機械設(shè)計課程設(shè)計帶式輸送機傳動裝置 蝸桿齒輪二級減速器說明書

1、燕山大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計說明書題目： 帶式輸送機傳動裝置 學(xué)院（系）： 機械工程學(xué)院年級專業(yè)： 09級機設(shè)1班學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 教師職稱： 教 授 目錄一、設(shè)計任務(wù)書 2二、傳動方案的擬訂 3三、電動機的選擇及參數(shù)計算 3四、傳動零件的設(shè)計計算 6五、軸的設(shè)計和計算.13六、角接觸軸承的選擇及計算. 18七、鍵的選擇. 20八、潤滑與密封的選擇. 20九、傳裝置的附件及說明動. 21十、聯(lián)軸器的選擇. 22十一、其他技術(shù)說明. 22十二、設(shè)計小結(jié). 23十三、參考資料. 24 設(shè)計及計算過程結(jié)果二、傳動方案的擬定（1）蝸桿傳動蝸桿傳動可以實現(xiàn)較大的傳動比，尺寸緊湊，傳動平穩(wěn)，但

2、效率較低，適用于中、小功率的場合。采用錫青銅為蝸輪材料的蝸桿傳動，由于允許齒面有較高的相對滑動速度，可將蝸桿傳動布置在高速級，以利于形成潤滑油膜，可以提高承載能力和傳動效率。因此將蝸桿傳動布置在第一級。（2）齒輪傳動斜齒輪傳動的平穩(wěn)性較好，常用在高速級或要求傳動平穩(wěn)的場合。因此將齒輪傳動布置在第二級。（3）帶傳動傳動平穩(wěn)，噪音小，傳動比不穩(wěn)定，布置應(yīng)在低速級防止打滑三、電動機的選擇及參數(shù)計算 1、選擇電動機類型電動機是標(biāo)準(zhǔn)部件。因為使用地點為室外，載荷性質(zhì)為微震 ，所以選擇y90l6y系列（ip44）封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機。2、 電動機容量的選擇（1）、工作機所需要的功率為其中：，（2

3、）、電動機的輸出功率為 (電動機至滾筒軸的傳動裝置總效率。)取聯(lián)軸器的傳動效率，齒輪傳動效率，蝸桿的傳動效率，滾動軸承效率，從電動機到工作機輸送帶間的總效率為：（3）、電動機所需功率為：因載荷性質(zhì)為中等沖擊 ，電動機額定功率需大于，查機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)手冊表14-4選取電動機額定功率為1.1kw （4）、電動機轉(zhuǎn)速的選擇滾筒軸工作轉(zhuǎn)速：蝸桿傳動比i1=1560 所以電動機實際轉(zhuǎn)速的推薦值為：nd=i1=3061224(r/min)綜合考慮為使傳動裝置機構(gòu)緊湊，選用同步轉(zhuǎn)速1000r/min的電機。因此電動機的型號為y90l-6，滿載轉(zhuǎn)速 額定功率為1.1。3、 傳動比的分配（1）、總傳動比為

4、(2)、分配傳動比 齒輪的傳動為比取，則；4、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)(1)、各軸的轉(zhuǎn)速： 電動機 軸1 ； 軸2 ；軸3 ；滾筒軸 （2）、各軸的輸入功率：電動機 軸1 軸2 軸3 軸4 （3）、各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：電機軸 ；軸1 ；軸2 ；軸3 .(4)、整理列表運動和動力參數(shù)計算結(jié)果整理于下表：軸名功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速電機軸1.07 11.2391011.0611.1257.620.81134.319.230.77383.019.2四、傳動件的設(shè)計計算1蝸桿蝸輪的選擇計算(1).選擇蝸桿的傳動類型 根據(jù)gb/t 100851988的推薦,采用漸開線蝸桿(zi)。(2).選擇材料 蝸桿傳動傳遞的功

