鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)說明書 精品.doc

目錄1 設(shè)計(jì)任務(wù)書 2 2 電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算 23 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算34 鏈的計(jì)算 55 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 76軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 187滾動(dòng)軸承的選擇與壽命驗(yàn)算 248鍵聯(lián)接的選擇和驗(yàn)算 269 課程設(shè)計(jì)的總結(jié) 2610參考文獻(xiàn) 411 設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目：鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)。傳動(dòng)裝置如圖所示，電動(dòng)機(jī)帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器，經(jīng)聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)滾筒回轉(zhuǎn)。運(yùn)輸帶的工作力F=5300N，運(yùn)輸帶的工作速度V=0.80m/s，運(yùn)輸帶的滾筒直徑D=280mm，運(yùn)輸帶的寬度B=300mm。用于鑄造車間運(yùn)輸工作，2班制連續(xù)工作，載荷有輕度沖擊，工作壽命4.5年，小批量生產(chǎn)，在中等規(guī)模制造廠制造。動(dòng)力來源：三相交流電380V/220V,速度允差5%。 2.電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算2.1選擇電動(dòng)機(jī)系列 按工作要求及工作條件選用三相異步電動(dòng)機(jī)，封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓380V，Y系列。2.2傳動(dòng)滾筒所需有效功率 =Fv/1000=53000.8/1000=4.24kW2.3傳動(dòng)裝置的總效率 查表確定各部分效率如下：彈性聯(lián)軸器的效率：=0.99 一對(duì)滾動(dòng)軸承的效率： =0.99閉式齒輪傳動(dòng)的效率：=0.97滾子鏈的效率：=0.92傳動(dòng)滾筒效率： =0.96 2.4所需電動(dòng)機(jī)的輸出功率 = 5.37 kw2.5計(jì)算傳動(dòng)滾筒軸的轉(zhuǎn)速 = r/min2.6選擇電動(dòng)機(jī) 以同步轉(zhuǎn)速1500r/min及1000r/min進(jìn)行比較由查4.12-1表得電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)、計(jì)算出總傳動(dòng)比列于下表 方案號(hào)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kw同步轉(zhuǎn)速r/min 滿載轉(zhuǎn)速r/min電動(dòng)機(jī)質(zhì)量/kg總傳動(dòng)比1Y132S-45.5150014406834.782Y132M2-65.510009608430.19選方案1：Y132M2-6，額定功率P0=5.5kW，同步轉(zhuǎn)速1000r/min，滿載轉(zhuǎn)速960r/min。由4.12-2查得電動(dòng)機(jī)中心高H=132mm，外伸軸段DE=38mm80mm。3 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算3.1初分配傳動(dòng)比3.2總傳動(dòng)比i i=/=960/54.6=17.58 3.3各級(jí)傳動(dòng)比的分配 根據(jù)總傳動(dòng)比（i=17.58，以及各種機(jī)械傳動(dòng)比范圍，各種傳動(dòng)比 分配如下： 選取鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比=2,滿足i01=(23)則閉式圓柱齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比=12.24滿足i12=(1015)3.4各軸功率、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 0軸：即電動(dòng)機(jī)軸 =5.37kw =960r/min =9550=53.42N.m 1軸：即減速器高速軸 = =5.590.99=5.32kw =960r/min =9550 =9550=52.92N.m 2 軸：即減速器中間軸 =5.320.990.97=5.11kw = =960/4.19=197.1r/min =9550=9550=247.6N.M 3軸：即減速器低速軸 =5.310.990.97=4.91kw =54.60r/min =9550=9550=858.8N.m4軸：即傳動(dòng)滾筒軸 = =5.090.990.92=4.47kw =21.84r/min =9550=9550=1954.60N.m 