單機(jī)減速器V帶設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書（機(jī)電汽車程學(xué)院 2016 級) 一、設(shè)計(jì)課題設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)傳動裝置減速器設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)組別12345驅(qū)動卷筒的圓 驅(qū)動卷筒的直 運(yùn)輸帶的線速度 使用年限 力 （KN） D(mm） v(m/s） T（年）5 420 64 500 6 6 200 1。8 2 300 6 380 2.5 工作情況:平穩(wěn)，兩班制（連續(xù) 16 個小時)，每月工作 天二、工作量1、設(shè)計(jì)說明一份2、大齒輪零圖一張3、低速軸（齒輪軸）零件圖一三、設(shè)計(jì)說明書的內(nèi)容：1、擬定傳動案2、選擇電動3、計(jì)算總傳比和分配傳動比4、傳動裝置動和動力參數(shù)5、 帶的設(shè)計(jì)(1)普通 v 傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算(2)小帶結(jié)

2、構(gòu)設(shè)計(jì)，畫出結(jié)圖，標(biāo)上尺寸6、齒輪傳動計(jì)計(jì)算（按直齒圓輪傳動設(shè)計(jì)）（）直齒圓柱輪傳動計(jì)計(jì)算（）直齒圓柱齒輪幾尺寸，算出兩個輪的幾何尺寸（）大齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畫出結(jié)構(gòu)圖標(biāo)出尺寸7、低速軸（齒輪軸）的結(jié)構(gòu)尺設(shè)計(jì)與受力分析計(jì)。畫出結(jié)構(gòu)圖，標(biāo)尺寸，畫出 軸的受力分析，計(jì)算出支座反，為滾動軸承壽計(jì)算做準(zhǔn)備8、聯(lián)軸器的擇9、低速軸（齒輪軸)上的滾軸承壽命計(jì)算（擇深溝球軸承）10、設(shè)計(jì)小結(jié)11、參考書目四、設(shè)計(jì)進(jìn)度安排表(供考）階段一二三四五六七主要工作內(nèi)容下達(dá)任務(wù)書,作有關(guān)說明并做好有關(guān)準(zhǔn)備工 完成總體方案算及相應(yīng)說明書內(nèi)容。完成設(shè)計(jì)書 5-6完成設(shè)計(jì)書 79，完軸的設(shè)計(jì)完成零件圖，完成說明書的其部分整理計(jì)算

3、中的關(guān)內(nèi)容，寫好說書并做好答辯準(zhǔn)備 答辯，終結(jié)時間(天）五設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)過程參考計(jì)指導(dǎo)書進(jìn)行，設(shè)計(jì)之前務(wù)必先過讀并消化第一篇相關(guān)內(nèi)容。機(jī)設(shè)課設(shè)計(jì)說書一傳方擬。4二電機(jī)選。5三確傳裝總動及配級傳比 四傳裝的動動設(shè) .五普 V 的計(jì) 。10六齒傳的計(jì) 七軸設(shè)。 八滾軸的計(jì) 九聯(lián)器設(shè)20十設(shè)小。 計(jì)算過程及計(jì)算說明一、傳動案擬定第三組:帶式輸送機(jī)傳動裝置減器設(shè)計(jì)、工作條件：載荷穩(wěn)，使用年限 年，工作為二班工作制（連續(xù) 小時)，每月工作 20 天、原始數(shù)據(jù)：滾筒周力 帶速 ；滾 筒 直徑 D=500mm；方案擬定：采用帶傳動與齒輪動的組合，即可滿傳動比要求同時由于帶傳動具有良好的緩沖吸振性能，適應(yīng)大動轉(zhuǎn)

4、矩工況要求，構(gòu)簡單， 成本低，使用維護(hù)方1.電動 。V 帶傳動 3.柱齒輪減速器卷 卷 筒連軸器二、電動選擇。滾筒 運(yùn)帶電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇:擇 Y 系列相異步電動機(jī)此列電動機(jī)屬于一般用途的全封自扇冷電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單作可靠格低廉， 維護(hù)方便，適用于不燃，不易爆，無腐性氣體和無特殊要的機(jī)械. 電動機(jī)容量選擇：電動機(jī)所需工作功率:式( （kw）由式（2 V/1000 (KW) 因此P =FV/1000a (KW） 由電動機(jī)至運(yùn)輸帶的動總效率為: = 式中： 、 、 、 、 別為帶傳動、軸承、齒輪傳動、聯(lián)軸器 4 和卷筒的傳動效率。取 =0。96 0.98 。 。 . ， , ， 5則： =0.96

