5T龍門皮革下料機(jī)總體設(shè)計(jì)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過)

充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 目錄 1前言 . 1 1.1 課題的來源、設(shè)計(jì)要求 . 4 1.2 課題在國(guó)內(nèi)（外）發(fā)展概況及存在的問題 . 5 1.3 課題設(shè)計(jì)的總體思路 . 5 1.4 本設(shè)計(jì)應(yīng)解決的主要問題、意義及實(shí)用價(jià)值 . 5 2總體 方案設(shè)計(jì) . 6 2.1 傳動(dòng)方案的擬定 . 9 2.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 . 10 2.3 各級(jí)傳動(dòng)比的分配 . 10 3傳動(dòng)件設(shè)計(jì) . 12 3.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) . 12 3.2.齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) . 14 3.2.1 一級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) . 15 3.2.2 二級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) . 18 3.3 軸的設(shè)計(jì) . 20 3.3.1 軸的最小直徑估算 . 20 3.3.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 21 3.3.3 軸的 校核 . 22 3.4 蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì) . 27 3.4.1 蝸輪蝸桿參數(shù)計(jì)算 . 27 3.5 滾動(dòng)軸承 . 28 3.5.1 滾動(dòng)軸承的選擇 . 28 3.5.2 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 . 30 3.6 鍵連接的選擇 . 31 3.7 箱體設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 5.結(jié)論 . 33 參考文獻(xiàn) . 34 致謝 . 34 附錄 . 35 5T 龍門皮革下料機(jī)總體設(shè)計(jì)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 5T 龍門皮革下料機(jī)總體設(shè)計(jì)及傳動(dòng) 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要： 龍門皮革下料機(jī) 是為了提高工作效率而進(jìn)行設(shè)計(jì) 的專用機(jī)床，該機(jī)械主要用于皮革的切削。 通過分析皮革下料機(jī)的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)原理，確定了 總體方案， 完成了傳動(dòng)零件的選定 ，設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)件和機(jī)床總體結(jié)構(gòu)。 為實(shí)現(xiàn)下料機(jī)的預(yù)期功能，對(duì)其傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。擬定了傳動(dòng)方案，分配了各級(jí)傳動(dòng)比，完成了動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)，以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算和校核等。根據(jù)下料機(jī)切削皮革的要求，選用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)來控制工作行程，對(duì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了分析。所設(shè)計(jì)的龍門 皮革下料機(jī)的 工作效率高， 能夠準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng) ,傳動(dòng)平穩(wěn)可靠，使用 安全 ,易于維修，滿足了下料分切干燥要求，工作行程便于調(diào)整，能保證所需皮革樣式準(zhǔn)確的切除。 關(guān)鍵詞： 專用機(jī)床 ；曲柄滑塊機(jī)構(gòu) ；傳動(dòng)系統(tǒng) Design of the Overall and Transmission Systems of 5T 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 2007 2 Gantry Machine for Cutting Leather Abstract: 5T Gantry machine for cutting leather is for enhance the working efficiency to carry on the design the special purpose machine, this machinery mainly cuts the leather cutting. Pass after analysis that the machine design demands principle and design principle by a leather, have ascertained an overall plan, have accomplished selects of drive part, have designed the non- standard piece and machine tool overall structure. Be to come true anticipate that function design of transmission systems of machine for cutting. Have designed the drive scheme, have assigned all of the various levels transmission ratio, have accomplished driving force and have moved parameter design and physical