機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)III

1、課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)III設(shè)計(jì)者：班 級(jí)：指導(dǎo)老師：年月日校名：目錄第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)4課題題目4傳動(dòng)方案分析及原始數(shù)據(jù)：4第二章 傳動(dòng)方案的擬定5整體方案52.2 減速器說(shuō)明5第三章 電動(dòng)機(jī)的選擇6類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式的選擇：63.2 確定電機(jī)的額定功率：6第四章 傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)8第五章 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核105.1 閉式齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)105.2 開(kāi)式齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)15第六章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核21高速軸的設(shè)計(jì)與校核：21低速軸的設(shè)計(jì)與校核24第七章 滾動(dòng)軸承的選擇和壽命計(jì)算29高速軸軸承的選擇29低速軸軸承的選擇30第八章 鍵和聯(lián)軸器的選擇328.1 鍵的選擇32

2、8.2 聯(lián)軸器的選擇33第九章 潤(rùn)滑的選擇34閉式減速齒輪的潤(rùn)滑34滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑34第十章 密封形式的選擇34第十一章減速器機(jī)體各部分結(jié)構(gòu)尺寸其它技術(shù)說(shuō)明3511.1 減速器集體各部分尺寸35其它技術(shù)說(shuō)明：35參考文獻(xiàn)36第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課題題目u 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)III傳動(dòng)方案分析及原始數(shù)據(jù)：u 設(shè)計(jì)要求：1) 設(shè)計(jì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置2) 帶式運(yùn)輸機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，空載啟動(dòng)，運(yùn)輸帶速允許誤差為5%。3) 使用期限為10年，大修期三年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作。u 原始數(shù)據(jù)：1) 運(yùn)輸帶卷筒所需功率P/(kW)：；2) 運(yùn)輸帶卷筒工作轉(zhuǎn)速n (r/min)：74；3)

3、卷筒中心高H (mm)：300。u 設(shè)計(jì)任務(wù)：1) 減速器裝配圖1張（A0或A1圖紙）；2) 零件工作圖2張（大齒輪、低速軸，A3圖紙）；3) 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)1份，50008000字。說(shuō)明書(shū)內(nèi)容應(yīng)包括：擬定機(jī)械系統(tǒng)方案，進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析，選擇電動(dòng)機(jī)，進(jìn)行傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算，傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)，軸承壽命計(jì)算、軸（許用應(yīng)力法和安全系數(shù)法）、鍵的強(qiáng)度校核，聯(lián)軸器的選擇、設(shè)計(jì)總結(jié)、參考文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)小結(jié)等內(nèi)容。第二章 傳動(dòng)方案的擬定整體方案根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，該方案的設(shè)計(jì)分成減速器（傳動(dòng)部分）和工作機(jī)（執(zhí)行部分）兩部圖 2- 1帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)參考圖分，如圖 2- 1帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)參考圖

4、所示。2.2 減速器說(shuō)明減速器為一級(jí)閉式圓柱齒輪和一級(jí)開(kāi)式齒輪組成，以實(shí)現(xiàn)在滿(mǎn)足較大傳動(dòng)比的同時(shí)擁有較高的效率與穩(wěn)定性、可靠性，同時(shí)閉式減速器采用水平剖分、封閉結(jié)構(gòu)，這樣有利于在粉塵較大的環(huán)境下工作。設(shè)計(jì)時(shí)閉式齒輪傳動(dòng)均采用斜齒輪，這是因?yàn)樾饼X輪相對(duì)于直齒輪嚙合性能好，重合度大，機(jī)構(gòu)緊湊，而設(shè)計(jì)制造成本基本與直齒輪相同。開(kāi)式齒輪傳動(dòng)一般用于低速，為使支承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，常采用直齒輪，本設(shè)計(jì)中則采用直齒輪。第三章 電動(dòng)機(jī)的選擇3.1類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式的選擇：按工作條件和要求，選用一般用途的 Y 系列全封閉自扇冷式三相異步電動(dòng)機(jī)，電壓為 380/220V；3.2 確定電機(jī)的額定功率：（1）運(yùn)輸帶卷筒所需功率