5、 0。 =0。所以：電機(jī)所需的工功率：P FV/1000 =（ 0.85） (kw 總確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速卷筒工作轉(zhuǎn)速為 1000V/（D）=(60 ）（） 。 5 根據(jù)機(jī)械課程設(shè)計(jì)手 表推薦的傳動比合理范圍，取圓柱齒輪傳動 一級減速器傳動比范。取帶傳動 ?？倐鲃颖壤碚摲秶鸀椋汗孰妱訖C(jī)轉(zhuǎn)速的可選為d=I 卷筒= 則符合這一范圍的同轉(zhuǎn)速有:1000、 和 3000r/min根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由關(guān)手冊查出三種適的電動機(jī)型號下表)方電 動機(jī) 型額 定電動機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min)電 參 考傳動裝置傳動比案123號Y160M2-2Y160LY180L功率151515同步轉(zhuǎn)速300015001000滿載轉(zhuǎn)速29301

6、460970重量 N125144195價格5。65總傳動比21.48715V 帶動3。53減速器4。28綜合考慮電動機(jī)和傳裝置的尺寸、重量價格和帶傳動、減器傳動比， 可見第 方案比較適合此選定電動機(jī)型號為 Y160L4電動機(jī)主要外形和安尺寸：其主要性能:中心 H160外 形 寸 L （AC/2+AD)HD 600337。385底 角 安 裝 尺 AB254254地腳栓孔徑 K15軸 伸 尺 寸D42裝鍵位尺 FGD1286m 0 0 m 0 0 三、確定動裝置總傳動和分級傳動：由選定的電動機(jī)滿載速 n 和工作機(jī)主動軸速 可得傳動裝置傳動比為： 卷筒=1460/136.42= 。7總傳動比等于各

7、傳動的乘積分配傳動裝置傳動比0i （式中 i0、i 分別為帶傳動和減速器的傳動比)分配各級傳動裝傳動比：根據(jù)指導(dǎo)書 1,取 i 。5 因?yàn)椋篿 i（普通 V 帶i=24所以：ii0 4。7 2 4四、傳動置的運(yùn)和動力計(jì) :將傳動裝置各軸由高至低速依次定為，軸，。以及ii1。.為相兩軸間的傳動 為相鄰兩軸的傳動效率 PP，.。為各軸的輸入率 （KWT,T 的輸入轉(zhuǎn) 矩 （Nm），n.。 為各軸的輸入轉(zhuǎn) (r/min)可按電動機(jī)軸至工作動傳遞路線推算，到各軸的運(yùn)動和動參數(shù)運(yùn)動參數(shù)及動力參數(shù)計(jì)算(1)計(jì)各軸的轉(zhuǎn):軸：n/ i0 。5=584 （r/min） 軸:= n/ i1 =584/4.28=1

8、28.04 r/min卷筒軸:= n（2)計(jì)各軸的功率軸： d01 d （KW）軸： = 12= P=13。56。 =12.89（KW） 卷筒軸： P P = P =12。890.99=12。25(KW）電動機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩為T Pd/n Nm軸:T di001= di1=92。362。5。 N8 軸：T= i112 i12 。66。 0.99=920。 N卷筒軸輸入軸轉(zhuǎn)矩：= 0.99=874.78 N計(jì)算各軸的輸出功率由于軸的輸出率分別為輸入功率以軸承效率： 故：承 98=13。 P= 軸承=12。98=12.63 KW計(jì)算各軸的輸出轉(zhuǎn)矩由于軸的輸出率分別為輸入功率以軸承效率則： T= 承。6