design. And make use of what be mimicked knowledge carrying out relevant secretly scheming against and school core and so on. According to lower material machine request cutting a leather , come to control a working stroke selecting and using slider-crank mechanism organization, the organization motion has carried out analysis on slider-crank mechanism. Design Gantry machine for cutting leather of working efficiency high, the nicety move, the transmission were stable , safe in utilization, was apt to maintenance, satisfies the yummy treats minute to cut the dry request, the power stroke is advantageous for the adjustment, could guarantee needed the leather style accurate excision. Key word: single purpose machine； slider-crank mechanism； transmission system 5T 龍門皮革下料機(jī)總體設(shè)計(jì)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 2007 4 1 前言 1.1 課題的來源、設(shè)計(jì)要求 課題是 5T 龍門皮革下料機(jī)的總體設(shè)計(jì)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5T 龍門皮革下料機(jī)總體設(shè)計(jì)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 課題來源于：鹽城市盛和輕工機(jī)械廠。 課題 設(shè)計(jì)要求 ： 設(shè)備應(yīng)能滿足下料分切干燥要求且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠 ,同時(shí)工作行程應(yīng)便于調(diào)整 ,設(shè)備易便于維修 1.2 課題在國(guó)內(nèi)（外）發(fā)展概況及存在的問題 改革開放 20 多年來，隨著中國(guó)成為皮革工業(yè)大國(guó)，皮革機(jī)械行業(yè)也得到了蓬勃發(fā)展。皮革機(jī)械行業(yè)包括制革、制鞋及皮件機(jī)械部分，為皮革工業(yè)生產(chǎn)提供機(jī)械及自動(dòng)化生產(chǎn)裝備。皮革機(jī)械的發(fā)展，改變了皮革工業(yè)從手工作坊的生產(chǎn)方式到機(jī)械化、半自動(dòng)化大規(guī)模工業(yè)的生產(chǎn)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率。 近三年，中國(guó)制鞋機(jī)械年銷售額每年都以 20%以上的速度增長(zhǎng) ；去年銷售額增長(zhǎng)超過 30%。 隨著中國(guó)成為世界鞋業(yè)加工基地，鞋機(jī)企業(yè)完成了創(chuàng)業(yè)初期的資金和技術(shù)積累，今后將會(huì)及時(shí)根據(jù)鞋廠的工藝改進(jìn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)新的機(jī)器，提高新產(chǎn)品開發(fā)能力，創(chuàng)造中國(guó) 鞋機(jī)品牌和具有中國(guó)特點(diǎn)的鞋機(jī)。中國(guó)鞋機(jī)的質(zhì)量已經(jīng)穩(wěn)定，鞋機(jī)出口將有相當(dāng)大的發(fā)展空間。 總的說來，目前中國(guó)皮革機(jī)械 工業(yè)已有一定的規(guī)模，各廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品，在種類、規(guī)格、數(shù)量、質(zhì)量等方面都有很大的發(fā)展和提高，基本滿足了皮革企業(yè)的需要，部分皮機(jī)已達(dá)到或接近國(guó)際 80年代水平并且出口。近年來，一些軍工大企業(yè)也介入皮機(jī)生產(chǎn)，有力地促進(jìn)了皮機(jī) 工業(yè) 的發(fā)展，目前已形成了幾個(gè)皮機(jī)生產(chǎn)制造基地和集團(tuán)。 但是，我們不可否認(rèn)這樣一個(gè)事實(shí) :皮革制品加 工業(yè) 在中國(guó)仍然屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，即使是目前多數(shù)大中型皮革企業(yè)使用的性能高的機(jī)器設(shè)備依然以 “洋機(jī) ”為主，國(guó)產(chǎn)皮機(jī)在質(zhì)量上與國(guó)際先進(jìn)皮機(jī)相比還有一定的差距。 “皮革機(jī)械 工業(yè) 基礎(chǔ)差，設(shè)計(jì)理論不夠完善，科研力度仍不夠，專業(yè)人才匱乏，以引進(jìn)、仿造為主 ”，這就是中國(guó)現(xiàn)階段皮革機(jī)械 工業(yè) 的真實(shí)寫照，同時(shí)也是中國(guó)皮革機(jī)械水平低、落后的最根本所在。而實(shí)現(xiàn)皮革生產(chǎn)的機(jī)械化、自動(dòng)化是其發(fā)展的根本出路 。 19 1.3 課題設(shè)計(jì)的總體思路 本課題首先需要完成總體設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)皮革下料機(jī)的總體結(jié)構(gòu)，安裝尺寸，確定機(jī)器的傳動(dòng)方案和工作原理，分配各級(jí)傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比，同時(shí)根據(jù)需要的生產(chǎn)量確定機(jī)器的工作參數(shù)。 其次，在完成總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，需要進(jìn)行傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)曲柄 滑塊機(jī)構(gòu)，利用齒輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，高效率，低功耗，平穩(wěn)運(yùn)行，具有良好的性能。 