傳送帶的設(shè)計(jì)

1、摘要本文在參考常規(guī)下運(yùn)帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上， 分析了常見(jiàn)驅(qū)動(dòng)方式和制動(dòng)方式用于長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)上的優(yōu)缺點(diǎn)，提出該運(yùn)輸機(jī)可采用的驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)方式； 分析了常見(jiàn)軟起動(dòng)裝置及其選型方法， 歸納總結(jié)出長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量變坡輸送下運(yùn)帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問(wèn)題和可靠驅(qū)動(dòng)方案和制動(dòng)方式優(yōu)化組合的可行方案；通過(guò)常規(guī)設(shè)計(jì)計(jì)算，提出了合理確定張緊位置、張緊方式及張緊力大小的方法；對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置及各主要部件進(jìn)行了選型并校核。長(zhǎng)距離變坡下運(yùn)帶式輸送機(jī)運(yùn)行工況復(fù)雜，在設(shè)計(jì)方面需考慮各種可能的工況，并計(jì)算最危險(xiǎn)工況下輸送機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)，同時(shí)為保證運(yùn)行過(guò)程中輸送機(jī)各組成部分能適應(yīng)載荷及工況的變化需將拉緊力統(tǒng)一， 然后

2、重新計(jì)算各工況下輸送機(jī)參數(shù)，最終確定整機(jī)參數(shù)。本論文對(duì)長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量變坡下運(yùn)帶式輸送機(jī)，綜合考慮各方面的因素，采用合理的驅(qū)動(dòng)方案、制動(dòng)方式和軟啟動(dòng)裝置組合，有效保證長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量變坡下運(yùn)帶式輸送機(jī)的可靠運(yùn)行關(guān)鍵詞：傳動(dòng)齒輪目錄課程設(shè)計(jì)題目 5第一部分傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì) 61.傳動(dòng)方案 62.該方案的優(yōu)缺點(diǎn) 63.原動(dòng)機(jī)選擇（Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)）64.傳動(dòng)裝置總體傳動(dòng)比的確定及各級(jí)傳動(dòng)比的分配 7第二部分V帶設(shè)計(jì) 8第三部分各齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算101.高速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì)（直齒圓柱齒輪）102.低速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì)（直齒圓柱齒輪）11第四部分軸的設(shè)計(jì)141.高速軸的設(shè)計(jì)14第五部分校核191.高速軸

3、軸承第六部分主要尺寸及數(shù)據(jù)19211.箱體尺寸：21第七部分結(jié)論24第八部分致謝25第九部分參考文獻(xiàn)26課程設(shè)計(jì)題目:設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置（簡(jiǎn)圖如下）原始數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)編號(hào)35710運(yùn)輸機(jī)工作轉(zhuǎn)矩T/（N.m）690630760620運(yùn)輸機(jī)帶速V/（m/s）0.80.90.750.9卷筒直徑D/mm320380320360工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期限為10年，小批量生產(chǎn),單班制工作（8小時(shí)/天）。運(yùn)輸速度允許誤差為。二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容1）傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)。2）傳動(dòng)件及支承的設(shè)計(jì)計(jì)算。3）減速器裝配圖及零件工作圖。4）設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)編寫(xiě)。每個(gè)學(xué)生應(yīng)完成：1）部件裝配圖一張（A

4、1）。2）零件工作圖兩張（A3）3 ）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（60008000字）。本組設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：第三組數(shù)據(jù)：運(yùn)輸機(jī)工作軸轉(zhuǎn)矩T/（N.m）690。運(yùn)輸機(jī)帶速V/（m/s）0.8。卷筒直徑D/mm320。已給方案：外傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為V帶傳動(dòng)。減速器為兩級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器。第一部分傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)一、傳動(dòng)方案（已給定）：1）外傳動(dòng)為V帶傳動(dòng)。2）減速器為兩級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器。3）方案簡(jiǎn)圖如下：二、該方案的優(yōu)缺點(diǎn)：該工作機(jī)有輕微振動(dòng)， 由于V帶有緩沖吸振能力， 采用V帶傳動(dòng)能減小振動(dòng)帶來(lái)的影響，并且該工作機(jī)屬于小功率、載荷變化不大，可以采用V帶這種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，并且價(jià)格便宜，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大幅降低了成本。

5、減速器部分兩級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速，這是兩級(jí)減速器中應(yīng)用最廣泛的一種。齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱(chēng)，要求軸具有較大的剛度。高速級(jí)齒輪常布置在遠(yuǎn)離扭矩輸入端的一邊，以減小因彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均現(xiàn)象。原動(dòng)機(jī)部分為Y系列三相交流異步電動(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)效率高。計(jì)算與說(shuō)明三、原動(dòng)機(jī)選擇（Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)）工作機(jī)所需功率：=0.96（見(jiàn)課設(shè)P9）傳動(dòng)裝置總效率：（見(jiàn)課設(shè)式2-4）（見(jiàn)課設(shè)表12-8）電動(dòng)機(jī)的輸出功率：（見(jiàn)課設(shè)式2-1）取選擇電動(dòng)機(jī)為Y132M1-6型（見(jiàn)課設(shè)表19-1）技術(shù)數(shù)據(jù)：額定功率