5、率不大，速度中等，故蝸桿用45鋼，蝸輪用鑄錫青銅zcusn10p1，金屬膜鑄造。輪芯用灰鑄鐵ht100制造。（3）頭數(shù)： z1=2 取 (4).按齒面接觸疲勞強度進行計算根據(jù)閉式蝸桿傳動的設(shè)計準(zhǔn)則,先按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計,再校核齒根彎曲疲勞強度。2、確定m,q,d1確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)距 t2 z1=2 ， =0.78 ,=1.3710n確定載荷k 因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均勻系數(shù)k=1，機械設(shè)計250頁查表11-5取ka=1.0，由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取kv=1.05；則 k=kakkv =1.011.051.05確定彈性影響系數(shù)因選用的是鑄錫青銅蝸輪和鋼蝸桿相配，故ze=

6、155mpa1/2確定許用接觸應(yīng)力h根據(jù)蝸輪材料為鑄錫青銅zcusn10p1，金屬鑄造膜，蝸桿螺旋齒面硬度45hrc，可從表72中查得， 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)則 =0.9=162mpa由z1=2得9.47cos =9.26mq=9.47cosrkt2（）=9.261.11.3710=1248, 根據(jù)mq=1248由表查得mq=1250時m=5mm，d1=50mm。q=10.000螺旋角3、主要傳動尺寸mm變位系數(shù)為0直徑：d1=50mm d2=160mm 4、彎曲強度校核 許用彎曲應(yīng)力 彎曲應(yīng)力計算 當(dāng)量齒數(shù) 齒形系數(shù) 螺旋角系數(shù) 彎曲應(yīng)力 5、.熱平衡核算7590其中傳熱系數(shù)取a= 其中 熱平衡計算

7、符合要求2齒輪傳動選擇計算(1).選精度等級、材料及齒數(shù)運輸機一般工作機器，速度不高，故選用8級精度。材料選擇。選擇小齒輪材料為45（調(diào)質(zhì)），硬度為240hbs，大齒輪材料為45（調(diào)質(zhì)）硬度為190hbs，二者材料硬度差為50hbs。選小齒輪齒數(shù)z1=23大齒輪齒數(shù)z2=69選取螺旋角。初選螺旋角。(2).初定小齒輪分度圓直徑d1:查表6-4，由于載荷平穩(wěn)，所以=1.00：查表6-2，可知暫取v=4m/s 由圖6-11得=1.07=1.42 =0，=+=1.71由圖6-17且=1.0，得=1.07=1.00x1.07x1.42x1.07=2.02:由表6-5，得=189.8:由圖6-19得=2

8、.43：= =590mpa=470mpa 取=601mpa相關(guān)數(shù)據(jù)帶入設(shè)計公式中校核并計算圓周速度v修正載荷系數(shù) 按查表得動載荷系數(shù)校正分度圓直徑d1 3、確定參數(shù)尺寸由表6-1可知m=3mm 圓整取a=145mm按圓整后中心距修正螺旋角修正后分度圓直徑齒寬：=0.872.5=58mm =58+6=64mm(保證小齒輪比大齒輪寬510mm)4、校核齒根彎曲疲勞強度 ：由圖6-21知=2.65，=2.23=1.58，=1.77 =93mpa同理=97.8mpa 所以齒根彎曲疲勞強度符合設(shè)計要求 五、軸的設(shè)計和計算1.初步計算軸徑軸的材料選用常用的45鋼當(dāng)軸的支撐距離未定時， 無法由強度確定軸徑，

9、要用初步估算的方法，即按純扭矩并降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力確定軸徑d，計算公式為： 1、2、3軸的軸徑計算結(jié)果為 軸1初步設(shè)計如下蝸桿的初步設(shè)計如下圖：裝配方案是：套杯、軸承、套筒、軸承、止動墊圈、圓螺母、端蓋、密封圈、聯(lián)軸器依次從軸的左端向右端安裝，右端安裝深溝球軸承、止動墊圈、圓螺母。軸的徑向尺寸：當(dāng)直徑變化處的端面用于固定軸上零件或承受軸向力時，直徑變化值要大些，可?。?8）mm，否則可?。?3）mm軸的軸向尺寸：軸上安裝傳動零件的軸段長度是由所裝零件的輪轂寬度決定的，而輪轂寬度一般是和軸的直徑有關(guān)，確定了直徑，即可確定輪轂寬度。軸的端面與零件端面應(yīng)留有距離l，以保證零件端面與套筒接觸起到軸向固