1.4 本設(shè)計(jì)應(yīng)解決的主要問題、意義及實(shí)用價(jià)值 解決的主要問題：通過現(xiàn)代 CAD 技術(shù)對(duì)傳動(dòng)零件的選定，設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)件和機(jī)床總體結(jié)構(gòu)。運(yùn)用 AutoCAD 繪制機(jī)床的總裝配圖、各個(gè)零件的零件圖和傳動(dòng)路線圖，以指導(dǎo)各零件的加工和機(jī)床的設(shè)計(jì)。運(yùn)用 Pro/E 進(jìn)行該機(jī)床零件的三維實(shí)體建模，生成三維爆炸視圖，指導(dǎo)該機(jī)床的生產(chǎn)裝配。通過專業(yè)知識(shí)核實(shí)所設(shè)計(jì)的鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 2007 6 機(jī)床總體結(jié)構(gòu)和各零部件是否合格。 皮革下料專用機(jī)床的設(shè)計(jì)制造滿足了技術(shù)發(fā)展的需 要，提高了生產(chǎn)率和產(chǎn)品的精度，增大了設(shè)備的適應(yīng)能力 ,改善了加工工藝，減少了企業(yè)資金的投入。 用戶還可以針對(duì)自己的實(shí)際情況做出相應(yīng)的調(diào)整。從生產(chǎn)分析來看，在現(xiàn)代制造業(yè)中，單一品種的大量生產(chǎn)占有相當(dāng)大的比重，若要完成這些生產(chǎn)任務(wù)，不外乎選擇通用機(jī)床、專用機(jī)床或數(shù)控機(jī)床，其中專用機(jī)床是最能適應(yīng)這種生產(chǎn)需要的。 2 總體方案設(shè)計(jì) 本課題是 5T 龍門皮革下料機(jī)總體設(shè)計(jì)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 本課題設(shè)計(jì)過程主要分為總體設(shè)計(jì)、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的 Pro/E三維造型三個(gè)階段。 5T 龍門皮革下料機(jī)總體設(shè)計(jì)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 機(jī)械式下料機(jī) 下料機(jī)主要用于 橡膠、塑料 、皮革 、尼龍、紙板、合成材料等非金屬類之下料 ， 以機(jī)械代替手工開裁坯料之用 。 只要配上適當(dāng)?shù)某尚偷赌?，便能獲得各種形狀的制品。 目前，通常下料機(jī)可分為液壓式和機(jī)械式下料機(jī)兩大類。液壓式下料機(jī) 可控性好，精度高，但速度低，能耗大。機(jī)械 式下料 機(jī)速度快，能量消耗小，能滿足高速大批量生產(chǎn)的要求。但是缺乏柔性，不能控制。目前市場(chǎng)上已出現(xiàn)用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械 式下料 機(jī)，這一設(shè)計(jì)解決了傳統(tǒng)機(jī)械 式下料 機(jī)不能控制的問題，但是造價(jià)昂貴，能耗 也大 。 機(jī)械式下料機(jī)是 通過 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為滑塊的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)坯料進(jìn)行成形加工 。 考慮到所設(shè)計(jì)的下料機(jī)主要是對(duì)皮革的切削，工作臺(tái)尺寸： L*W 1500*1000mm 要求運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，故采用一級(jí)帶傳動(dòng)和二級(jí)圓柱齒輪，該方案結(jié)構(gòu)尺寸大，但有減振和過載保護(hù)作用。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 2007 8 機(jī)械式皮 革下料機(jī)總裝圖 機(jī)械式皮革下料機(jī)其特點(diǎn)： 1、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，機(jī)身不變形，經(jīng)久耐用。 2、設(shè)定容易，操作簡(jiǎn)便、靈活。 3、 動(dòng)作平穩(wěn) ,工作可靠 ， 使用安全 ,易于維修 。 4、噪音低，可改善車間工作環(huán)境 。 考慮到機(jī)床運(yùn)行時(shí)要保證所需皮革樣式能夠準(zhǔn)確的切除，所以機(jī)床采用帶傳動(dòng)，二級(jí)齒輪傳動(dòng)（一對(duì)斜齒輪，一對(duì)直齒輪）。 機(jī)械式下料機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)裝配圖 本課題所設(shè)計(jì)的下料機(jī) 的工作效率高，能滿足準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)平穩(wěn)可靠，使用安全，易于維修，滿足了下料分切干燥要求，能保證所需皮革樣式準(zhǔn)確的切除。 通過 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為滑塊的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)坯料進(jìn)行成形加工 ，工作行程就取決了曲軸的偏心距，所以工作行程不能調(diào)整。但可以對(duì)工作臺(tái)進(jìn)行調(diào)整。 為了完成機(jī)床的設(shè)計(jì)，首先對(duì)零件進(jìn)行工藝分析 ,主要是結(jié)構(gòu)、尺寸精度、材料的分析；其次根據(jù)基本參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)；最后確定各個(gè)零部件的結(jié)構(gòu)和機(jī)床總5T 龍門皮革下料機(jī)總體設(shè)計(jì)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 體結(jié)構(gòu)，畫出各零部件、機(jī)床的二維或三 維圖，運(yùn)用 Pro/E 進(jìn)行該機(jī)床零件的三維實(shí) 體建模，生成三維爆炸視圖。 