機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)ZDD1-B說明書

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說明書題目：膠帶輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 成 績： 2012 年 6 月 23 日目 錄1、設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1設(shè)計(jì)題目 膠帶輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)1.2工作條件工作年限工作班制工作環(huán)境載荷性質(zhì)生產(chǎn)批量102多灰塵稍有波動(dòng)小批1.3技術(shù)數(shù)據(jù)題號滾筒圓周力F(N)帶速 v(m/s)滾筒直徑 D(mm)滾筒長度 L(mm)ZDD-19002.34005002、電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算2.1選擇電動(dòng)機(jī)系列 根據(jù)工作要求及工作條件應(yīng)選用三相異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380伏，Y系列電動(dòng)機(jī)2.2滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)所需要的有效功率根據(jù)表2-2-

2、1確定各部分的效率:彈性聯(lián)軸器效率 1 =0.99一對滾動(dòng)球軸承效率 2=0.99閉式8級精度齒輪的傳動(dòng)效率 3 =0.97V帶傳動(dòng)效率 4 =0.95一對滑動(dòng)軸承傳動(dòng)效率 5 0.97傳動(dòng)滾筒效率 6=0.96則總的傳動(dòng)總效率 = 1*2*2 *3*4*5*6 = 0.99×0.99×0.97×0.95×0.97×0.96 = 0.8326 滾筒的轉(zhuǎn)速所需的電動(dòng)機(jī)的功率 2.3選擇電動(dòng)機(jī)查表2-9-1可知可選Y100L2-4或Y132S-6，比較傳動(dòng)比及電動(dòng)機(jī)其他數(shù)據(jù)， 方案號電動(dòng)機(jī)型號額定功率(kW)同步轉(zhuǎn)速(r/min)滿載轉(zhuǎn)速(r/mi

3、n)總傳動(dòng)比1Y100L2-43.01500143013.0222Y132S-63.010009608.742 3、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 3.1傳動(dòng)比的分配確定電動(dòng)機(jī)型號總傳動(dòng)比根據(jù)表2-2-1，初定V帶傳動(dòng)的i帶= 2.5Y100L2-4：則減速器傳動(dòng)比為i減1 =i1/i帶 =5.209>5Y132S-6:則減速器傳動(dòng)比為i減2/i帶 =3.497比較兩種方案，因?yàn)閕減要在35之間，故決定采用方案2決定采用選電動(dòng)機(jī)Y132S-6型 ，額定功率3.0kw, 同步轉(zhuǎn)速1000r/min,滿載轉(zhuǎn)速960r/min。同時(shí)，由表2-9-2查得電動(dòng)機(jī)中心高 H=132mm，外伸軸段 D&

4、#215;E=38mm×80mm。齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比為：i減=i2/i帶=8.74/2.5=3.50此分配的傳動(dòng)比只是初步的，實(shí)際的要在傳動(dòng)零件的和尺寸確定后才能確定,并且允許有（3-5%）的誤差。 3.2各軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算0軸：（電動(dòng)機(jī)軸）P0=pr=2.486 kw N0=960r/min T0 =9550*p0/ n0=9.55*2.486*1000/960=24.731Nm1軸： （減速器高速軸）P1=p1*4=2.486*0.95=2.362kwn1=n0/i帶=960/2.5=384r/minT1=9550*p1/n1=9.55*2.362*1000/384=58.

5、742Nm 2軸：（減速器低速軸）P2=p1*2 *2= 2.362*0.99*0.97=2.268kwn2=n1/i帶=384/3.479=109.808r/minT2=9550*p3/n3=9.55*2.268*1000/110=197.248Nm3軸：（即傳動(dòng)滾筒軸）P3=p2*2*1 =2.268*0.99*0.99=2.223kwN3=n2 =109.808r/minT3=9550*p3/n3=9550*2.223*1000/109.808=197.248Nm各軸運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)軸序號功率P(kw)轉(zhuǎn)速n(r/min)轉(zhuǎn)矩(N.m)傳動(dòng)形式傳動(dòng)比效率12.48696024.731帶傳動(dòng)

6、2.50.9522.36238458.742齒輪傳動(dòng)3.500.970.99232.268109.808197.248聯(lián)軸器10.990.9942.223109.808193.3344、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1選擇V帶的型號因?yàn)樾≥喌霓D(zhuǎn)速是960r/min，班制是2年，載荷變動(dòng)小，取Ka=1.2;Pc=Ka P1 =1.2*2.486=2.983kw查課本圖10-8，可得選用A型號帶，dd1=75mm 查課本表10-4取標(biāo)準(zhǔn)直徑即dd1=100mm4.2驗(yàn)算帶速v=* dd1 *n1 /60*1000=5.03m/s；滿足5m/s <= v<=25m/s；4.3確定大帶輪的標(biāo)準(zhǔn)直徑