為便于設(shè)計(jì)計(jì)算檢用，現(xiàn)將各軸的功率、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩以及軸間的傳動(dòng)比與傳動(dòng)效率的計(jì)算結(jié)果匯總列表如下：軸序號(hào)功 率P/ kw轉(zhuǎn) 速n/(r/min)轉(zhuǎn) 矩T/N.m傳動(dòng)形式傳動(dòng)比i效率0軸5.3796053.42聯(lián)軸器1.0099軸5.3296052.92齒輪傳動(dòng)4.19096軸5.11197.1247.6齒輪傳動(dòng)3.61096軸4.9154.6858.8鏈傳動(dòng)2092軸4.4721.841954.64 鏈傳動(dòng)計(jì)算4.1確定鏈輪齒數(shù)4.1.1原始數(shù)據(jù)軸輸出功率 4.91kW軸 轉(zhuǎn) 速 54.6r/min軸轉(zhuǎn)距 858.8Nm設(shè)鏈速=3=23.1.2設(shè)計(jì)步驟和方法(1) 確定鏈輪齒數(shù) P4=4.47KWn4=21.84r/minT4=1954.6Nm 根據(jù)鏈速按表4-13的推薦選取小鏈輪齒數(shù)Z1取Z1=19 則Z2=47（2） 確定鏈號(hào)和鏈節(jié)距 鏈號(hào)和節(jié)距，可根據(jù)所傳遞的功率P及小鏈輪的轉(zhuǎn)速n1由圖4-37所示磙子鏈許用功率曲線圖中選定，型號(hào)N24A，。修正計(jì)算公式為 P0 式中，P 傳遞的功率，KW； KA工況系數(shù)，見表4-14； KZ 小鏈輪齒數(shù)系數(shù)，見圖4-39； KP鏈系數(shù)，見表4-15； P0 單排鏈在實(shí)驗(yàn)條件下所傳遞的許用功率， 見圖4-37。取鏈號(hào)為NO24A 節(jié)距P=38.10（3） 驗(yàn)算鏈速 （4） 確定鏈條節(jié)數(shù)和中心距 一般推薦初選中心距a0=(30-50)p最大為a0max=80p，張緊裝置或托板時(shí)a0max80p，距不可調(diào)時(shí)，a030p 。取a0=40p=4038.10=1524鏈節(jié)數(shù)LP= =+ =113.5取LP=114中心距 a= = =1552.6a=1552.61270符合設(shè)計(jì)要求 取a=1560實(shí)際中心距應(yīng)比理論中心距a小取=0.004a mm=a-=1560-15600.004=1497.6mm（5）計(jì)算壓軸力 Ft =7439.39N QF =KQ Ft = =8555.30N式中，KQ-壓軸力系數(shù)，取為1.15。Ft-鏈傳動(dòng)的圓周力，N。（6） 鏈輪的幾何尺寸計(jì)算鏈輪直徑： d =231.48mm輪轂寬度：df =d-d1=231.48-22.23=209.25mm 5斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算高速斜齒-圓柱齒輪P=kw，n=960r/min，i=4.19，每天兩班連續(xù)工作，工作壽命4.5年， 八級(jí)精度5.1小齒輪選用45號(hào)低碳鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為217255，取=240大齒輪選用45號(hào)低碳鋼，正火處理，齒面硬度為162217 ，取=190計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)=60j=6096052（3008）=1.24=查得 =1.0 =1.05 （允許有一定點(diǎn)蝕）查得 取得 取=1.0 =1.0=580MPa=572MPa因?yàn)椋?572MPa5.2按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算中心距由公式(11-32)，計(jì)算中心距 (=53420.31Nm) 初取=1，暫取=13，取由表11-5查得，由圖11-7查得由圖11-20查得 （u=i=4.065） 取中心距=130mm一般取=(0.010.02)=(0.010.02)130=(1.302.60)mm，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)=1.5兩齒輪齒數(shù)和 = = =168.89 取=169則= /(u+1)=28.79 取=29所以=-=169-29=140實(shí)際傳動(dòng)比 = 4.83傳動(dòng)比誤差 3%在允許范圍內(nèi)=arccos =arccos=12.8385與暫取=13相近，可不必修正 = = =44.615 mm =215.385 mm圓周速度v=2.24 m/s，選齒輪精度為8級(jí)5.3驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度按電機(jī)驅(qū)動(dòng)皮帶傳動(dòng)后，載荷有輕微沖擊，由表11-3取 按8級(jí)精度和/100=0.65查圖11-2(b)得=1.06齒寬b= =0.35130=45.5取b=50按b/=50/44.6151.12 齒輪相對(duì)軸承對(duì)稱布置 則=1.14,載荷系數(shù)=1.251.061.141.2=1.812由5-42 =0.99 計(jì)算重合度，以計(jì)算=+2m=44.615+21.01.5=47.615mm =+2m=215.380+21.01.5=218.380mm =arctan(tan/cos)= arctan(tan200/cos12.83850)=20.4710 =cos=47.179cos20.4710=41.80mm =cos=192.821cos20.4710=201.78mm =arccos= arccos=30.7040 =arccos= arccos=23.1070 =(tan-tan)+(tan-tan) =29+140=2.2 =2.359 由式5-43計(jì)算=0.65 = arctan(tancos)= arctan(tan12.8385cos20.4710)=12.0520 =2.44 由式5-38計(jì)算齒面接觸應(yīng)力=2.44189.90.650.99N =459.8MPa=572Mpa 所以安全 主要參數(shù)：m=1.5 = 29 =140 =12.8385 =44.615 =235.385 b=50 5.4驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由公式(11-33) =/=29/=31.29 =/=140/=151.05 查圖5-14得=2.66,=2.22查圖5-15得=1.58,=1.81由式5-47計(jì)算=1-=1-2.359=0.74=0.7 由式5-48計(jì)算=0.25+=0.25+=0.58=0.6 由式5-31計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力查圖5-18b得220MPa,210MPa查圖5-19得1.0取 Yx=1.0取 =314Mpa =300Mpa = =74MPa=314Mpa 安全 =74=70MPa=300MPa 故安全 5.5齒輪主要幾何參數(shù)=29,=140,=1.5mm,=12.8385=44.615mm,=215.380mm=47.615mm =218.380mm =-2.5=40.865mm =-2.5=211.630mm =(+)=130mm 取=50mm, =45mm 低速斜齒-圓柱齒輪P=kw，n=197.1r/min，i=3.61每天兩班連續(xù)工作，工作壽命4.5年， 八級(jí)精度5.1小齒輪選用45號(hào)低碳鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為217255，取=240大齒輪選用45號(hào)低碳鋼，正火處理，齒面硬度為162217 ，取=190計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)=60j=60197.14.52（3008）=2.6=查得 =1.05 =1（允許有一定點(diǎn)蝕）查得 取得 取=1.0 =1.0=609MPa=545MPa因?yàn)?，?545MPa5.2按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算中心距由公式(11-32)，計(jì)算中心距 (=247592.59Nm) 初取=1.2，暫取=12，取由表11-5查得，由圖11-7查得由圖11-20查得 （u=i=3.61） 取中心距=190mm一般取=(0.010.02)=(0.010.02)190=(1.93.8)mm，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)=3兩齒輪齒數(shù)和 = = =124 取124則= /(u+1)=27 取=27所以=-=124-27=97實(shí)際傳動(dòng)比 = 3.59傳動(dòng)比誤差 3%在允許范圍內(nèi)=arccos =arccos=11.78與暫取=12相近，可不必修正 = = =82.746 mm =297.272 mm圓周速度v=0.854m/s，選齒輪精度為8級(jí)5.3驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度按電機(jī)驅(qū)動(dòng)皮帶傳動(dòng)后，載荷有輕微沖擊，由表11-3取 =1.25 按8級(jí)精度和/100=0.231查圖11-2(b)得=1.01齒寬b= =0.35144 =50.4取b=50按b/=50/82.7460.604 齒輪相對(duì)軸承對(duì)稱布置 則=1.12,載荷系數(shù)=1.251.011.121.2=1.697由5-42 =0.99 計(jì)算重合度，以計(jì)算=+2m=82.746+21.03=88.746mm =+2m=297.272+21.03=303.272mm =arctan(tan/cos)= arctan(tan200/cos11.780)=20.3960 =cos=82.746cos20.3960=77.558mm =cos=297.272cos20.3960=278.635mm =arccos= arccos=29.0810 =arccos= arccos=23.2540 =(tan-tan)+(tan-tan) =27+97=1.69 =1.19 由式5-43計(jì)算=0.77 = arctan(tancos)= arctan(tan11.78cos20.3960)=11.0580 =2.37 由式5-38計(jì)算齒面接觸應(yīng)力=2.37189.80.770.99N =536.14MPa 所以安全 主要參數(shù)：m=3 = 27 =97 =11.78 =82.746 =297.272 b=50 5.4驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由公式(11-33) =/=27/=28.78 =/=97/=103.40 查圖5-14得=2.5,=2.22查圖5-15得=1.67,=1.82由式5-47計(jì)算=1-=1-1.77=0.83=0.8 由式5-48計(jì)算=0.25+=0.25+=0.67=0.7 由式5-31計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力查圖5-18b得220MPa,210MPa查圖5-19得1.0取 Yx=1.0取 =314 Mpa =300Mpa = =150MPa=314Mpa 安全 =71.479=69.62MPaS, 滿足要求c. 