2.1 傳動(dòng)方案的擬定 機(jī)器由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作機(jī)三部分組成。其中傳動(dòng)裝置是將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給工作機(jī)的中間裝置。應(yīng)具備減速、改變運(yùn)動(dòng)形式或運(yùn)動(dòng)方向以及將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)進(jìn)行傳遞和分配的作用。 下面是皮革下料機(jī)的傳動(dòng)方案的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 采用一級(jí)帶傳動(dòng)和二級(jí)圓柱齒輪，該方案結(jié)構(gòu)尺寸大，但有減振和過載保護(hù)作用。 傳動(dòng)方案：采用二級(jí)齒輪傳動(dòng)，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)帶輪 I 軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過一對(duì)嚙合帶動(dòng) II 軸轉(zhuǎn)動(dòng)，再由一對(duì)直齒輪嚙合帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過曲柄滑塊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)上工作臺(tái)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 2007 10 2.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 工作機(jī)所需功率為 wP ，由于工作臺(tái)工作最高頻次為 30次 /min，所以 3 0 3 . 1 4 8 0 3 0 0 . 1 2 5 6 /1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 6 0w dV m s 35 0 1 0 0 . 1 2 5 6 6 . 5 4 21 0 0 0 1 0 0 0 0 . 9 6wwwwFVP k W 電動(dòng)機(jī)所需功率 0P : woPP (2-1) 從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)之間的傳動(dòng)裝置總效率 為： 32 帶 軸 承 齒 輪 (2-2) 查文獻(xiàn)資料 4表 2-4 得 0.96 帶 , 0.99 軸 承 , 0.98 齒 輪 由式（ 2-2）得 320 . 9 6 0 . 9 9 0 . 9 8 0 . 8 9 5 由式（ 2-1）得 6 . 5 4 2 7 . 3 0 90 . 8 9 5wo PP k W 選取電動(dòng)機(jī)額定功率 Pm ， 使 ( 1 1 . 3 ) ( 1 1 . 3 ) 7 . 3 0 9 ( 7 . 3 0 9 9 . 5 0 1 7 )P m P o k W 查文獻(xiàn)資料 4表 2-2 取 7.5Pm kW 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 工作機(jī)轉(zhuǎn)速 wn 為： 6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 0 . 1 2 5 6 3 0 / m i n3 . 1 4 8 0ww Vnrd 按文獻(xiàn)資料 9表 11-9 推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取 V 帶傳動(dòng)比 2 4i 帶 ，單級(jí)圓柱齒輪傳 動(dòng) 4 6i 齒 輪 ,總傳動(dòng)比合理范圍 32 144i ，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為： ( 3 2 1 4 4 ) 3 0 9 6 0 4 3 2 0 / m i nmwn i n r 綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、結(jié)構(gòu)和帶傳動(dòng)及減速器的傳動(dòng)比，選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為 Y132M-4。 表 1 電動(dòng)機(jī)性能參數(shù)表 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 Pw/kW 同步轉(zhuǎn)速/ 1minr 滿載轉(zhuǎn)速/ 1minr 電動(dòng)機(jī)質(zhì) 量 /kg 總傳動(dòng)比 V 帶傳動(dòng) 二級(jí)齒輪傳動(dòng) Y132M-4 7.5 1500 1440 81 48 2.5 19.2 2.3 各級(jí)傳動(dòng)比的分配 A.傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比為： 1440 4830mwni n B.分配各級(jí)傳動(dòng)比： 5T 龍門皮革下料機(jī)總體設(shè)計(jì)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 因 1 2 3 4i i i i gg帶 齒 輪 齒 輪，取 2.5i 帶 取 12 4.8i 齒 輪 ， 34 4.5i 齒 輪 C.運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 a.各軸轉(zhuǎn)速 軸1 1 4 4 0 / m i n 5 7 6 / m i n2 . 5mnrnri 帶 軸12 12 5 7 6 / m i n 1 2 0 / m i n4 . 8nri 齒 軸23 34 1 2 0 / m i n 2 6 . 6 7 / m i n4 . 5nrnri 齒 b.各軸功率 軸1 7 . 5 0 . 9 6 7 . 2oP P k W k W 帶 軸21 7 . 2 0 . 9 9 0 . 9 8 6 . 9 9P P k W 軸 承 齒 輪 軸32 6 . 9 9 0 . 9 9 0 . 9 8 6 . 7 8P P k W 軸 承 齒 輪 c.各軸轉(zhuǎn)矩 軸11 1 7 . 29 5 5 0 9 5 5 0 1 1 9 . 3 7 5576PT N mn 軸22 2 6 . 9 99 5 5 0 9 5 5 0 5 5 6 . 2 8 7 5120PT N mn 軸33 3 6 . 