7、dd2= i12*dd1 =2.5*100=250mm取dd2=250mm，實(shí)際傳動(dòng)比i實(shí)=dd2/ dd1=2.5 百分差=0 合格4.4確定中心距a 和帶長LdV帶的中心距過長會(huì)使結(jié)構(gòu)不緊湊，會(huì)減低帶傳動(dòng)的工作能力；初定中心距a0,a0=(0.7-2.0)( dd1 +dd2)=245700 mm暫取a0=350mm相應(yīng)a0的帶基準(zhǔn)長度Ld0:Ld0=2*a0 +/2 *( dd1 +dd2)+(dd2 dd1)2/（4* a0）=1265.85 mm;查課本表10-2可得，取Ld=1250mm;由 Ld求實(shí)際的中心距a,a =a0 +(Ld Ld0)/2 =342mm4.5驗(yàn)算小輪包角1

8、由式1 =180°-（dd2-dd1）/a*57.3°=154.87°>120°符合要求；4.6計(jì)算帶的根數(shù)Z = Pc /(P0 +P0)*K*Kl查圖10-7可得，P0=1.0kw, P0 =0.10kw查表10-6可得，K=0.93查表10-2，KL = 0.93代入得，z =2.98/(1.0+0.10)*0.93*0.93=3.13根;取z=4；4.7計(jì)算作用在軸上的載荷Fr 和初拉力 F0F0為單根帶的初拉力，F(xiàn)0 = 500* Pc/vz *(2.5/Ka -1 ) +qv2 = 500* 2.98/（5.03*4） *(2.5/0.

9、93 -1 ) +0.10*5.032=127.55NFr=2*F0*z*sin（1/2）=2*127.55*4*sin154.87°=996N4.8 V帶傳動(dòng)的參數(shù)選用A型V帶，13.0mm頂寬，節(jié)寬11.0mm，高度8.0mm，共四根長1250mm，F(xiàn)r=996N，帶輪中心距為342mm，實(shí)際傳動(dòng)比為2.5。5、減速器內(nèi)傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1 選擇材料小齒輪 45鋼 調(diào)質(zhì)處理 齒面硬度 217-255HBS大齒輪 45鋼 正火處理 齒面硬度 162-217HBS 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60*n2*j*Lh=60*384*1*（10*300*16）=1.11*109N2=N1/i

10、=1.11*109/3.50=3.17*108查圖11-14，ZN1=1 ZN2=1.07（允許一定點(diǎn)蝕）由圖11-15，ZX1=ZX2=1.0 ，=570Mpa =510Mpa，取SHmin=1.0 計(jì)算許用接觸應(yīng)力因，故取5.2按齒面接觸強(qiáng)度確定中心距小輪轉(zhuǎn)矩T2 =58740N·mm初取，由表11-5得，;取，=2.5；由式（11-17）計(jì)算中心距a取中心距a=140（表2.2-2 R40系列，且在130160之間）估算模數(shù)mn=(0.0070.02)a=（0.98-2.8）mm取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=2mm。 小齒輪齒數(shù)：大齒輪齒數(shù)：z2=uz1=3.5*31.11=108.88取z1

11、=31，z2=109 實(shí)際傳動(dòng)比傳動(dòng)比誤差，a=m*( z2+ z2 )/2=140mm齒輪分度圓直徑 d1=mz1=62mmd2=mz2=218mm圓周速度由表11-6，選齒輪精度為8級。5.3驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度按電機(jī)驅(qū)動(dòng),載荷稍有波動(dòng),由表11-3,取KA=1.25由圖11-2a，按8級精度和得Kv=1.04 齒寬由圖11-3a，按b/d1=56/62=0.903,考慮軸的剛度較大和齒輪相對軸承為對稱布置，得K=1.04。由表11-4，得K=1.1載荷系數(shù)K=KAKVKK=1.25*1.04*1.04*1.1=1.487由圖11-4得： 查圖11-6可得，由式11-16,計(jì)算齒面接觸應(yīng)力

