機械設計課程設計說明書帶式運輸機傳動裝置設計1

1、機械設計課程設計說明書 機械設計課程設計說明書學院： 學號：姓名： 指導教師：時間：2012年月目 錄一、 機械設計課程設計任務書3二、 傳動方案的擬定4三、 電動機的選擇、傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)41. 電動機的選擇2. 傳動比分配3. 各級傳動的動力參數(shù)計算4. 將運動和動力參數(shù)計算結(jié)果整理并列表四、 傳動零件的設計、計算51. v帶傳動的設計2. 減速器齒輪（閉式、斜齒）設計五、 軸的設計與校核101. 軸的初步設計2. i軸的強度校核3. ii軸的強度校核六、 鍵聯(lián)接的選擇與校核141. i軸外伸端處鍵聯(lián)接2. ii軸外伸端處鍵聯(lián)接3. ii軸與大齒輪配合處鍵聯(lián)接七、 滾動軸承的選擇與

2、校核151. i軸滾動軸承的校核2. ii軸滾動軸承的校核八、 聯(lián)軸器的選擇與校核17九、 潤滑和密封形式的選擇，潤滑油及潤滑脂牌號的選擇17十、 其他技術說明181. 箱體結(jié)構相關尺寸2. 減速器技術要求十一、 參考文獻19- 3 -一、 機械設計課程設計任務書一、 設計題目：九、帶式運輸機傳動裝置設計傳動裝置簡圖如右圖所示（電動機的位置自行確定）1. 帶式運輸機數(shù)據(jù)：運輸帶工作拉力f= 1150 /n運輸帶工作速度v= 1.5 /(m/s)運輸帶滾筒直徑d= 280 /mm滾筒輪中心高度h= 300 /mm(附：運輸帶繞過滾筒的損失通過效率計算，取效率=0.97)2. 工作條件： 用于鍋爐

3、房運煤，三班制工作，每班工作四小時，空載啟動，單向、連續(xù)運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)。3. 使用期限： 工作期限為十年，每年工作300天；檢修期間隔為三年。4. 生產(chǎn)批量及加工條件： 小批量生產(chǎn)，無鑄造設備。二、設計任務1 選擇電動機型號；2 確定帶傳動的主要參數(shù)及尺寸；3 設計減速器；4 選擇聯(lián)軸器。三、具體作業(yè)1. 減速器裝配圖一張；2. 零件工作圖二張（大齒輪，輸出軸）；3. 設計說明書一份。二、 傳動方案的擬定根據(jù)任務書確定傳動方案為：閉式齒輪，一級斜齒輪傳動三、 電動機的選擇、傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果1. 電動機的選擇工作機所需功率傳動效率實際需要功率工作機轉(zhuǎn)速電動機轉(zhuǎn)速由

4、于帶傳動的傳動比，減速器，所以電動機的轉(zhuǎn)速范圍613.862455.44r/min。常用的電動機轉(zhuǎn)速為1000r/min和1500r/min，而選用1500r/min較為合適。由文獻2表19-1，電動機型號可選為y100l1-4型，其額定功率為2.2kw，滿載轉(zhuǎn)速1420r/min。y100l1-4型額定功率2.2kw滿載轉(zhuǎn)速1420r/min2傳動比分配總傳動比帶傳動比減速器傳動比由取則3各級傳動的動力參數(shù)計算各軸轉(zhuǎn)速（分別為小齒輪軸轉(zhuǎn)速，大齒輪軸轉(zhuǎn)速，輸出軸轉(zhuǎn)速）各軸輸入功率pm各軸輸入轉(zhuǎn)矩4將運動和動力參數(shù)計算結(jié)果進行整理并列表軸名功率p/kw轉(zhuǎn)矩t/knmm轉(zhuǎn)速n/rmin-1傳動比i

5、效率輸入輸出輸入輸出電機軸1.98313.336142030.96i軸1.90438.409473.334.6260.96ii軸1.828170.625102.3210.98卷筒軸1.792160.230102.32四、 傳動零件的設計、計算1v帶傳動的設計（1）各參數(shù)計算工作系數(shù)ka由文獻1表13-8得ka=1.2電動機計算功率pcv帶型號由，由文獻1圖13-15，選用a型普通v帶a型普通v帶大小帶輪基準直徑d2，d1由文獻1表13-9取d1=75mm，則取d2=265mmd1=75mmd2=265mm驗證v帶帶速帶速，v在525m/s之內(nèi)，合適。v=6.69m/sv帶基準長度ld和中心距a

6、初步選取中心距a0=1.5(d1+d2)=532.5.5mm可初定a0 =550mm由文獻1表13-2取ld=1600mm得實際中心距，小帶輪包角的驗算合適。單根普通v帶的基本額定功率傳動比i由n=1420r/min及d1=75mm，由文獻1表13-3i=3額定功率增量由文獻1表13-5有包角修正系數(shù)由文獻1表13-5得帶長修正系數(shù)由文獻1表13-2得v帶根數(shù)z取3根根數(shù)單根v帶的初拉力f0由文獻1表13-1，有q=0.1kg/m作用在帶輪上的壓力fq帶輪寬度由文獻1表13-10有e=15mm，f=9mmb=e+2f=15+9+9=33mmb=33mm帶輪結(jié)構大帶輪采用腹板式，小帶輪采用整體式