7 89 5 5 0 9 5 5 0 2 4 2 7 . 7 82 6 . 6 7PT N mn 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 2007 12 3 傳動(dòng)件設(shè)計(jì) 3.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) A.帶傳動(dòng)的特點(diǎn) 帶傳動(dòng)由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪及緊套在其上的環(huán)形傳動(dòng)帶所組成。 摩擦帶傳動(dòng)中，傳動(dòng)帶張緊在主動(dòng)輪和從動(dòng)輪上，帶與兩輪接觸面之間產(chǎn)生壓力。當(dāng)主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，由這個(gè)壓力所產(chǎn)生的摩擦力拖拽帶運(yùn)動(dòng)，同理帶又拖拽從動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，完成運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。 按帶的截面形狀，帶可分平帶、 V 帶、多楔帶和圓形帶等。 V 帶又分為普通V帶、窄 V帶、寬 V 帶、接頭 V 帶、聯(lián)組 V帶 、齒形 V帶及大楔角 V 帶等 10 多種。其中普通 V 帶應(yīng)用最廣，窄帶則在近十年來應(yīng)用越來越多。 帶傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是： a.緩沖和吸振，傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小； b.帶傳動(dòng)靠摩擦力傳動(dòng)、過載時(shí)帶與帶輪接觸面間發(fā)生打滑，可防止損壞其他零件； c.適用于兩軸中心距較大的場(chǎng)合； d.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、安裝和維護(hù)等均較為方便，成本低廉。 帶傳動(dòng)的缺點(diǎn)是： a.不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比； b.需要較大的張緊力，增大了軸和軸承的受力； c.整個(gè)傳動(dòng)裝置的外廓尺寸較大，不夠緊湊； d.帶的壽命較短，傳動(dòng)效率較低。 鑒于上述特點(diǎn)，帶傳動(dòng)主要適用于： a.速度較高的場(chǎng)合，多用于原動(dòng)機(jī)輸出的第一級(jí)傳動(dòng)。帶的工作速度一般為5 30m/s,高速帶可達(dá) 60m/s。 b.中、小功率傳動(dòng)，通常不超過 50KW。 c.傳動(dòng)比一般不超過 7，最大用到 10。 d.傳動(dòng)比不要求十分準(zhǔn)確。 B.帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) a.選擇 V帶型號(hào) (a)確定計(jì)算功率 caP 查文獻(xiàn)資料 8表 4-6 得工作情況系數(shù) 1.2AK 1 . 2 7 . 5 9c a AP K P k W (b)選擇 V 帶型號(hào) 按 9caP kW ， 1 1 4 4 0 / m innr ，查文獻(xiàn)資料 8圖 4-1得 , 選擇 B 型 V帶 b.確定帶輪直徑 1d 、 2d (a)選取小帶輪直徑 1d 5T 龍門皮革下料機(jī)總體設(shè)計(jì)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 查文獻(xiàn)資料 8圖 4-11 及表 4-4，選取小帶輪直徑 1 140dd mm (b)驗(yàn)算帶速 11 / ( 6 0 1 0 0 0 ) 1 4 0 1 4 4 0 / ( 6 0 1 0 0 0 ) 1 0 . 5 6 /dv d n m s v 在 5 25m/s 內(nèi)，合適。 (c)確定從動(dòng)帶輪直徑 2dd 21 2 . 5 1 4 0 3 5 0ddd id m m 查文獻(xiàn)資料 8表 4-4 選取 2 355dd mm c.確定中心距 a 和帶長(zhǎng) dL (a)初選中心距 0a 1 2 0 1 20 . 7 ( ) 2 ( )d d d dd d a d d （ 3-1） 由式（ 3-1）得 03 4 6 . 5 9 9 0m m a m m 取 0 900a mm (b)求帶的計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度 0L 2210 1 2 0()2 ( )24 ddo d d ddL a d d a （ 3-2） 由 式（ 3-2）得 20 2 9 0 0 ( 1 4 0 3 5 5 ) / 2 3 5 5 1 4 0 / ( 4 9 0 0 ) L 2590mm 查文獻(xiàn)資料 8表 4-2 選取 2500dL mm (c)計(jì)算中心距 a 0 2doLLaa (3-3) 由式（ 3-3）得 2 5 0 0 2 5 9 09 0 0 8 5 52a m m (d)確 定中心距調(diào)整范圍 m a x 0 . 0 3 8 5 5 0 . 0 3 2 5 0 0 9 3 0da a L m m m i n 0 . 0 3 8 5 5 0 . 0 1 5 2 5 0 0 8 1 8da a L m m d.驗(yàn)算小帶輪包角 1 211 1 8 0 6 0ddoodda （ 3-4） 由式（ 3-4）得 1 3 5 5 1 4 01 8 0 6 0 1 6 4 . 9 1 1 2 0855o o o o 故 1 165o ，合適。 e.確定 V帶根數(shù) Z (a)確定額定功率oP由 1 140dd mm 、 1 1 2 0 0 / m innr 及 1 1 4 6 0 / m innr 根據(jù)文獻(xiàn)資料 8表 4-5，得單根 B型 V帶的額定功率分別為 2.47kw 和 2.83kw，用線性插值法求1 1 4 4 0 / m innr 時(shí)的額定功率 0P 值 0 2 . 8 3 2 . 4 72 . 4 7 1 4 4 0 1 2 0 01 4 6 0 1 2 0 0P k W 2.8kW 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 2007 14 (b)確定 V 帶根數(shù) z 00()ca LPz P P K K （ 3-5） 查文獻(xiàn)資料 8表 4-7 得 0 0.46P kW 表 4-8 得 0.96K ， 表 4-2 得 1.03LK 由式（ 3-5）得 9 2 . 