =38.651w2=m2.9521(k2-0.5)+0.014z2=52.9521(11-0.5)+0.01497=161.775由設計指導書計算或設計手冊查得公法線長度上下偏差值w1=38.651-0.1-0.15w2=161.775-0.168-0.280h=11.25(mm)b2=122(mm)b1=130(mm)k1=3k2=11w1=38.651-0.1-0.15w2=161.775-0.168-0.286 齒輪結構設計大齒輪鍛造成孔板式第四章 減速輸出軸及軸系部件設計計算項目計算內容,依據及計算過程計算結果1 選擇材料確定許用應力選45 號鋼取b=650(mpa) s=355(mpa) hbs=240b=650(mpa)s=355(mpa)hbs=240(mpa)2 按扭轉強度估算最小直徑dd118(10.35/170.38) 1/3=46.39(mm)3 齒輪作用力計算ft,fr,fnft=2t1/d1=21.53105/125=2448(n)fr=fttan=2448tan20=891(n)fn=ft/cos=2448/cos20=2065(n)ft=2448(n)fr=891(n)fn=2065(n)4 軸的結構設計4.1 聯(lián)軸器的選擇4.2 軸承的選擇4.3 確定各段直徑呈階梯狀設計選彈性套柱銷聯(lián)軸器,規(guī)格lt根據許用轉矩和軸徑選擇 k=1.5tc=kt2=1.55.8102=870(nm)tct=1000(nm)選lt9聯(lián)軸器y型 l=112(mm)修正最小直徑d=50(mm)一般情況選用深溝球軸承計算基本額定動載荷c=fpp(60n2lh/106)1/ft計算當量動載荷p=fr/2=445.5(n)選fp=1.5,ft=0.90 ,取3c=fpp(60n2lh/106)1/ft=1.5445.5(60170.3848000/106)1/3/0.90 =5.9(kn)確定軸徑選6011軸承 d=55(mm)d=90(mm) b=18(mm)基本額定動載荷30.2(kn)由于有齒輪配合件和軸承標準件所以以齒輪和軸承為準與齒輪配合的軸徑為60mm;選lt9彈性套柱銷聯(lián)軸器d=50(mm)d=55(mm)計算項目計算內容,依據及計算過程計算結果4.4 平鍵選擇4.5 軸承蓋套筒的選擇與軸承配合的軸徑為55mm;齒輪的軸肩為68mm;修正最小直徑d=50(mm)根據齒輪處、聯(lián)軸器處軸徑選擇與齒輪配合的鍵為gb/t 1096鍵25x14x100與聯(lián)軸器配合的鍵為gb/t 1096鍵22x14x100選凸緣式軸承蓋d=90(mm) d3=10(mm) n=4(mm)d0=12(mm) d0=115(mm) d2=140(mm)s3=5(mm) d5=90(mm) e=12(mm)套筒d1=55(mm) d2=68(mm) l=11(mm)d=50(mm)5 軸上零件定位和固定齒軸放在箱體中間,由軸肩和軸套固定,兩個軸承分別放在以齒輪為中心的兩邊軸上,由擋油環(huán)與軸承蓋固定軸承為過盈配合聯(lián)軸器放在軸的最小值徑端6 軸各段長度確定6.1 軸承間跨度l6.2 箱體零件至軸承支點的距離az小齒輪斷面到箱體內壁距離l=b+2az+2l2+b=122+212+210+18=184(mm)b為小齒輪寬度,b為軸承寬度,l2為軸承端面至箱體內壁距離l1=l+l3+l4-(l2+b/2)+l5/2 =40+23+20-(10+18/2)+112/2=120(mm)l為軸承座孔長度;l3為軸承蓋凸緣厚和螺釘頭厚;l4為箱外零件至固定零件的距離;l5為聯(lián)軸器寬l=184(mm)l1=120(mm)7 軸的公差配合軸和齒輪 h7/k6軸和聯(lián)軸器 h6軸和套筒 d11/k6第五章 軸的彎扭合成強度校核計算項目計算內容,依據及計算過程計算結果1 作受力簡圖求支反力,作水平和和垂直彎矩1.1 水平支反力fh1,fh21.2 垂直支反力fv1,fv2fh1=fh2=ft/2=1224(n)a點水平彎矩mh1=mh2=ftl/4=112608(nmm)fv1=fv2=fr/2=445.5(n)a點垂直彎矩mv1=mv2=frl/4=20493(nmm)fh1=fh2=1224(n)mh1=mh2=112.6(nm)fh1=fh2=445.5(n)mv1=mv2=20.5(nm)2 計算合成彎矩mm=(mh2+mv2)1/2=(112.6)2+(20.5)21/2=114.5(nm)m=114.5(nm)3 計算轉矩tt=frd2/2=8910.485/2=216.1(nm)t=216.1(nm)4 計算危險截面當量彎矩meamea=ma2+(t)21/3 =(114.5)2+(0.6216.1)21/3 =173(nm)mea=173(nm)計算項目計算內容,依據及計算過程計算結果5 校核damea /0.1-1b1/3 =173103/(0.160)1/3 =30.7(mm)a處有鍵槽影響da30.71.04=31.9(mm)da=60(mm)31.9(mm)產品合格 15組號參數12345678910輸送帶拉力f(n)3.0x 1033.2x 1033.5x 1034.0x 1034.2x 1034.5x 1035.1x 1035.8x 1036.6x 1036.9x 103輸送帶速度 v(m/s)2.002.352.452.402.052.502.402.502.101.80滾動直徑 d(mm)220250260240230300300290310380表1表2帶型yzabcdespzspaspbsp

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