標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械課程設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)

1、1 / 33機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)期:評(píng)定成績(jī):機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)機(jī)電工程系題目名稱:皮帶運(yùn)輸機(jī)械傳動(dòng)裝置指導(dǎo)教師姓名:2 / 33指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)從課程設(shè)計(jì)工作態(tài)度、工作量，說(shuō)明書(shū)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)處理、論點(diǎn)論據(jù)、圖表和格式，圖紙質(zhì)量及存在不足的綜合評(píng)語(yǔ)：指導(dǎo)教師評(píng)閱成績(jī)（按五級(jí)評(píng)分）指導(dǎo)教師：_ （簽名）年 月 日目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)二、擬定傳動(dòng)方案3 / 33三、電動(dòng)機(jī)的選擇四、計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比五、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算六、V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)七、齒輪傳送設(shè)計(jì)及潤(rùn)滑設(shè)計(jì)八、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算九、滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算、潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì)十、 聯(lián)軸器類型及型號(hào)的選擇十一、 普通平鍵

2、連接設(shè)及校核計(jì)算十二、 減速器附件的選擇十三、 潤(rùn)滑與密封十四、 設(shè)計(jì)小結(jié)十五、 參考資料一、設(shè)計(jì)任務(wù)原始數(shù)據(jù)：所設(shè)計(jì)的為二級(jí)齒輪減速器，最大有效應(yīng)力F=8600N.速率:V=0.22m/s。圓筒直徑 D=320mm。1、完成減速器裝配草圖一張（手繪）2、工作圖：正是減速器裝配圖一張、軸和齒輪零件圖兩張（CAD 繪制）3、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份二、 電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)步驟4 / 33傳動(dòng)裝置整體設(shè)計(jì)方案：本人設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：電動(dòng)機(jī)最大有效應(yīng)力F=8600N。速率：V=0.22m/s。圓筒直徑：D=320mm。1、 外傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為聯(lián)軸傳動(dòng)2、 減速器為二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器。3、 該方案的優(yōu)缺點(diǎn)：瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定、

3、工作平穩(wěn)、傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠、徑向尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、節(jié)約材料。軸向尺寸大，要 求良機(jī)傳動(dòng)中心距相同。減速器橫向尺寸較小，兩大齒輪侵油 深度可以大致相同。但減速器軸向尺寸及重量較大，高級(jí)齒輪 的承載能力不能充分利用，中間軸承潤(rùn)滑困難，中間軸較長(zhǎng)， 剛度差，不僅能有一個(gè)輸入和輸出端，限制了傳動(dòng)布置的靈活 性，原動(dòng)機(jī)部分為丫丫型，封閉式結(jié)構(gòu)，三相籠型異步電動(dòng)機(jī)?？傮w 來(lái)講，該傳動(dòng)方案滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件，工作可靠, 此外還結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸緊湊，成本低傳動(dòng)率高。三、電動(dòng)機(jī)的選擇1、選擇電動(dòng)機(jī)類型 根據(jù)工作要求和條件， 選5 / 33用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)丫丫型,電壓 380V。

4、2、選擇電動(dòng)機(jī)容量電動(dòng)機(jī)所需工作效率為：Pd=PwkwnaPw=FVkw=1.89kw1000XnPd=Pw=i.89x .na=0.96X0.984X0.972X0.96X0.99=0.79nana所以：Pd=1.89/0.79=2.4kw因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)核定功率 Pw只需稍大于 Pd即可，根據(jù)表 12-1選取 Pw=3kw。3、輸送機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速:60X1000V一八 / /、nw=13.14 (r/min)冗D按表 1 推薦的傳動(dòng)合理范圍取 V 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 ii=24,二級(jí)圓柱 齒輪減速器的傳動(dòng)比 i2=840,貝卩總傳動(dòng)比合理范圍 ia=16160,故電 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為：ia

5、= na=nwia=13.14X(16160) =2102100nw(r/min) 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 750、1000、1500、和 3000r/min。綜合考慮電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)減速器的傳動(dòng)比， 因此選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào) Y132S-6，其性能：6 / 33電動(dòng)機(jī)額定功滿載轉(zhuǎn)速堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)據(jù)最大轉(zhuǎn)矩質(zhì)量型號(hào)率 kwr/min額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩kgY132S-639602.02.063四、計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 i總并分配傳動(dòng)比1、 總傳動(dòng)比 i總=匹=-960=73.06nw16.042、分配傳動(dòng)比i總二二 ivi劍， V 帶適合的傳動(dòng)比 iv=24,取 iv=2.8。(

6、i減=26.09 ), i減=i1齒i2齒。iv按展開(kāi)式布置，h齒二二(1.31.5) i2齒.取 i1齒=6.5i2齒， 可計(jì)算出 i2齒=3.92, i1齒=26.09/6.5=4.01五、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)7 / 331、各軸轉(zhuǎn)速:I軸：n1=門(mén)電二=342.86 (r/min)iv960/2.8n軸：rh:=n1=52.75 (r/min)h齒皿軸：n皿=n=13.15 (r/min)i2齒卷筒軸：m：=n皿=13.15 (r/min)2、各軸輸入功率:I軸Pi= 2.4Xnv帶=0.96(kw)U軸P2= PiXn軸承Xni齒=2.304X0.98X0.97=2.19(kw