剖面校核 因軸單向轉(zhuǎn)動(dòng)，彎曲應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力。扭剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)處理。 根據(jù)教材附表查取應(yīng)力集中系數(shù)，絕對(duì)尺寸影響系數(shù)和表面質(zhì)量系數(shù)。查得： ，并取：=17.81 取S=1.51.8 SS, 滿足要求 7.減速器高速軸滾動(dòng)軸承的選擇及其壽命計(jì)算7.1選擇軸承類型及初定型號(hào)考慮軸承所受載荷較小，滾動(dòng)軸承，按軸頸直徑d=35mm,初選兩個(gè)軸承型號(hào)均為角接觸軸承軸承7207AC型 ,該型號(hào)軸承的主要參數(shù)如下：d=35mm,D=72mm, B=17mm。基本額定動(dòng)載荷Cr=22.5KN，基本額定靜載荷C0 =16.5KN。7.2計(jì)算軸承的受力軸承受軸向載荷=354N，軸承1，2所受的徑向載荷： =471.02N =1181N 軸的轉(zhuǎn)速n=960r/min.7.3計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷軸承的固定方式為全固式，故由軸向外載荷F,全部由軸承1承，故:Fa=355N = Fa=355N, =0 /=355/16500=0.021查表得e=0.21 /=355/471.02=0.75e =0.56，=1.97 =0 /=0e =1，=0軸承承受輕度載荷沖擊,所以取=1.2= (+)=1.2(0.56471.02+1.97355)=1155.75N = (+)=1.21181=1417.2N 7.4計(jì)算軸承壽命比較兩軸承當(dāng)量動(dòng)載荷，,故應(yīng)按計(jì)算軸承壽命。=395886h8.鍵聯(lián)接的選擇和驗(yàn)算采用圓頭（A型）普通平鍵（GB/T1096-1990）bh87,因軸伸長(zhǎng)度48，故取鍵長(zhǎng)40。鍵的材料選用45鋼,軸、輪轂均為鋼制.查得許用擠壓應(yīng)力p100MPa。已知：d28，h7，lL-b48-8=40，TT136670。則 p36670/28/7/4018.71MPav0 油量合理3）滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑確定軸承的潤(rùn)滑方式與密封方式減速器中高速級(jí)齒輪圓周速度:=1.75m/s 由于V小于2m/s所以角接觸軸承可以采用脂潤(rùn)滑4）滾動(dòng)軸承的密封高速軸密封處的圓周速度=2.64m/s 由于，所以采用毛氈圈密封。10.課程設(shè)計(jì)的總結(jié)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)校為了讓我們更深刻的理解，認(rèn)識(shí)機(jī)械的構(gòu)造而進(jìn)行的一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是我們進(jìn)行專業(yè)課學(xué)習(xí)的奠基石。在這十多天的課設(shè)中我學(xué)會(huì)了綜合，靈活地運(yùn)用所學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)，使我的綜合能力得到了提高。更重要的是在一次次面對(duì)問題，解決問題的過程中，我學(xué)會(huì)了做決策，并且要對(duì)自己的決定負(fù)責(zé)。其次，對(duì)待設(shè)計(jì)圖我們應(yīng)一絲不茍，認(rèn)真地對(duì)待每一個(gè)細(xì)節(jié)。 此外，在設(shè)計(jì)的過程中，我還學(xué)習(xí)到了很多機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和基本技能，學(xué)會(huì)了如何使用設(shè)計(jì)資料，為我以后專業(yè)課課程設(shè)計(jì)和奠定了基礎(chǔ)。 雖然在課設(shè)的過程中我有過辛苦和疲憊，曾經(jīng)也因此抱怨過，但是當(dāng)我完成了自己的作品時(shí)，內(nèi)心的喜悅和激動(dòng)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過了這些，自己有了前所未有的成就感，同時(shí)也對(duì)在課設(shè)過程中那些關(guān)心和幫助我的黃愷老師,表達(dá)我由衷的感謝！=4.24kW=0.79=5.37kw=54.6r/mini減=17.58=4.19=3.61=5.37kw =960r/min =53.42Nm=5.53kw=960r/min=52.92Nm =5.11kw=197.1r/min=247.6Nm=4.91kw=54.6r/min=858.8N.mP4=4.47KWn4=21.84r/minT4=1954.6Nm z1=19z2=47P =4.91kwp=38.10mmL=114mma=1552.6mm=62.4a=1497.6mmF=7439.39NQ=5522Nd=172.78mm=580MPa=545MPa=1.2410=4.55108 =580Mpa=572MpaT1=5342