5、P卷筒=Kw（2）從電動(dòng)機(jī)到卷筒間各個(gè)運(yùn)動(dòng)副的總機(jī)械效率總=122341=0.99 滾動(dòng)軸承效率；27 閉式齒輪傳動(dòng)效率；3=5 開(kāi)式齒輪傳動(dòng)效率；4=0.99 聯(lián)軸器效率； 所以： 總=12234 =0.993×0.97×0.95×0.99=0.885（3）電動(dòng)機(jī)所需功率為：查機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)附錄表6-164系列電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù) 取可見(jiàn)有三種Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)可用，分別為： Y112M-4、 Y132M1-6、 Y160M1-8，三者參數(shù)比較如下：型號(hào)額定功率（kw）同步轉(zhuǎn)速（r/min）滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速（r/min）尺寸機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)附錄表6-164電動(dòng)機(jī)

6、選用 Y132M1-6型Y112M-4415001440中Y132M1-61000960中Y160M1-8750720長(zhǎng)綜合考慮總傳動(dòng)比及尺寸大小，選取 Y132M1-6型第四章 傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1 計(jì)算總傳動(dòng)比：運(yùn)輸帶卷筒的轉(zhuǎn)速為：n=74（r/min）所以： i總=n滿(mǎn)n=96076=12.972 傳動(dòng)比分配：取，則 i開(kāi)=i總i閉=12.974=3.2433 確定各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)=4=3.2430軸（電動(dòng)機(jī)軸）：1軸（低速軸、輸入軸）2軸（中間軸）；3軸（大齒輪軸）；各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)列表如下：軸名功率P/kw轉(zhuǎn)矩T/N·m轉(zhuǎn)速n/r/min傳動(dòng)比i輸入輸出輸入輸出

7、1電機(jī)軸38496041軸3803789603.2432軸3653611451442403軸34334044343974第五章 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核5.1 閉式齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)考慮到主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速不是很高（約為960r/min）,傳動(dòng)尺寸無(wú)嚴(yán)格的限制，批量較小，故小齒輪用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為HB=229286，平均取為240HB，大齒輪用45號(hào)鋼，正火處理，硬度HB=162217，平均取200HB，精度等級(jí)選為8級(jí)。注：表中圖表來(lái)自于機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果（1）初步設(shè)計(jì)計(jì)算轉(zhuǎn)矩齒寬系數(shù)由圖2-14，取接觸疲勞極限由圖2-24得到；初步計(jì)算需用接觸應(yīng)力值由表B-1，估計(jì)取動(dòng)載荷系數(shù)

8、初步計(jì)算小齒輪直徑（閉式軟齒面）由附錄B中式（B-2）得初取初步齒寬（2）校核計(jì)算圓周速度精度等級(jí)由表2-1選擇8級(jí)精度齒數(shù)、模數(shù)和螺旋角取取，=mm由表2-4取與估計(jì)值13°接近使用系數(shù)由表教材2-7原動(dòng)機(jī)均勻平穩(wěn)，工作機(jī)有中等沖擊動(dòng)載系數(shù)由教材圖2-6齒間載荷分配系數(shù)先求由表2-8，軟齒面斜齒輪，精度等級(jí)8級(jí)齒向載荷分布系數(shù)區(qū)域系數(shù)由圖2-18查出彈性系數(shù)由表2-15查出重合度系數(shù)由表2-5得由于無(wú)變位，端面嚙合角螺旋角系數(shù)許用接觸應(yīng)力由表2-17取一般可靠度系數(shù)總工作時(shí)間應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（單向運(yùn)轉(zhuǎn)取）接觸壽命系數(shù)由圖2-27查出齒面工作硬化系數(shù)接觸強(qiáng)度尺寸系數(shù)由表2-18按調(diào)質(zhì)鋼查

