機(jī)械設(shè)計(jì)之帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課題名稱帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)辻系別機(jī)械系專 業(yè)模具設(shè)計(jì)與制造班級(jí)模具091姓 名尹利平學(xué) 號(hào) 200902031077指導(dǎo)老師劉靜波完成日期2011年6月25日目錄第一章緒論第二章 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說(shuō)明2.1課題題目2.2主要技術(shù)參數(shù)說(shuō)明2.3傳動(dòng)系統(tǒng)工作條件2.4傳動(dòng)系統(tǒng)方案的選擇.第三章減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算3.1減速器結(jié)構(gòu)3.2電動(dòng)機(jī)選擇3.3傳動(dòng)比分配3.4動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算第四章齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算（包括小齒輪和大齒輪）4.2齒輪幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算421按照接觸強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸4.2.2 齒輪彎曲強(qiáng)度校核4.2.3 齒輪幾何尺寸的確定4.3齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)

2、計(jì)第五章軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（從動(dòng)軸）5.1軸的材料和熱處理的選擇5.2軸幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.2.1按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)軸的最小直徑軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的強(qiáng)度校核第六章軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇6.1軸承的選擇及校核.6.2鍵的選擇計(jì)算及校核6.3聯(lián)軸器的選擇第七章 減速器潤(rùn)滑、密封及附件的選擇確定以及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算7.1潤(rùn)滑的選擇確定7.2密封的選擇確定7.3減速器附件的選擇確定第八章總結(jié)參考文獻(xiàn)第一章緒論本論文主要內(nèi)容是進(jìn)行一級(jí)圓柱直齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算， 在設(shè)計(jì)計(jì)算中運(yùn)用到 了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制圖、工程力學(xué)、公差與互換性等多門(mén)課程 知識(shí)，并運(yùn)用AUTOCAD軟件進(jìn)行繪圖，因此是一個(gè)非常重要的綜合實(shí)踐

3、 環(huán)節(jié)，也是一次全面的、 規(guī)范的實(shí)踐訓(xùn)練。通過(guò)這次訓(xùn)練，使我們?cè)诒姸喾矫?得到了鍛煉和培養(yǎng)。主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：（1）培養(yǎng)了我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練了綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和 其他相關(guān)課程的基礎(chǔ)理論并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能 力，鞏固、深化和擴(kuò)展了相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。（2）通過(guò)對(duì)通用機(jī)械零件、常用機(jī)械傳動(dòng)或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)，使我們掌握了 一般機(jī)械設(shè)計(jì)的程序和方法，樹(shù)立正確的工程設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)獨(dú)立、全面、科學(xué)的工程設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力(3) 另外培養(yǎng)了我們查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)及相關(guān)技術(shù)資料的 能力以及計(jì)算、繪圖數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方面的能力。(4) 加

4、強(qiáng)了我們對(duì)Office軟件中Word功能的認(rèn)識(shí)和運(yùn)用第二章 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說(shuō)明2.1課題題目帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的減速器。要求傳動(dòng)系統(tǒng)中含有單級(jí)圓柱齒輪 減速器及v帶傳動(dòng)。輸送帶的最大有效拉力F=1800N,輸送帶的工作速度V=1.5m/s，輸送機(jī)滾筒直徑 D=220mm。2.3傳動(dòng)系統(tǒng)工作條件帶式輸送機(jī)在常溫下連續(xù)工作、單向運(yùn)轉(zhuǎn)；空載起動(dòng)，工作載荷較 平穩(wěn)；兩班制（每班工作8小時(shí)），要求減速器設(shè)計(jì)壽命為8年，大修期為 3年，中批量生產(chǎn)；三相交流電源的電壓為 380/220V。2.4傳動(dòng)系統(tǒng)方案的選擇圖1帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果第二章減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算3.1減