7 9( 2 . 8 0 . 4 6 ) 0 . 9 6 1 . 0 3z 根 根取 Z=3 根，合適 f.計(jì)算單根 V帶初拉力 0F 查文獻(xiàn)資料 8表 4-1 得 0 .1 7 /q kg m 22 . 55 0 0 ( 1 )cao PF q vv Z K （ 3-6） 由式（ 3-6）得 29 2 . 55 0 0 ( 1 ) 0 . 1 7 1 0 . 5 61 0 . 5 6 3 0 . 9 6oF 246.82Ng.計(jì)算對(duì)軸的壓力 QF 102 s in 2QF Z F （ 3-7） 由式（ 3-7）得 1652 3 2 4 6 . 8 2 s i n2QF o 1468.25N h.確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸 1 140dd mm ，采用實(shí)心輪結(jié)構(gòu) 2 355dd mm ，采用四孔板輪結(jié)構(gòu) 3.2.齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) A.齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn) 齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣的一種傳動(dòng)形式。最常用的漸開線齒輪傳動(dòng)。 齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是： a.瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，工作平穩(wěn)，傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠，可傳遞空間任意兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力； b.適用的功率和速度范圍廣，功率從接近于零的微小值到數(shù)萬(wàn)千瓦，圓周速度從很低到 300m/s； c.傳動(dòng)效率高， =0.92-0.98，在常用的機(jī)械傳動(dòng)中，齒輪傳動(dòng)的效率較高； d.工作可靠，使用壽命長(zhǎng)； e.外廓尺寸小，結(jié)構(gòu)精湊。 齒輪傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是：制造和安裝 精度要求較高，需專門設(shè)備制造，成本較高，不宜用于較遠(yuǎn)距離兩軸之間的傳動(dòng)。 5T 龍門皮革下料機(jī)總體設(shè)計(jì)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 齒輪傳動(dòng)應(yīng)滿足的基本要求是 : a.瞬間傳動(dòng)比不變，沖擊、振動(dòng)和噪聲小，能保證較好的傳動(dòng)平穩(wěn)性和較高的運(yùn)動(dòng)精度； b.在尺寸小、質(zhì)量輕的前提下，輪齒的強(qiáng)度高，耐磨性好，承載能力大，能達(dá)到預(yù)期的工作壽命。 B.齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 對(duì)閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，主要失效形式是齒面點(diǎn)蝕，故按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。 對(duì)閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)，其齒面抗點(diǎn)蝕能力較強(qiáng)，主要失效形式表現(xiàn)為齒根彎曲疲勞折斷，故按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，再按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。 對(duì)開式齒輪傳動(dòng)，主要失效形式是齒面磨損和齒根彎曲疲勞折斷，故先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，然后考慮磨損的影響，將強(qiáng)度計(jì)算所求得的齒輪模數(shù)適當(dāng)增大。 3.2.1 一級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) A.選擇齒輪材料、熱處理方法、精度等級(jí)、齒數(shù) 1z 與 2z 及齒寬系數(shù) d 并初選螺旋角 考慮到該下料機(jī)的功率不大，故大、小齒輪選用 40Cr 調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為 48 55HRC ；屬軟齒面開式傳動(dòng)，載荷平穩(wěn)，齒輪速度不高，選 7級(jí)精度，小齒輪齒數(shù) 1 20z ，大齒輪齒數(shù) 21 4 . 8 2 0 9 6z iz ，按軟齒面齒輪非對(duì)稱安裝查文獻(xiàn)資料 8表 6-5，取齒寬系數(shù) 0.8d ；初選螺旋角 13 o 。 B.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) a確定公式中各參數(shù)值 213 212 c o sF a S antdFK T Y Y Y Ymz（ 3-8） (a)載荷系數(shù) tK 試選 tK =1.5。 (b)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 1T 1117 . 29 5 5 0 9 5 5 0 1 1 9 . 3 7 5576PT N mn (c)大、小齒輪 的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 lim1F 、 lim2F 查文獻(xiàn)資料 8圖 6-9 得， lim 1 380F M P a , lim 2 380F M P a (d)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（工作壽命 10年 ，每年工作 300 天，兩班制） 9116 0 6 0 5 7 6 1 1 0 3 0 0 1 6 1 . 6 5 9 1 0hN n j L 9821 / 1 . 6 5 9 1 0 / 4 . 8 3 . 