9、潤(rùn)滑油膜影響系數(shù)取為驗(yàn)算合格（3）確定主要傳動(dòng)尺寸中心距圓取整螺旋角合理端面模數(shù)分度圓直徑齒寬?。海?）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算齒形系數(shù)由圖2-20,查得應(yīng)力修正系數(shù)由圖2-21查得螺旋角系數(shù)由圖2-22查取重合度系數(shù)齒向載荷分布系數(shù)由圖2-9查取許用彎曲應(yīng)力校核試驗(yàn)齒輪的齒根彎曲疲勞極限由表2-17查最小安全系數(shù)由圖2-18確定尺寸系數(shù)由圖2-32確定彎曲壽命系數(shù)另外取合格靜強(qiáng)度校核因傳動(dòng)無(wú)嚴(yán)重過(guò)載，故不作靜強(qiáng)度校核（5）小結(jié)：齒輪主要傳動(dòng)尺寸列表壓力角模數(shù)25mm螺旋角分度圓直徑齒頂高2.5mm齒根高mm齒頂間隙0625mm齒根圓直徑中 心 距160mm齒 寬齒頂圓直徑5.2 開(kāi)式齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)

10、考慮到主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速不是很高（約為240r/min）,傳動(dòng)尺寸無(wú)嚴(yán)格的限制，批量較小，故小齒輪和大齒輪都用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度HB=229286，平均取240HB，精度等級(jí)選為8級(jí)。由于開(kāi)式齒輪的主要失效形式為彎曲疲勞折斷和磨粒磨損，開(kāi)式齒輪的設(shè)計(jì)按彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，并將得出的模數(shù)增大10%20%來(lái)考慮磨損影響，由于磨損速度大大超過(guò)齒面疲勞裂紋擴(kuò)展，故無(wú)需進(jìn)行接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算。為使支承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，開(kāi)式齒輪選用直齒圓柱齒，同時(shí)采用軟齒面。計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果（1）初步設(shè)計(jì)計(jì)算轉(zhuǎn)矩齒寬系數(shù)由表2-14，取接觸疲勞極限由教材機(jī)械設(shè)計(jì)圖2-30得到；值由表B-4，估計(jì)取動(dòng)載荷系數(shù)初步估計(jì)齒輪齒

11、數(shù)齒形系數(shù)由圖2-10,查得應(yīng)力修正系數(shù)由圖2-21查得初步計(jì)算小齒輪直徑（開(kāi)式軟齒面）初取初步齒寬（2）校核計(jì)算圓周速度精度等級(jí)由表2-1選擇8級(jí)精度齒數(shù)、模數(shù)由取，=222mm由表2-4取使用系數(shù)由表教材2-7原動(dòng)機(jī)均勻平穩(wěn)，工作機(jī)有輕微沖擊沖擊動(dòng)載系數(shù)由教材圖2-6齒向載荷分布系數(shù)重合度系數(shù)由表2-5得齒形系數(shù)由圖2-10,查得應(yīng)力修正系數(shù)由圖2-21查得重合度系數(shù)齒間載荷分配系數(shù)齒向載荷分布系數(shù)由圖2-9查取許用彎曲應(yīng)力試驗(yàn)齒輪的齒根彎曲疲勞極限由表2-17查最小安全系數(shù)由圖2-18確定尺寸系數(shù)由圖2-32確定彎曲壽命系數(shù)另外取合格靜強(qiáng)度校核因傳動(dòng)無(wú)嚴(yán)重過(guò)載,故不作靜強(qiáng)度校核（3）小結(jié)