12、故安全。5.4驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度按z1=31 z2=109由圖11-10得YFa1=2.53, YFa2=2.2由圖11-11得YSa1=1.63, YSa2=1.81由圖11-12得：Y=0.71由圖11-16b，得，由圖11-17，得Y=1.0，Y=1.0由圖11-18 得 Y=Y=1.0取Y=2，S=1.4由式11-25計(jì)算許用彎曲應(yīng)力，由式11-12 齒根彎曲應(yīng)力5.5齒輪主要幾何參數(shù) z1=31, z2=109, u=3.5, m=2 mm, 0=0, d1=mz1=62 mm, d2=mz2=218 mm,da1=d1+2ha*m=62+2*1*2=66mm,da2= d21+2

13、ha*m=218+2*1*2=222mm, df1=d1-2(ha*+c*)m=62-2*(1+0.25)*2=57mm,df2=d2-2(ha*+c*)m=218-2*(1+0.25)*2=213mm,a=(d1+d2)/2=140mm 齒寬b2 = b =56mm, b1=b2+(510)=64mm 6、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算6.1高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算初步估定減速器高速軸外伸段軸徑取A=145,受鍵槽影響加大%5取28mm 6.2低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及聯(lián)軸器的選擇1.,受鍵槽影響加大 , 取40mm 因?yàn)槭切∨a(chǎn)，故軸外伸段采用圓柱形。2 選擇聯(lián)軸器擬選用彈性聯(lián)軸器（GB5014-85） 名義轉(zhuǎn)矩T3=1

14、96.90Nm計(jì)算轉(zhuǎn)矩為TC=KT3=1.5×196.90=295.35N·m公稱扭矩TN =630 N·m > Tc=295.35N·m 滿足n=5000r/min>n=110r/min;由表查得，L=84mm;7、低速軸的強(qiáng)度校核1）作用在齒輪上的作用力：圓周力 軸向力 Fa=0徑向力 2）支座反力：因L1=L2=L=60mmRAY=RBY=Fr/2=657N/2=328.5N RAZ=RBZ=Ft/2=1806N/2=903N3）求彎矩：MCY= RAY*L=328.5*0.060=19.71N·mMCZ= RAZ*L=903

15、*0.060=54.18N·m4)求轉(zhuǎn)矩： T=T3=196.90N·m5）求當(dāng)量彎矩：該軸單向工作，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力考慮，取=0.6 C點(diǎn)左邊： C點(diǎn)右邊： D點(diǎn)：6）校核軸的強(qiáng)度由以上分析可見，C點(diǎn)的當(dāng)量彎矩最大，而D點(diǎn)軸徑最小，所以該軸危險(xiǎn)斷面是C點(diǎn)和D點(diǎn)所在剖面。由45鋼（調(diào)質(zhì)處理）查表13-1得查表13-2得。C點(diǎn)軸徑 因?yàn)橛幸粋€(gè)鍵槽。該值小于原設(shè)計(jì)該點(diǎn)處軸徑52mm，故安全。D點(diǎn)軸徑 因?yàn)橛幸粋€(gè)鍵槽。該值小于原設(shè)計(jì)該點(diǎn)處軸徑40mm，故安全。8、滾動(dòng)軸承的選擇及其壽命驗(yàn)算選擇一對6210深溝球軸承，低速軸軸承校核：8.1確定軸承的承載能力查課本表14-16，軸

16、承6210 的=19800N，c=27000N.8.2計(jì)算徑向支反力 8.3求軸承軸向載荷A1=A2=0 8.4壽命校核查課本表14-8、14-9，取fp=1.2,ft=1.0P1 = P2=R1=R2=960.9N 故深溝球軸承6210適用。9、鍵聯(lián)接的選擇和驗(yàn)算低速軸上鍵的選擇與驗(yàn)算9.1齒輪處 選擇A型普通平鍵16×10 GB1096-79型，其參數(shù)為R=b/2=8mm， L：45180；取45mm,h=10mml=L-2×R=34mm，d=52mm齒輪材料為45鋼，載荷稍有波動(dòng)，由表9-7，查得 因，故安全。9.2外伸處選擇A型普通平鍵12×8， GB1096-79,其參數(shù)為R=b/2=6mm，L:28-140mm,取70；l=L-2×R=70-2×6=58mm，d=40mm。齒輪材料為45鋼，載荷稍有波動(dòng)，查得 因，故安全10、減速器的潤滑及密封形式選擇1 減速器的潤滑采用脂潤滑，選用中負(fù)荷工業(yè)軸承潤滑GB492-89。2 油標(biāo)尺M(jìn)16,材料Q235A。3 密封圈：密封圈采用內(nèi)包