5、速器結(jié)構(gòu)本減速器設(shè)計(jì)為水平剖分，封閉臥式結(jié)構(gòu)。3.2電動(dòng)機(jī)選擇（一）工作機(jī)的功率PwPw =FV/1000=1800*1.5/1000=2.7kw（二）總效率口總口總=口帶耳齒輪口聯(lián)軸器耳軸承=0.95*0.97*0.999*0.97=0.88（三）所需電動(dòng)機(jī)功率PdPd = Pw/口 總=2.7/0.88=3.07kw查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)得Ped =5.5kw電動(dòng)機(jī)選用 丫123sS-4 1440r/min3.3傳動(dòng)比分配工作機(jī)的轉(zhuǎn)速n=60X 1000v/ （兀D） =60X 1000 X 1.4/3.14*260=102r/mi nI 齒-1.4-1.6）i 帶取 1.4i 帶=3.2 i

6、 齒=4.43.4動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算（一）轉(zhuǎn)速n電動(dòng)機(jī)選用：Y123S-4I 帶=3.2I 齒=4.4計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果no = n 滿=1440r/minn I = n0 / i 帶 =n滿 / i帶=1440/3.2=450r/min)nii = n I /i 齒=450/4.4=102r/min)n ill = nII =102r/min（二） 功率PP0=Pd=3.07kwP1=P0*n 帶=3.07*0.95*0.99=2.89kwP2=p1*n 齒 n 軸=2.89*0.97*0.99=2.78kwP3=p2*n 聯(lián) n 軸=2.78*0.97*0.99=2.67kw（三）轉(zhuǎn)矩TT0=9

7、550P0/n=9550*3.07/1440=20.9(KN.m)T1=9550*P1/n2=9550*2.89/450=61.33(KN.m)T2=9550*P1/P2=9550*2.78/102=258.9(KN.m)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果將上述數(shù)據(jù)列表如下:軸號(hào)功率P/kWN/(r.min 1)T/(N - m)in03.07144029.53.20.9612.8945089.1322.78102374.54.40.9732.67102382.510.99第四章齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1齒輪材料和熱處理的選擇小齒輪選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，HB = 236大齒輪選用45號(hào)鋼，正火處理，HB= 1904.

8、2齒輪幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算按照接觸強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)查得- H lim 1= 580MPa , h lim 2 = 530MPa ,SHIim = 1F liml = 215 MPa , f Iim2 - 200MPa , Sf lim - 1U=n 1/n2=450/102=4.4由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)查得ZN1 = ZN2 = 1YN1 = YN2 = 1.1I _ H lim1Z N1Sh lim580 11= 580MPa| _ 二H lim 2Z N 2 SH lim530 11-530MPaJfMn1 2151 _244MPSF lim1*f _ 升問(wèn)兒 _2幻.

9、1 _ 204MpSF lim1（一）小齒輪的轉(zhuǎn)矩T IT仁（二）選載荷系數(shù)K由原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為帶式輸送機(jī)，載何平穩(wěn)，齒輪在兩軸承間對(duì)稱布置。查機(jī)械原理與機(jī)械零件教材中表得，取 K = 1.1（三）計(jì)算尺數(shù)比卜4.4（四）選擇齒寬系數(shù)W d根據(jù)齒輪為軟齒輪在兩軸承間為對(duì)稱布置。查機(jī)械原理與機(jī)械零件教材中表得，取 屮d二1（五）計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1 計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果3/KTi(u +1)766dH22U =64mm(六) 確定齒輪模數(shù)ma =64/2(1+4.4)=174mmm =(0.0070.02)a = (0.0070.02) X 174取m=2(七) 確定齒輪的齒數(shù) 乙和Z2Z