9、6 NT = 軸承=920.430.98=902.02 N綜合以上數(shù)據(jù)，得表下：軸電機(jī)效率 P ） 輸入 輸出 12轉(zhuǎn)矩 T （Nm)輸入 輸出92.36轉(zhuǎn)速 n傳動比i 效率軸 。 29 。 207.37軸卷筒軸12.89 。920.43 874.78128.04128.049 A1 2 1 A1 2 1 20 0 0 0 0 1 22 10 五. V 帶的設(shè)計(jì)（1）選擇通 V 帶號由 P =K （ KW）根據(jù)課本 表 得知其交點(diǎn)在 B 型交界線處， 方案：取 B 型 V 帶確定帶輪的基準(zhǔn)直徑,并驗(yàn)算帶速:則取小帶輪12=nd1(1）=i(1-）=2。5 （10.02=343mm由表 取 (

10、雖使 有減少，但其差小于 5故允許）帶速驗(yàn)算：V=n/（100060) 140（100060。7 m/s介于 25m/s 范內(nèi)，故合適 確定帶長和中心距 ：7d ) 2 ） (140+343) (140+343）338.1 966初定中心距 a =500 ，則帶長為L =2 + ）+（d 2/（4 )500+(140+343)/2+（2（=1779.3 由表 選 mm 的實(shí)際中心距100 00 01 2 10 a=a L （1600-1779。3）/2=410。35mm驗(yàn)算小帶輪上的包角1 =180（d ）。=180(343-140） 。 120 合適 確定帶的根數(shù)Z=P/(（P0 eq oa

11、c(,+)PKK）=18/（。 ）0.93 故取 7 根 B 型 V 帶計(jì)算軸上的壓力由書 18 的初拉力公式有） =。 =500 -1） c+q =500（25/0.93）/（10。）+0.1710。72 由課本 9 作用在軸上的壓力F=2F0 （/2)N=2（。65/2)=1477。91 N11帶輪示意圖如：d0dHLSLdrdk dhdda斜度 BH lim1H lim2F lim1F lim2H H lim1H lim1H lim2F lim1F lim2H H lim1H H lim2F F lim1F F lim21 H H 、齒傳的計(jì)：（1定齒輪傳動型、材料、處理方式、精度等級。

12、小齒輪選硬齒面齒輪軟齒面齒輪的材料為 45 號鋼調(diào)質(zhì)， 齒面硬度為 ，大齒輪選用 45 號鋼正火，齒面硬度為 。 （初選主要參數(shù)Z=20 ， 。5 Z2=Zu=203查 圖 52 P182 圖 8 =250MPa =560Mpa =0。9 。5MPa 1 =0.9560MPa2 =1.4 。250MPa 。0MPa 1 =1.4 。225MPa2(2）按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)圓柱齒輪分度圓直徑 C Am dkT u1 uH1取 。2小齒輪名義轉(zhuǎn)矩 T1=9。 6 。29/584 Nmm m查 P180 表 8-15 表 14 得 Ad =1 取 =0.8， 由于原動機(jī)為電動機(jī)，中等沖擊 級精度。荷載系數(shù)

13、選 K=1.5。131 1 錯 誤1 1錯 誤1 2錯 誤= 1 2 錯 誤a f a a f 1 1 錯 誤1 1錯 誤1 2錯 誤= 1 2 錯 誤a f a a f m 3 3 F2（）計(jì)算小齒輪分度圓直徑 C Am dkT u 11 uH= =97確定模數(shù)由公式 m=d /z =97。28/20=4。864 查 P144 表 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)值 m=5確定中心距 +z )/2=5（20+70）/2=225 計(jì)算齒寬 a=0 （mm) d取 =185mm b =b=180計(jì)算零件尺寸 =m=5 =1.25m=6。 d bh=2.25m=11.25 =d+2h =110 。25 d (4）校核彎