7、。（2）v帶的參數(shù)尺寸列表a型帶小帶輪直徑 d1/mm大帶輪直徑 d2/mm中心距 a/mm帶長 ld/mm752655141600帶根數(shù) z初拉力 f0/n軸上載荷 fq/n3111.78660.982減速器齒輪（閉式、斜齒）設計（1）選擇材料及確定許用應力材料選擇由于對傳動要求不高，大小齒輪選用軟齒面小齒面選用45號鋼調(diào)質(zhì)，硬度197286hbs大齒面選用45號鋼正火，硬度156257hbs彎曲疲勞極限由文獻1表11-1，有安全系數(shù)sh、sf由文獻1表11-5取sh=1.0，sf=1.25sh=1.0，sf=1.25許用應力（2）按齒面接觸疲勞強度初步計算載荷系數(shù)k由文獻1表11-3取k=

8、1.1k=1.1齒寬系數(shù)由文獻1表11-6，取小齒輪轉(zhuǎn)矩大小齒輪齒數(shù)z1，z2取小齒輪齒數(shù)z1=20，則大齒輪齒數(shù)z1=20z2=93實際傳動比i彈性系數(shù)區(qū)域系數(shù)由文獻1表11-4，有初定螺旋角螺旋角系數(shù)初定模數(shù)mn取mn=2mmmn=2mm確定中心距取整數(shù)值確定螺旋角分度圓直徑d1，d2齒寬b1，b2取b2=33mm（2）校驗彎曲強度當量齒數(shù)zv1，zv2齒型系數(shù)yfa1，yfa2ysa1，ysa2取yfa1=2.65，yfa2=2.23ysa1=1.62，ysa2=1.81yfa1=2.65yfa2=2.23ysa1=1.62ysa2=1.81驗算彎曲強度安全 安全齒輪圓周速度v=1.03

9、m/s（3）齒輪其他傳動的參數(shù)端面壓力角齒頂高ha齒根高hf全齒高h頂隙cha=mn=2mmhf=1.25mn=2.5mmh= ha+ hf=4.5mmc= hf-ha=0.5mmha= 2mmhf=2.5mmh= 4.5mmc= 0.5mm齒頂圓直徑dada1=d1+2ha=45.42mmda2=d2+2ha=196.58mmda1=45.42mmda2=196.58mm齒根圓直徑df1df1=d12hf=36.42mmdf2=d22hf=187.58mmdf1=36.42mmdf2=187.58mm齒輪結(jié)構小齒輪為齒輪軸大齒輪為腹板式計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果（4）齒輪傳動參數(shù)列表中心距a/

10、mm模數(shù)mn/mm螺旋角端面壓力角t117215131”20齒數(shù)齒寬/mm分度圓直徑/mmz1z2b1b2d1d22093403341.42192.58齒高/mm齒頂圓/mm齒根圓/mmhahfda1da2df1df222.545.42196.5836.42187.58五、 軸的設計與校核1軸的初步設計材料選取選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理45號鋼調(diào)質(zhì)初估最小直徑i軸：ii軸：取di=20mm取dii=30mmdi=20mmdii=30mm初選軸承i軸選用6006，d=30mm，b=13mmii軸選用6008，d=40mm，b=15mmi軸選用6006ii軸選用60082i軸的強度校核小齒輪受力切向力

11、徑向力軸向力簡化為簡支梁垂直面支撐反力垂直面彎矩圖水平面支撐反力水平面彎矩圖合成彎矩計算傳遞扭矩圖77.5l=85mmk=77.5mm85frtimambmahf1hftf2hmavmavmbvf1vf2vfafrmafqtifqbbfaftaa垂直面支撐反力垂直面彎矩計算水平面支撐反力水平面彎矩計算f在指點產(chǎn)生的反力f力產(chǎn)生的彎矩合成彎矩計算危險截面當量彎矩取=0.6危險截面的校核由文獻1表14-3，45鋼的，則 合適i軸結(jié)構合理3ii軸的強度校核大齒輪受力切向力徑向力軸向力簡化為簡支梁垂直面支撐反力垂直面彎矩圖水平面支撐反力水平面彎矩圖合成彎矩計算傳遞扭矩圖mavfafr91tiimama