10、1=64/2=32 取 Zi = 32Z1 =32Z2 = 142Z2=u*Z 仁4.4*32=140.8 取 Z2=142(八) 實(shí)際齒數(shù)比u =Z2/Z1=142/32=4.4375齒數(shù)比相對(duì)誤差-0.006A J Yf2/62=3.91/204=0.019計(jì)算大齒輪齒根彎曲應(yīng)力為T(mén)F1=2*1.4*890000*3.91/(64*2A2*32)=118.94MPa強(qiáng)度足夠L_，F(xiàn)1 丨-244MPa齒輪的彎曲強(qiáng)度足夠齒輪幾何尺寸的確定齒頂圓直徑da 由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)得 h a =1 c = 0.25da 1=d 1+2h*m=64+2*1*2=68mmda1 =68mmda2 =284

11、mmh=4.5mmS=3.14mmP=6.28mm hf=2.5mm ha=2mm df1=59mm df2=279mmda 2=d 2+2h*m=284+2*1*2=288mm齒距P = 2X 3.14=6.28(mm)齒根高h(yuǎn)f = h a c m=2.5(mm)齒頂高h(yuǎn)a = h am =1 2 =2(mm)齒根圓直徑d fdf 仁 d1-2*(ha*+c*)m=64-2*(1+0.25)*2=59mmdf 2=d2-2*(ha*+c*)m=284-2*(1+0.25)*2=279mm4.3齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，大齒輪采用鍛造毛坯的腹板式結(jié)構(gòu)大齒輪的關(guān)尺寸計(jì)算如下：軸孔直徑

12、d= 62(mm)輪轂直徑D1 =1.6d=1.6X 62=99.2(mm)取110輪轂長(zhǎng)度L=B2=64mm輪緣厚度8 0 = (34)m = 68(mm)取-0 =8輪緣內(nèi)徑D 2 =da2-2h-2、0 =288-2 X 4.5-2X 8=263(mm)取 D2 = 260(mm)腹板厚度 c=0.3 B2 =0.3X 64=19.2取 c=20mm)腹板中心孔直徑D 0 =0.5(+ D2)=0.5(260+100)=180(mm)腹板孔直徑 d 0 =0.25 ( D2- D!) =0.25 (260-100)=80(mm)取 d0=2O(mm)齒輪倒角 n=0.5m=0.5X 2=

13、1齒輪工作如圖2所示：計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果第五章軸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1軸的材料和熱處理的選擇由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)中的圖表查得選45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，HB217255% =637MPars=353MPar=59MPa5.2軸幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)軸的最小直徑3 jp從動(dòng)軸 d2=c (二=(40.4-36.65)D2=32mmd 考慮鍵槽 d2= d =選取標(biāo)準(zhǔn)直徑d2 =45(mm )軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸上零件的定位、裝拆方便的需要，同時(shí)考慮到強(qiáng)度的原則，主動(dòng)軸和從動(dòng)軸均設(shè)計(jì)為階梯軸。軸的強(qiáng)度校核從動(dòng)軸的強(qiáng)度校T=374510(N/m)圓周力Ft =2*374510/284=2637N徑向力F

14、r= Ft tan=2637X tan20 =960N由于為直齒輪，軸向力Fa =0作從動(dòng)軸受力簡(jiǎn)圖：(如圖3所示)結(jié)果L=110mmRha = Rhb =0.5 F t =0.5 X 960=480(N )M hc =58*480=27840Rva = Rvb =0.5 Fr =1318NM VC =58*1318=75444N/mm轉(zhuǎn)矩 T=374510N/mm校核M C = Jm hc 2 + M vc 2 =81356N/mmMe=MC2 +(aT ) =237353N/mm由圖表查得，b丄=59MPaa =237714/(0.1*62A2)=1059MPa則強(qiáng)度足夠第六章軸承、鍵和聯(lián)

15、軸器的選擇6.1軸承的選擇及校核考慮軸受力較小且主要是徑向力，故選用單列深溝球軸承主動(dòng)軸承根據(jù)軸頸值查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇6208 2個(gè) (GB/T276-1993)從動(dòng)軸承 62122 個(gè)(GB/T276-1993)壽命計(jì)劃：從動(dòng)軸 承 2個(gè)兩軸承受純徑向載荷P= F r =602.34X= 1Y=0從動(dòng)軸軸承壽命：深溝球軸承6212本額定功負(fù)荷Cr=62.8KNft=1d =3預(yù)期壽命為：8年，兩班制軸承壽命合格6.2鍵的選擇計(jì)算及校核（一、）從動(dòng)軸外伸端d=45考慮鍵在軸中部安裝故選鍵，b=18L=90,h=11選45號(hào)鋼，其許用擠壓力 p 】=100MPaF t4000TIp = =p