12、：齒輪主要傳動(dòng)尺寸列表壓力角模數(shù)3mm分度圓直徑齒頂高3mm齒根高mm齒頂間隙mm齒根圓直徑中 心 距291mm齒 寬齒頂圓直徑第六章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核高速軸的設(shè)計(jì)與校核：計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果材料的選擇為45號(hào)鋼，正火處理，硬度HB=170217材料系數(shù)查表1-3有C=110估算軸徑按聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)，取d=24mm，軸頭長(zhǎng)取52mm軸結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)初選深溝球軸承6007，內(nèi)徑d=35mm，寬度B=14mm，外徑D=62mm，所以軸的結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)如圖：齒輪圓周力齒輪徑向力齒輪軸向力軸受力圖豎直面反力及彎矩豎直面內(nèi)收力圖垂直面彎矩圖水平面反力及彎矩水平面受力圖水平面彎矩圖合成彎矩合成彎矩圖轉(zhuǎn)矩圖應(yīng)

13、力校正系數(shù)用插入法由表1-4中求得，計(jì)算當(dāng)量彎矩截面C出是危險(xiǎn)面當(dāng)量彎矩圖校核需用彎曲應(yīng)力為符合要求低速軸的設(shè)計(jì)與校核計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果材料的選擇為45號(hào)鋼，正火處理，硬度HB=170217材料系數(shù)查表1-3有C=110估算軸徑考慮到鍵槽的影響，最小直徑放大3%，即：軸結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)所受轉(zhuǎn)矩大齒輪圓周力大齒輪徑向力大齒輪軸向力小齒輪圓周力小齒輪徑向力軸受力圖垂直面反力與彎矩垂直面內(nèi)收力圖垂直面彎矩圖水平面反力及彎矩水平面受力圖水平面彎矩圖合成彎矩計(jì)算合成彎矩圖轉(zhuǎn)矩圖應(yīng)力校正系數(shù)用插入法由表1-4中求得，當(dāng)量彎矩圖計(jì)算當(dāng)量彎矩截面B出是危險(xiǎn)面校核需用彎曲應(yīng)力為符合要求第七章 滾動(dòng)軸承的選擇和

14、壽命計(jì)算該軸為工作于普通溫度下的短軸，故支點(diǎn)采用兩端單向固定的方式選用一對(duì)深溝球軸承，按軸徑初選2尺寸系列的深溝球軸承6207。下面進(jìn)行校核：計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果軸承主要性能參數(shù)查手冊(cè)6007軸承主要性能參數(shù)如下：d=35mm,D=62mm,B=14mm，；軸承受力分析軸承受力情況確定A端X、Y值由表8-7，得沖擊載荷系數(shù)由表8-8查得A端軸承當(dāng)量動(dòng)載荷確定B端X、Y值由于，沖擊載荷系數(shù)由表8-8查得B端軸承當(dāng)量動(dòng)載荷軸承壽命（球軸承）壽命合格該軸為工作于普通溫度下的短軸，故支點(diǎn)采用兩端單向固定的方式選用一對(duì)深溝球軸承，按軸徑初選2尺寸系列的深溝球軸承6208。下面進(jìn)行校核：計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)

15、容計(jì)算結(jié)果軸承主要性能參數(shù)查手冊(cè)6409C軸承主要性能參數(shù)如下：d=45mm,D=120mm,B=29mm,；軸承受力分析軸承受力情況；確定A端X、Y值由表8-7，得沖擊載荷系數(shù)由表8-8查得A端軸承當(dāng)量動(dòng)載荷確定B端X、Y值由表8-7，D端軸承當(dāng)量載荷軸承壽命（球軸承）該軸承滿(mǎn)足壽命要求。第八章 鍵和聯(lián)軸器的選擇8.1 鍵的選擇鍵的選擇主要考慮所傳遞的扭矩的大小，軸上零件是否需要沿軸向移動(dòng)，零件的對(duì)中要求等等。計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果（1）高速軸與聯(lián)軸器連接鍵的選擇和校核鍵的選擇和參數(shù)靜聯(lián)接,選用普通平鍵A型，由手冊(cè)查得d=24mm時(shí)，選用鍵GB/T1096-1990轉(zhuǎn)矩鍵長(zhǎng)接觸長(zhǎng)度許用擠壓