12、hf2hf1hftmavf1vf2vfrmatiifaftaa垂直面支撐反力垂直面彎矩計算水平面支撐反力水平面彎矩計算合成彎矩計算危險截面當量彎矩取=0.6危險截面的校核由文獻1表14-3，45鋼的，則 ，合適ii軸結(jié)構合理六、 鍵聯(lián)接的選擇與校核材料選擇許用擠壓應力選用45鋼，取45鋼1i軸外伸端處鍵聯(lián)接鍵的選擇選用圓頭普通平鍵（鍵640 gb1095-79）其中b=6mm，h=6mm，l=40mm，t=3.5mm，t1=2.8mm鍵640鍵的校核鍵選取合適2ii軸外伸端處鍵聯(lián)接鍵的選擇選用圓頭普通平鍵（鍵840 gb1096-2003）其中b=8mm，h=7mm，l=40mm，t=4.0m

13、m，t1=3.3mm鍵840鍵的校核鍵選取合適3ii軸與大齒輪配合處鍵聯(lián)接鍵的選擇選用圓頭普通平鍵（鍵1236 gb1096-2003）其中b=12mm，h=8mm，l=36mm，t=5.0mm，t1=3.3mm鍵1236鍵的校核鍵選取合適七、 滾動軸承的選擇與校核1i軸軸承的選擇與校核軸承受力圖fr2fs2fafr1fs1徑向載荷fr內(nèi)部軸向力f確定壓緊端由故軸承1壓緊。軸承受的軸向載荷當量動載荷p由文獻1表16-11，溫度系數(shù)ft載荷系數(shù)fp由文獻1表16-9，取ft=1，fp=1ft=1fp=1額定動載荷c由文獻2表6-63,6006軸承的cr=13.2cr=13.2軸承壽命 由于，所以

14、以軸承2的徑向當量動載荷為計算依據(jù)，滿足工作時間要求2ii軸軸承的選擇與校核軸承受力圖fr1fs1fr2fs2fa徑向載荷fr內(nèi)部軸向力f確定壓緊端由故軸承1壓緊。軸承1壓緊軸承受的軸向載荷當量動載荷p由文獻1表16-11，溫度系數(shù)ft載荷系數(shù)fp由文獻1表16-9，取ft=1，fp=1ft=1fp=1額定動載荷c由文獻2表6-63,6008軸承的cr=17cr=17軸承壽命 由于，所以以軸承2的徑向當量動載荷為計算依據(jù)，滿足工作時間要求八、 聯(lián)軸器的選擇與校核聯(lián)軸器的選擇ii軸外伸端需使用聯(lián)軸器選用彈性柱銷聯(lián)軸器hl2型(gb5014-85)彈性柱銷聯(lián)軸器hl2型彈性柱銷聯(lián)軸器hl2型的參數(shù)

15、公稱轉(zhuǎn)矩tn（nm）許用轉(zhuǎn)矩n (r/min)軸孔直徑d（mm）315560024軸孔長度外徑d(mm)軸孔類型鍵槽類型ll15238120ja聯(lián)軸器的計算由文獻1表17-1取工作情況系數(shù)ka=1.5，則計算轉(zhuǎn)矩合適,九、 潤滑和密封形式的選擇，潤滑油及潤滑脂牌號的選擇潤滑方式大齒輪線速度故齒輪選用油池潤滑，需油量2l左右，最高最低油面相距15mm左右軸承采用脂潤滑齒輪選用油池潤滑軸承采用脂潤滑潤滑油牌號選用全損耗系統(tǒng)用油代號l-an32(gb443-89)l-an3潤滑脂牌號選用鈉基潤滑脂牌號zn-3(gb492-89)zn-3密封形式機座與機蓋凸緣結(jié)合面的密封選用在接合面涂密封膠或水玻璃的

16、方式觀察孔和放油孔等處的密封選用石棉橡膠紙墊片密封軸承端蓋處使用橡膠密封圈軸承處用擋油板防止?jié)櫥退θ胼S承內(nèi)部十、 其他技術說明1. 箱體結(jié)構相關尺寸長寬高380mm295mm236mm機座壁厚機蓋壁厚1機座凸緣厚b機蓋凸緣厚b1機座底凸緣厚b2=8mm1=8mmb=1.5=12mmb1=1.51=12mmb2=2.5=20mm=8mm1=8mmb=12mmb1=12mmb2=20mm地腳螺栓直徑df大齒輪頂圓與內(nèi)機壁距離1小齒輪端面與內(nèi)機壁距離2df=20mm11.2，取1=10mm取2=8mmdf=20mm1=10mm2=8mm軸承與箱體內(nèi)機壁距離3i軸軸承端蓋外徑diii軸軸承端蓋外徑dii軸承端蓋凸緣厚t3=10mmt=10mm3=10mmdi=105mmdii=113mmt=10mm2. 減速器技術要求1. 裝配前，所有零件用煤油清洗，滾動軸承用汽油清洗，機體內(nèi)不許存在有任何雜物。內(nèi)壁涂刷抗機油侵蝕的涂料兩次。2. 嚙合側(cè)隙用鉛絲檢驗不小于0.16mm，鉛絲直徑不得大于最小側(cè)隙4倍。3. 用涂色法檢驗斑