10、定作用，一般可取l=（13）mm。軸上的鍵槽應(yīng)靠近軸的端面處。2軸的初步設(shè)計如下圖：裝配方案：左端從左到右依次安裝蝸輪、套筒、擋油板和角接觸軸承，右端從右到左依次安裝斜齒輪、擋油板、角接觸.軸承。3軸的初步設(shè)計如下圖裝配方案：左端從左到右依次安裝擋油板、角接觸軸承、端蓋、密封圈和聯(lián)軸器，右端從右到左依次安裝大齒輪、擋油板、角接觸軸承。33軸的彎扭合成強度計算由3軸兩端直徑d=45mm，查機械零件手冊得到應(yīng)該使用的軸承型號為7209c，d=45mm，b=19mml 求作用在齒輪上的力，軸上的彎距、扭距，并作圖齒輪上的作用力： 轉(zhuǎn)矩t3=373195nmm圓周力徑向力軸向力l 計算軸承支反力水平面

11、垂直面畫出水平彎矩圖圖，垂直面彎矩圖，和合成彎矩圖圖l 判斷軸的危險截面，初步分析大齒輪軸肩處有較大的應(yīng)力和應(yīng)力集中。對此截面進行安全系數(shù)校核。軸的材料選用45鋼調(diào)質(zhì)，由機械零件手冊查的由表10-5所列公式可求得由式得，求截面的應(yīng)力中 彎矩nmm，l 求截面的有效應(yīng)力集中系數(shù)，因在此截面處有軸直徑的變化，過渡圓角半徑r=1mm，其應(yīng)力集中可由表10-9查得d/d=50/46=1.087 r/d=1 /46=0.022由表10-7(p154)查得，l 求表面狀態(tài)系數(shù)及尺寸系數(shù)由表10-13查得0.9275由表10-14用插值法查得l 求安全系數(shù) 由式10-5（設(shè)為無限壽命，kn=1）得由式10-

12、6得綜合安全系數(shù)因此軸的強度滿足要求六. 角接觸軸承的選擇校核校核3軸軸承7209c，查手冊得1. 壽命計算計算內(nèi)部軸向力 由表11-4知，7209c軸承s=0.7fr，則， 軸承i被壓緊，軸承ii被放松，故計算當(dāng)量動載荷由表11-7 ，由表11-6，計算壽命取中較大的值代入壽命計算公式 2.靜載校核，3.極限轉(zhuǎn)速校核，由圖11-4查得由圖11-5查得，軸承的各項指標(biāo)均合格，選用7209c型軸承符合要求。七鍵的選擇普通平鍵具有靠側(cè)面?zhèn)鬟f轉(zhuǎn)矩。對中良好，結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便的特點。因此減速器的鍵連接選用普通平鍵。1. 輸入軸與聯(lián)軸器聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接選擇a型平鍵聯(lián)接根據(jù)軸徑d =18mm ，l =4

13、0mm，查手冊得，選用gb1096-2003系列的鍵632，鍵高h=6。2. 2軸與蝸輪、齒輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接選擇a型平鍵聯(lián)接，根據(jù)軸徑d =45mm ，與蝸輪配合的軸長度l =70mm，查手冊選用gb1096-2003系列的鍵1264，鍵高h=8。 與小齒輪配合的軸頸d=45mm，軸的長度l=62mm，查手冊選用gb1096-2003系列的鍵1266，鍵高h=8。3. 3軸與大齒輪、聯(lián)軸器聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接與大齒輪的連接：選擇a型平鍵聯(lián)接根據(jù)軸徑d =48mm ，l =58mm，查手冊得，選用a型平鍵，選用gb1096-2003系列的鍵1452，則鍵高h=9。與聯(lián)軸器的聯(lián)接：選擇a型平鍵聯(lián)接根