16、 h lhld=52.84v Bp 則強(qiáng)度足夠，合格從動(dòng)軸 外伸端（二）與齒輪聯(lián)接處d=62,考慮鍵槽在軸中部安裝，故同一方鍵10 x40位母線上，選鍵，b=14mm， L=50mm，h=9mm，選 45GB/1096 2003號(hào)鋼，其許用擠壓應(yīng)力LpLiooMPaF t4000TIc =p h lhld=73.21 vp 】則強(qiáng)度足夠，合格與齒輪 聯(lián)接處 鍵14 x52GB/T10962003計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果6.3聯(lián)軸器的選擇由于減速器載荷平穩(wěn)，速度不高，無(wú)特殊要求，考慮拆 裝方便及經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，選用彈性套柱聯(lián)軸器K=1.3Tc=9550KP =170.4 Nhi選用TL8選用TL8型彈性套住聯(lián)軸

17、器，公稱尺寸轉(zhuǎn)矩 Tn =374,套住聯(lián)軸器TcTn。采用丫型軸孔，A型鍵軸孔直徑，選d=45孔長(zhǎng)度L=107TL8型彈性套住聯(lián)軸器有關(guān)參數(shù)型號(hào)公稱 轉(zhuǎn)矩T/(Nm)許用轉(zhuǎn)速n/(r min 亠軸孔 直徑d/mm軸孔 長(zhǎng)度L/mm外徑D/mm材料軸孔類型鍵槽類型TL8374300045107220HT200Y型A型第七章減速器潤(rùn)滑、密封及附件的選擇確定 以及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算及裝配圖7.1潤(rùn)滑的選擇確定潤(rùn)滑方式齒輪浸油 潤(rùn)滑軸承脂 潤(rùn)滑1. 齒輪V=1.2vv 12 m/s應(yīng)用噴油潤(rùn)滑，但考慮成 本及需要，選用浸油潤(rùn)滑2. 軸承采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑潤(rùn)滑油牌號(hào)及用量齒輪用150號(hào)機(jī) 械油1. 齒輪

18、潤(rùn)滑選用150號(hào)機(jī)械油，最低最高油面距1020mm需油量為1.5L左右軸承用2L 3 型潤(rùn)滑脂2. 軸承潤(rùn)滑選用2L3型潤(rùn)滑脂，用油量為軸承間隙的1/31/2為宜7.2密封形式1箱座與箱蓋凸緣接合面的密封選用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法2.觀察孔和油孔等處接合面的密封在觀察孔或螺塞與機(jī)體之間加石棉橡膠紙、墊片進(jìn)行密封3軸承孔的密封悶蓋和透蓋用作密封與之對(duì)應(yīng)的軸承外部軸的外伸端與透蓋的間隙，由于 V3 (m/s),故選用半粗羊毛氈加 以密圭寸4.軸承靠近機(jī)體內(nèi)壁處用擋油環(huán)加以密封，防止?jié)櫥瓦M(jìn)入軸承內(nèi)部7.3減速器附件的選擇確定列表說(shuō)明如下：名稱功用數(shù)量材料規(guī)格螺栓安裝端蓋12Q235M6 X 16GB 57821986螺栓安裝端蓋24Q235M8 X 25GB 57821986銷定位235A6 X 40GB 117 1986墊圈調(diào)整安裝365Mn10GB 93 1987螺母安裝3AM10GB 61701986油標(biāo)尺測(cè)量油面高度1組合件通氣器透氣1A7.4箱