4 5 6 1 0N N i (e)彎曲疲勞壽命系數(shù) 1FNK 、 2FNK 查文獻(xiàn)資料 8圖 6-7 得， 1 0.92FNK , 2 0.96FNK (f)計(jì)算許用彎曲應(yīng)力 1F 、 2F 取彎曲疲勞安全系數(shù) 1.4FS ，應(yīng)力修正系數(shù) 2STY ，則 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 2007 16 1 1 l i m 1 / 3 8 0 0 . 9 2 2 / 1 . 4 4 9 9 . 4 3F F N F S T FK Y S M P a 2 2 l i m 2 / 3 8 0 0 . 9 6 2 / 1 . 4 5 2 1 . 1 4F F N F S T FK Y S M P a (g)查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) 根據(jù)當(dāng)量齒數(shù) 3311 / c o s 2 0 / c o s 1 3 2 1 . 6 3vzz o 22 / c o s 9 6 / c o s 1 3 1 0 3 . 7 8vzz o 查文獻(xiàn)資料 8表 6-4得 1 2.8FaY ， 2 2.19FaY 1 1.55SaY ， 2 1.79SaY (h)計(jì)算大 小齒輪的Fa SaFYY 并加以比較 1112 . 8 1 . 5 5 0 . 0 0 8 6 9 4 9 9 . 4 3F a S aFYY 2222 . 1 9 1 . 7 9 0 . 0 0 7 5 2 5 2 1 . 1 4F a S aFYY 因 1 1 2 212 F a S a F a F aFFY Y Y Y ，故按小齒輪進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) (i)重合度系數(shù) Y 及螺旋角系數(shù) Y 取 0.7Y , 0.86Y b設(shè)計(jì)計(jì)算 (a)試算齒輪模數(shù) ntm 由式（ 3-8）得 23 22 1 . 5 1 1 9 3 7 5 c o s 1 3 0 . 7 0 . 8 6 2 . 8 1 . 5 50 . 8 2 0 4 9 9 . 4 3ntm o.771mm (b)計(jì)算圓周速度 v 11 1 . 7 7 1 2 0 5 7 6 1 . 0 9 6 /6 0 1 0 0 0 c o s 6 0 1 0 0 0 c o s 1 3ntm z nv m s o(c)計(jì)算載荷系數(shù) K 查文獻(xiàn)資料 8表 6-2 得使用系數(shù) 1.25AK ；根據(jù) 1.096 /v m s 、 7級(jí)精度，查文獻(xiàn)資料 8圖 6-10 得動(dòng)載系數(shù) 1.08K ；斜齒輪傳動(dòng)取 1.2K ；查文獻(xiàn)資料 8圖 6-13 得 1.24K 。 則載荷系數(shù) 1 . 2 5 1 . 0 8 1 . 2 1 . 2 4 2 . 0 0 9AK K K K K (d)校正并確定模數(shù) nm 33/ 1 . 7 7 1 2 . 0 0 9 / 1 . 5 1 . 9 5n n t tm m K K m m 取 3nm mm c計(jì)算齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸 (a)中心距 a 12 3( ) ( 2 0 9 6 ) 1 7 8 . 5 82 c o s 2 c o s 1 3nma z z m m o 取 179a mm (b)螺旋角 5T 龍門皮革下料機(jī)總體設(shè)計(jì)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 12( ) 3 ( 2 0 9 6 )a r c c o s a r c c o s 1 3 . 5 72 2 1 7 9nm z za o 13 3412 o (c)兩輪分度圓直徑1d、2d1 3 2 01 6 1 . 7 2c o s c o s 1 3 3 4 1 2nmzd m m o2 3 9 62 2 9 6 . 2 7c o s c o s 1 3 3 4 1 2nmzd m m o(e)齒寬 1b 、 2b 1 0 . 8 6 1 . 7 2 4 9 . 3 7 6db d m m 1 ( 5 1 0 )b b m m 取 2 55b mm ， 1 60b mm (f)齒高 h 2 . 2 5 c o s 2 . 2 5 3 c o s 1 3 3 4 1 2 6 . 5 6nh m m m m m o C.校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 12121 H H E HK T iZ Z Z Zb d i （ 3-9） a確定公式中各參數(shù)值 (a)大、小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 lim1H 、 lim2H 查文獻(xiàn)資料 8圖 6-8 得 l i m 1 l i m 2 1170HH M p a (b)接觸疲勞壽命系數(shù) 查文獻(xiàn)資料 8圖 6-6 得 1 0.94HNK 2 0.98HNK (c)計(jì)算許用接觸應(yīng)力 1H 、 2H 取安全系數(shù) 1HS ，則 1 1 l i m 1 / 0 . 9 4 1 1 7 0 / 1 1 0 9 9 . 8H H N H HK S M P a 2 2 l i m 2 / 0 . 9 8 1 1 7 0 / 1 1 1 4 6 . 6H H N H HK S M P a 12 ( ) / 2 1 0 9 9 . 8 1 1 4 6 . 6 1 1 2 3 . 2H H H M p a (d)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) HZ 查文獻(xiàn)資料 8圖 6-19 得 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 2.44HZ (e)重合度系數(shù) Z 重合度系數(shù) 0.8Z (f)螺旋角系數(shù) Z 螺旋角系數(shù) c o s c o s 1 3 3 4 1 2 0 . 9 8 6Z o (g)材料系數(shù) EZ 查文獻(xiàn)資料 8表 6-3 得 材料 系數(shù) 1 8 9 .8EZ M pa b校核計(jì)算 由式（ 3-9） 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 2007 18 12121 H H E HK T iZ Z Z Zb d i 22 2 . 0 0 9 1 1 9 3 7 5 4 . 8 12 . 4 4 1 8 9 . 8 0 . 8 0 . 9 8 65 5 6 1 . 7 2 4 . 8 6 0 7 . 5 8 HM p a 故齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求 D.齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖 大齒輪：齒頂圓直徑大于 290mm 但小于 500mm，故選用腹板式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)尺寸按文獻(xiàn)資料 8圖 6-26薦用公式計(jì)算。 3.2.2 二級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) A.選擇齒輪材料、熱處理方 法、精度等級(jí)、齒數(shù) 3Z ， 4Z 及齒寬系數(shù) d 考慮到該下料機(jī)的功率不大，故大、小齒輪都選用 45 鋼調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度分別為 220HBS 、 260HBS ；屬軟齒面開式傳動(dòng)，載荷平穩(wěn)，齒輪速度不高，選 7 級(jí)精度，小齒輪齒數(shù) 3 25z ，大齒輪齒數(shù) 43 4 . 5 2 5 1 1 2z iz ，按軟齒面齒輪非對(duì)稱安裝查文獻(xiàn)資料 8表 6-5，取齒寬系數(shù) 1.0d B.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) a確定公式中各參數(shù)值 23 232F a S antdFK T Y Ymz（ 3-10） (a)載荷系數(shù) tK 試選 tK =1.5 (b)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 2T 2226 . 9 99 5 5 0 9 5 5 0 5 5 6 . 2 8 7 5120PT N mn (c)大、小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 lim3F ， lim4F 查文獻(xiàn)資料 8圖 6-9 得， lim 3 240F M P a , lim 4 240F M P a (d)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（工作壽命 10年 ，每年工作 300 天，兩班制） 8326 0 6 0 1 2 0 1 1 0 3 0 0 1 6 3 . 4 5 6 1 0hN n j L 8743 / 3 . 4 5 6 1 0 / 4 . 8 7 . 6 8 1 0N N i (e)彎曲疲勞壽命系數(shù) 查文獻(xiàn)資料 8圖 6-7 得 3 0.96FNK ， 4 0.98FNK (f)計(jì)算許用彎曲應(yīng)力 3F 、 4F 取彎曲疲勞安全系數(shù) 1.4FS ，應(yīng)力修正系數(shù) 2STY ，則 3 3 l i m 3 / 2 4 0 0 . 9 6 2 / 1 . 4 3 2 9 . 1 4F F N F S T FK Y S M P a 4 4 l i m 4 / 2 4 0 0 . 9 8 2 / 1 . 4 3 3 6F F N F S T FK Y S M P a (g)查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) 查文獻(xiàn)資料 8表 6-4 得 3 2.62FaY ， 4 2.19FaY 3 1.59SaY ， 4 1.79SaY 5T 龍門皮革下料機(jī)總體設(shè)計(jì)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 (h)計(jì)算大小 齒輪的Fa SaFYY 并加以比較 3332 . 6 2 1 . 5 9 0 . 0 1 2 6 6 3 2 9 . 1 4F a S aFYY 4442 . 1 9 1 . 7 9 0 . 0 1 1 6 7 3 3 6F a S aFYY 因 3 3 4 434 F a S a F a F aFFY Y Y Y ，故按小齒輪進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) b設(shè)計(jì)計(jì)算 (a)試算齒輪模數(shù) ntm 由式（ 3-10）得 3 22 1 . 5 5 5 6 2 8 7 . 5 2 . 6 2 1 . 5 91 2 5 3 2 9 . 1 4 1ntm 2.73mm (b)計(jì)算圓周 速度 v 32 2 . 7 3 2 5 1 2 0 0 . 4 2 9 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0ntm z nv m s (c)計(jì)算載荷系數(shù) K 查文獻(xiàn)資料 8表 6-2 得使用系數(shù) 1.25AK ；根據(jù) 0.429 /v m s 、 7級(jí)精度，查文獻(xiàn)資料 8圖 6-10 得動(dòng)載系數(shù) 1.08K ；斜齒輪傳動(dòng)取 1.08K 。 則 1 . 2 5 1 . 0 8 1 . 0 8 1 . 4 5 8AK K K K (d)校正并確定模數(shù) nm 33/ 2 . 7 3 1 . 4 5 8 / 1 . 5 2 . 7n n t tm m K K m m 取 3m mm c計(jì)算齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸 (a)中心距 34a 3 4 3 4 3( ) ( 2 5 1 1 2 ) 2 0 5 . 522nma z z m m 取 34 206a mm (b)兩輪分度圓直徑 3d 、 4d 33 3 2 5 7 5nd m z m m 44 3 1 1 2 3 3 6d m z m m (c)齒寬 3b 、 4b 3 1 7 5 7 5db d m m 3 ( 5 1 0 )b b m m 取 4 75b mm ， 3 80b mm (d)齒高 h 2 . 2 5 2 . 2 5 3 6 . 7 5h m m m m m C.校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 2007 20 22321 H H E HK T iZZb d i （ 3-11） a確定公式中各參數(shù)值 (a)大、小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 lim3H 、 lim4H 查文獻(xiàn)資料 8圖 6-8 得， l i m 3 l i m 4 1170HH M p a (b)接觸疲勞壽命系數(shù) 查文獻(xiàn)資料 8圖 6-6 得， 3 0.96HNK 、 4 0.98HNK (c)計(jì)算許用接觸應(yīng)力 3H 、 4H 取安全系數(shù) 1HS ，則 3 3 l i m 3 / 0 . 9 6 1 1 7 0 / 1 1 1 2 3 .