14、據(jù)軸徑d =40mm ，l =62mm，選用gb1096-2003系列的鍵1256，則鍵高h=8。八、潤滑與密封的選擇1潤滑說明因為是下置式蝸桿減速器，且其傳動的圓周速度，故蝸桿采用浸油潤滑，取浸油深度h=12mm；大、小斜齒圓柱齒輪采用飛濺潤滑；潤滑油使用50號機械潤滑油。軸承采用潤滑脂潤滑，因為軸承轉(zhuǎn)速v1500r /min，所以選擇潤滑脂的填入量為軸承空隙體積的1/2。2密封說明在試運轉(zhuǎn)過程中，所有聯(lián)接面及軸伸密封處都不允許漏油。剖分面允許涂以密封膠或水玻璃，不允許使用任何碘片。軸伸處密封應(yīng)涂上潤滑脂。九傳動裝置的附件及說明1窺視孔蓋為了檢查傳動件嚙合情況，潤滑狀態(tài)以及向箱內(nèi)注油，在減速

15、器箱蓋頂部開窺視孔，以便于檢查傳動件的嚙合情況、潤滑狀況、接觸斑點級齒側(cè)間隙等。窺視孔應(yīng)設(shè)在能看到傳動零件嚙合區(qū)的位置，并有足夠大小，以便手能深入操作。減速器內(nèi)的潤滑油也有窺視孔注入，為了減少油的雜質(zhì)，可在窺視孔裝一過濾網(wǎng)。平時將檢查孔蓋板蓋上并用螺釘予以固定，蓋板與箱蓋凸臺接合面間加裝防滲漏的紙質(zhì)封油墊片。2放油螺塞放油孔的位置設(shè)置在油池的最低處，并安裝在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便于放油。螺塞材料采用q235a。3油標(biāo)油標(biāo)尺常放置在便于觀測減速器油面級油面穩(wěn)定處，對于多級傳動油標(biāo)安置在低速級傳動件附近。長期連續(xù)工作的減速器，在桿式油標(biāo)的外面常裝有油標(biāo)尺套，可以減輕油的攪動干擾，以便在

16、不停車的情況下隨時檢測油面。4通氣器減速器在運轉(zhuǎn)時，箱體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，對減速器密封極為不利。為溝通箱體內(nèi)外的氣流使箱體內(nèi)的氣壓不會因減速器運轉(zhuǎn)時的溫升而增大，從而造成減速器密封處滲漏，在箱蓋頂部或檢查孔蓋板上安裝通氣器。通氣器設(shè)有金屬濾網(wǎng)，可減少停車后灰塵隨空氣吸入機體。5起蓋螺釘箱蓋，箱座裝配時在剖分面上涂密封膠給拆卸箱蓋帶來不便，為此常在箱蓋的聯(lián)接凸緣上加工出螺孔，拆卸時，擰動裝與其中的起蓋螺釘便可方便地頂起箱蓋。起蓋螺釘材料為q235a。螺桿頂部做成半圓形，以免頂壞螺紋。6定位銷為保證剖分式箱體的軸承座孔的加工及裝配精度，在箱體的聯(lián)接凸緣的長度方向兩端各安置一個圓錐定位銷，并盡量

17、設(shè)置在不對稱位置。定位銷為圓公稱直徑（小端直徑）可取，為箱座，箱蓋凸緣聯(lián)接螺栓的直徑；取長度應(yīng)稍大于箱體聯(lián)接凸緣的總厚度，以利于裝7起吊裝置吊環(huán)螺釘裝在箱蓋上，用來拆卸和吊運箱蓋，也可用來吊運輕型減速器。8軸承蓋軸承蓋結(jié)構(gòu)采用螺釘式可分為螺釘聯(lián)接式，材料為碳鋼。9軸承套杯軸承套杯可用作固定軸承的軸向位置，同一軸線上兩端軸承外徑不相等時使座孔可一次鏜出，調(diào)整支承的軸向位置。10調(diào)整墊片組調(diào)整墊片組的作用是調(diào)整軸承的軸向位置。墊片組材料為08f。十聯(lián)軸器的選擇 減速器中等沖擊，因此選擇彈性聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器，這種聯(lián)軸器柱銷上有橡膠套，由此獲得補償兩軸相對位移的能力。 1軸的聯(lián)軸器選擇根據(jù)電機軸