16、應(yīng)力校 核查表可得45鋼許用擠壓應(yīng)力為=（100-120）MPa滿(mǎn)足要求（2）低速軸與閉式減速大齒輪連接鍵的選擇和校核鍵的選擇和參數(shù)靜聯(lián)接,選用普通平鍵A型，由手冊(cè)查得d=50mm時(shí)，選用鍵GB/T1096-2003轉(zhuǎn)矩鍵長(zhǎng)接觸長(zhǎng)度許用擠壓應(yīng)力校 核查表可得45鋼的許用擠壓應(yīng)力為=（100-1200）MPa滿(mǎn)足要求（3）低速軸與二級(jí)開(kāi)式減速小齒輪連接鍵的選擇和校核鍵的選擇和參數(shù)靜聯(lián)接,選用普通平鍵A型，由手冊(cè)查得d=30mm時(shí)，同時(shí)考慮到同一根軸盡量選用相同公稱(chēng)尺寸的鍵，選用鍵GB/T1096-2003轉(zhuǎn)矩鍵長(zhǎng)接觸長(zhǎng)度許用擠壓應(yīng)力校 核查表可得45鋼的許用擠壓應(yīng)力為=（100-1200）MPa

17、故滿(mǎn)足要求8.2 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，考慮裝拆方便及經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，選用梅花形彈性聯(lián)軸器，取載荷使用系數(shù)。選用JA38×60/YB24×52型MT3a（GB/T 5272）型聯(lián)軸器,根據(jù)主動(dòng)軸連接聯(lián)軸器處，將各種參數(shù)列表如下：型號(hào)公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩T許用轉(zhuǎn)數(shù)n軸孔直徑d軸孔長(zhǎng)度L外徑D材料軸孔類(lèi)型TL49067002452128HT200Y型聯(lián)軸器承受轉(zhuǎn)矩故：合適ML3MT3a型GB/T 5272梅花形彈性聯(lián)軸器第九章 潤(rùn)滑的選擇9.1閉式減速齒輪的潤(rùn)滑減速器中的一級(jí)閉式減速齒輪,由于齒輪外緣的回轉(zhuǎn)速度（m/s）小于12m/s，因此采用浸油潤(rùn)滑，選用全損耗

18、系統(tǒng)用油（GB443-1989）,浸油深度應(yīng)沒(méi)過(guò)至少1個(gè)齒高，一般不應(yīng)小于10mm。9.2滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑兩對(duì)深溝球軸承軸承處的傳動(dòng)零件輪緣線速度均大于，所以?xún)蓪?duì)軸承使用油潤(rùn)。第十章 密封形式的選擇為防止機(jī)體內(nèi)潤(rùn)滑劑外泄和外部雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)體內(nèi)部影響機(jī)體工作，在構(gòu)成機(jī)體的各零件間，如機(jī)蓋與機(jī)座間、及外伸軸的輸出、輸入軸與軸承蓋間，需設(shè)置不同形式的密封裝置。對(duì)于無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的結(jié)合面，常用密封膠、耐油橡膠墊圈等；對(duì)于旋轉(zhuǎn)零件如外伸軸的密封，則需根據(jù)其不同的運(yùn)動(dòng)速度和密封要求考慮不同的密封件和結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)中：（1）由于密封界面的相對(duì)速度不是很大，采用接觸式密封，高速軸與軸承蓋間V<3m/s，采用半粗羊毛氈封油圈，低速軸與軸承蓋間也為V <3m/s，故采用半粗羊毛氈封油圈。（2）箱座與箱蓋凸緣結(jié)合面與觀察孔、油孔之間都采用靜密封方式第十一章減速器機(jī)體各部分結(jié)構(gòu)尺寸其它技術(shù)說(shuō)明11.1 減速器集體各部分尺寸名稱(chēng)符號(hào)減速器型式及尺寸 箱座壁厚通過(guò)計(jì)算，并考慮鑄造工藝，壁厚取箱蓋壁厚通過(guò)計(jì)算，并