14、曲強(qiáng)度由課本 P180 表 8.15表 8.16 查的 Y 。38, Y =3.88m=1，A =12 帶入式課本(62)F 1CmAm Y 1 m1 1 12.6 1.5 217.33 97.28 。 F1F 2CmAm 1 1 12.6 1.5 3.38 97.28 =24.08 故滿足齒根彎曲疲勞度要求14n n 軸的計(jì)輸出軸的計(jì)計(jì)算(1) 確定軸上零件的定位和固定方式 （如）1，5-滾動軸 軸 鍵 軸承端蓋3齒輪 4套筒 6-密封 9軸端擋圈 10半聯(lián)軸器（2按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑選用 45調(diào)質(zhì)，度 217255HBS 軸的輸入功率為 P KW轉(zhuǎn)速為 n 根據(jù)課本 P205（13式，并

15、查表 13-2,取 c=110P 110 312.89128.04 51.17mm（3）確定軸各段直和長度5 錯 5 錯 誤，1從聯(lián)軸器開始右起第段，由于聯(lián)軸器與通過鍵聯(lián)接，則軸該增加 ,取55，根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩 TCAT。2920.43=1104Nm查標(biāo)準(zhǔn) ，選用 HL4 彈性聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器長度為 l軸 段長 L錯誤!右起第二段,考聯(lián)軸器的軸向定位要求該段的直取根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于軸承添加潤滑脂的求，取端蓋的外端與半聯(lián)軸 器左端面的距離為 15mm，取該段長為 L2錯誤!右起第三段 段裝有滾動軸承,選用深溝軸承，則軸承徑向力，而 軸向力為零選 6213 型軸承其尺寸為 D120那么該 段的

16、直徑為65mm,長為 L錯誤!右起四段段裝有齒輪并且齒輪與用鍵聯(lián)接徑要增加5%，大齒輪的分度圓直徑 ，則第四段的直徑取 70mm, 齒輪寬為b=180mm，為了保證定位的可靠性，取軸長度為 L=178mm eq oac(,5)右起第五段慮齒輪的軸向定位位軸肩取軸肩的直徑為 = 80mm ，長度取 L5錯誤!右起第六段,該為滾動軸承安裝出處取軸徑為 L ）齒輪上作用力大小、方向D6=65mm,長錯誤!大齒分度圓直徑：d1=350mm錯誤!作用齒輪上的轉(zhuǎn)矩：T1 =9。10錯誤!求圓力:Ft=2T/d=29。10求徑向力Fr=Fttan29tan20 =1876N2 2 （5）軸長反力根據(jù)軸承支反

17、力的作點(diǎn)以及軸承和齒輪軸上的安裝位置 建立力學(xué) 模型.水平面的支反力：A=Rt/2 = N垂直面的支反力：由選用深溝球軸承則 那么 AB =Fr121/242= N（畫彎矩右起第四段剖面 C 處的彎矩:水平面的彎矩：MCA121= 311。 Nm垂直面的彎矩：MC1= MA 。5 Nm合成彎矩：MC 1 MC 2MC2 M C 1 2 71.292 331.85（轉(zhuǎn)矩圖: T= 9.55P2/n2（8）畫當(dāng)彎矩圖=9.551289/128。04=961.41 N因?yàn)槭菃蜗蚧剞D(zhuǎn)，轉(zhuǎn)為脈動循環(huán)，=0。 可得右起第四段剖面 C 的當(dāng)量彎矩：M C 2MC 22 2208.432 961.41 655

18、.75Nm(9)判斷險截面并驗(yàn)算度，1右起第四段剖面 處當(dāng)量彎矩大,而其徑與相鄰段相差不 所以剖面 C 為危險截面。已知 M 。 b= -1-1-1-1-1-1 則：= M /W= M/（0D43) 。）=19.12Nm ，2右起第一段 處雖僅受轉(zhuǎn)矩其直徑較小面也為危險截：MD （ 576.85Nm= MD/W= MD D）。851000/（0。155)=34。 Nm 所以確定的尺寸是安的 。 以上計(jì)算所需的圖如:繪制軸的工藝圖（見紙）18八聯(lián)軸的設(shè)計(jì)（1）類型擇由于兩軸相對位移很 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，且結(jié)簡單，對緩沖要求不高，故選 用彈性柱銷聯(lián).（2）載荷算計(jì)算轉(zhuǎn)矩 T=KA。3。其中 KA 為工況系數(shù)由課本表 得 K