18、的直徑選擇軸孔直徑18mm軸孔長度35mm的聯(lián)軸器。 3軸的彈性聯(lián)軸器選擇軸孔直徑40mm，軸孔長度65mm的聯(lián)軸器十一、其他技術(shù)說明1拆裝和調(diào)整的說明在安裝調(diào)整滾動軸承時，必須保證一定的軸向游隙，因為游隙大小將影響軸承的正常工作。當(dāng)軸直徑為3050mm時，可取游隙為4070mm。在安裝齒輪或蝸桿蝸輪后，必須保證需要的側(cè)隙及齒面接觸斑點，側(cè)隙和接觸斑點是由傳動精度確定的，可查手冊。當(dāng)傳動側(cè)隙及接觸斑點不符合精度要求時，可以對齒面進行刮研、跑合或調(diào)整傳動件的嚙合位置。也可調(diào)整蝸輪軸墊片，使蝸桿軸心線通過蝸輪中間平面。2減速箱體的附件說明機座和箱體等零件工作能力的主要指標(biāo)是剛度，箱體的一些結(jié)構(gòu)尺寸

19、，如壁厚、凸緣寬度、肋板厚度等，對機座和箱體的工作能力、材料消耗、質(zhì)量和成本，均有重大影響。但是由于其形狀的不規(guī)則和應(yīng)力分布的復(fù)雜性，未能進行強度和剛度的分析計算，但是可以根據(jù)經(jīng)驗公式大概計算出尺寸，加上一個安全系數(shù)也可以保證箱體的剛度和強度。箱體的大小是根據(jù)內(nèi)部傳動件的尺寸大小及考慮散熱、潤滑等因素后確定的十二、設(shè)計小結(jié)設(shè)計機械設(shè)計是機械類專業(yè)的主要課程之一，它要求學(xué)生能結(jié)合課本的學(xué)習(xí)，綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)和技術(shù)知識，聯(lián)系生產(chǎn)實際和機器的具體工作條件，去設(shè)計合用的零部件及簡單的機械，起到從基礎(chǔ)課程到專業(yè)課程承先啟后的橋梁作用，有對機械設(shè)計工作者進行基礎(chǔ)素質(zhì)培養(yǎng)的啟蒙作用。機械設(shè)計課程設(shè)計的過程

20、是艱辛而又充滿樂趣的，在這短暫的四個星期里，我們不僅對機械的設(shè)計的基本過程有了一個初步的認(rèn)識和了解，即初步接觸到了一個真機器的計算和結(jié)構(gòu)的設(shè)計，也通過查閱大量的書籍，對有關(guān)于機械設(shè)計的各種標(biāo)準(zhǔn)有了一定的認(rèn)識，也加強了對課本的學(xué)習(xí)和認(rèn)識。通過這次的設(shè)計，我認(rèn)識到一些問題是我們以后必須注意的。第一，設(shè)計過程決非只是計算過程，當(dāng)然計算是很重要，但只是為結(jié)構(gòu)設(shè)計提供一個基礎(chǔ)，而零件、部件、和機器的最后尺寸和形狀，通常都是由結(jié)構(gòu)設(shè)計取定的，計算所得的數(shù)字，最后往往會被結(jié)構(gòu)設(shè)計所修改。結(jié)構(gòu)設(shè)計在設(shè)計工作中一般占較大的比重。第二，我們不能死套教材，教材中給出的一些例題或設(shè)計結(jié)果，通常只是為表明如何運用基礎(chǔ)知識和經(jīng)驗資料去解決一個實際問題的范例，而不是唯一正確的答案。所以我們必須要學(xué)會查閱各種書籍和手冊，利用現(xiàn)有的資源再加上自己的構(gòu)想和創(chuàng)新，才能真正完成一個具有既有前景和使用價值又能普遍推廣，價格低廉的新產(chǎn)品。因此，全力追索不斷能力才是學(xué)習(xí)機械設(shè)計的中心思想。第三，創(chuàng)新是一個民族的靈魂，是我們國家興旺發(fā)達的不竭動力。創(chuàng)新在機械設(shè)計過程當(dāng)中體現(xiàn)的更是淋漓盡致，我們所設(shè)計出來的東西必須得超過以前的才具有社會實用價值，因此我們首先要有敢于突破束縛、突破慣例和大膽否定現(xiàn)有的一些東西，同時也要有寬廣而堅實的基礎(chǔ)知識和創(chuàng)新思維與細心觀察的能力。雖然在這次的設(shè)計過程當(dāng)中大部分都是參照