7、)皿軸P3= P2Xn軸承Xn2齒=2.19X0.97X0.98=2.08(kw)卷筒軸：P4= 2.08X0.98X0.99= 2.02 (kw)1.各軸輸出功率的計(jì)算I軸卩i =汕電=u軸Pj =i1r n i n二卩1F 軸承71齒二2.M60CW川軸PurPiiFum=Pll ”讎承巾齒=2offlcw|卷筒軸卩11=Pill HiuiV=“111 T攤承.11麻輔器=2-02kw3、各軸轉(zhuǎn)矩:I軸Ti= 9550X旦=64.176(Nm)niT2=9550X巴 =396.57(Nm)n2 04皿軸T3= 9550X=1511.56(Nm)16.04卷筒軸：T4= 9550X=1466

8、.52 (Nm)16.04電動(dòng)機(jī)軸：T=9550X見(jiàn) =23.875 (Nm)將上述計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)如下表，方便查找8 / 33項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)I軸n軸皿軸卷筒軸轉(zhuǎn)速（r/min） 960342.86 52.7513.1513.15功率 P (kw)2.42.262.152.041.98轉(zhuǎn)矩 T(Nm)23.87562.89388.641481.331437.19六、V 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)1、計(jì)算 Pc,選擇膠帶型號(hào)：長(zhǎng)期連續(xù)工作，工作時(shí)間 16 小時(shí)。由表 13-8 查得：KA=1.2PC=KAP=1.2X3=3.6(kw)由 Pc=3.6kw , ni=n電=960 (r/min) 查圖 13-15 得：采

9、用 A 型膠帶2、確定帶輪直徑 d1和 d2。取 d1=100mm,d2=i?d1(1)=2.8x100X(10.02)=274mm取 d2=280mmv=nd1n1/(60X1000)=nX960X100/(60X1000)=5.03(m在 525m/s 范圍內(nèi)3、確定中心距，帶長(zhǎng)，驗(yàn)算包角。0.7(d1+d2)a1200適合。493.54、求 V 帶根數(shù)：Z=pc，由 m=960 (r/min) ,d1=100mm,得 Po=0.95kw(P0+PKa?Kc1=d=280=2.86 由表 13-5 俎=0.11 kwd/1-)980由表 13-5 得，包角系數(shù)Ka=0.95P3,62 =

10、_ =_二r 6(Po+ dr0) X X KL_(o+95 + a ll) x 0,95x0.99取Z=4 根 5、確定預(yù)拉力和作用在軸上的力:由表 13-1 查 q 值：q=0.1kg/m=97.7X1.63+2.53=148N6.齒輪的設(shè)計(jì)(一)高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算n=1000+ -x380+18022000=1613mmF0=50(竺Z Ka21)+qv =500X2.953 X5.032 52X 1)+159= 1172N10 / 33七、齒輪材料，熱處理及精度考慮此減速器的功率及速度的限制，故大小齒輪都選用 直齒輪（1）齒輪材料及熱處理1材料：高速級(jí)小齒輪選用40Cr調(diào)質(zhì)，齒面

11、硬度為小齒輪為280HBS取小齒齒數(shù) 乙=24高速級(jí)大齒輪選用45鋼正火，齒面硬度為大齒為240HBS乙=iX乙=6.5X24=156取 乙=24.2齒輪精度按GB/T10095-1998，選擇7級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化2.初步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)3d1tP215圖10-30選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.433P214圖10-26貝y0.78 0.821.6由課本P202公式10-13計(jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù)N1=60nJLh=60X342.86X1X(2X8X300X6)=5925X109hN2=0.9115X108h3查課本P20310-19圖得：K1=0.90 K2=1.024齒輪的疲勞強(qiáng)度

12、極限(ZHZE)2確定各參數(shù)的值試選Kt=1.6查課本由課本10.7820.82u 1u11 / 33取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,應(yīng)用P202公式10-12得:H2=K=1.02X550=561Mpa許用接觸應(yīng)力H(H1H2)/2 (540 561)/2 550.5MPa由P201表10-7得:d=1T=95.5X105XP1/n1=95.5X105X2.304/342.86=6418X104N.m3.設(shè)計(jì)計(jì)算小齒輪的分度圓直徑d1t使用系數(shù)KA=1根據(jù)v 0.836m/s,7級(jí)精度，查課本由表10-8得動(dòng)載系數(shù)KV=1.05,查課本由P194表10-4得KH的計(jì)算公式KH=1.12 0

13、.18(1 0.6d2)d2+0.23X103Xb=1.12+0.18(1+0.61)X1+0.23X103X49.53=1.417查課本由P195表10-13得:KF=1.45d1tm60 10003.1446.59 342.860.836m/s60 10002 1.6 6.418 10 11.657.5(2.433 189.8)26.5(550.5計(jì)算圓周速度計(jì)算載荷系數(shù)KHI=T=0.90X600=540Mpa查課本由P198表10-6得:ZE=189.8MP3d1t：2心u 1匚)(H)ZHZE、2H446.59mm12 / 33查課本由P193表10-3得：KH=KF=1故載荷系數(shù)：K=KAKKHKH=1X1.05X1X1.417=1.49按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑3-d1=d1t.K/Kt=46.49mm4.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩=64.18 kNm確定齒數(shù)z因