6、（）4滿載轉(zhuǎn)矩（）960額定轉(zhuǎn)矩（）2.0最大轉(zhuǎn)矩（）2.0Y132M1-6電動(dòng)機(jī)的外型尺寸（mm:（見(jiàn)課設(shè)表19-3）A:216B:178C:89D:38E:80F:10G:33H:132K:12AB:280AC:270AD:210HD:315BB:238L:235四、傳動(dòng)裝置總體傳動(dòng)比的確定及各級(jí)傳動(dòng)比的分配1、總傳動(dòng)比：（見(jiàn)課設(shè)式2-6）2、各級(jí)傳動(dòng)比分配：（見(jiàn)課設(shè)式2-7）初定第二部分V帶設(shè)計(jì)外傳動(dòng)帶選為普通V帶傳動(dòng)1、確定計(jì)算功率：1）、由表5-9查得工作情況系數(shù)2）、由式5-23（機(jī)設(shè)）2、選擇V帶型號(hào)查圖5-12a（機(jī)設(shè)）選A型V帶。3,確定帶輪直徑（1）、參考圖5-12a（機(jī)設(shè)

7、）及表5-3（機(jī)設(shè)）選取小帶輪直徑（電機(jī)中心高符合要求）（2）、驗(yàn)算帶速由式5-7（機(jī)設(shè)）（3）、從動(dòng)帶輪直徑查表5-4（機(jī)設(shè)）取（4）、傳動(dòng)比i（5）、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速4.確定中心距和帶長(zhǎng)（1）、按式（5-23機(jī)設(shè)）初選中心距取（2）、按式（5-24機(jī)設(shè)）求帶的計(jì)算基礎(chǔ)準(zhǔn)長(zhǎng)度L0查圖.5-7（機(jī)設(shè)）取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=2000mm、按式（5-25機(jī)設(shè)）計(jì)算中心距:a（4）、按式（5-26機(jī)設(shè)）確定中心距調(diào)整范圍5 .驗(yàn)算小帶輪包角0c1由式（5-11機(jī)設(shè)）6 .確定V帶根數(shù)Z（1）、由表（5-7機(jī)設(shè)）查得dd1=112n1=800r/min及n1=980r/min時(shí)，單根V帶的額定功率分呷為1.0

8、0Kw和1.18Kw,用線性插值法求n1=980r/min時(shí)的額定功率P0值。（2）、由表（5-10機(jī)設(shè)）查得P0=0.11Kw（3）、由表查得（5-12機(jī)設(shè)）查得包角系數(shù)（4）、由表（5-13機(jī)設(shè)）查得長(zhǎng)度系數(shù)KL=1.03（5）、計(jì)算V帶根數(shù)Z,由式（5-28機(jī)設(shè)）取Z=5根7 .計(jì)算單根V帶初拉力F0,由式（5-29）機(jī)設(shè)。q由表5-5機(jī)設(shè)查得8 .計(jì)算對(duì)軸的壓力FQ由式（5-30機(jī)設(shè)）得9.確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸，給制帶輪工作圖小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1=112m或用實(shí)心式結(jié)構(gòu)。大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2=280mm采用孔板式結(jié)構(gòu)，基準(zhǔn)圖見(jiàn)零件工作圖。第三部分各齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算一、高速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì)（直

9、齒圓柱齒輪）1.齒輪的材料，精度和齒數(shù)選擇，因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，材料按表7-1選取，都采用45號(hào)鋼，鍛選項(xiàng)毛坯，大齒輪、正火處理，小齒輪調(diào)質(zhì)，均用軟齒面。齒輪精度用8級(jí)，輪齒表面精糙度為Ra1.6,軟齒面閉式傳動(dòng)，失效形式為占蝕，考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多些，取Z1=34貝UZ2=Z1i=34X2.62=892 .設(shè)計(jì)計(jì)算。(1)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，由式(7-9)T1=9.55X106XP/n=9.55x106X5.42/384=134794N?mm由圖(7-6)選取材料的接觸疲勞，極限應(yīng)力為6HILim=5806HI

10、Lin=560由圖7-7選取材料彎曲疲勞極陰應(yīng)力6HILim=2306HILin=210應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由式(7-3)計(jì)算N1=60n,at=60X(8X360X10)=6.64X109N2=N1/u=6.64X109/2.62=2.5.1ZN2=1.04由圖7-9查得彎曲；YN1=13X109由圖7-8查得接觸疲勞壽命系數(shù)；ZN1=1YN2=1由圖7-2查得接觸疲勞安全系數(shù)：SFmin=1.4又YST=2.0試選Kt=1.3由式(7-1)(7-2)求許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力將有關(guān)值代入式（7-9）得貝UV1=(兀d1tn1/60Xl000)=1.3m/S(Z1V1/100)=1.3x(34/

11、100)m/s=0.44m/s查圖7-10得Kv=1,05由表7-3查和得KA=1.25,由表7-4查得KB=1.08.取Ka=1.05.貝UKH=KAKVKK%=1.42,修正M=d1/Z1=1.96mm由表7-6取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：m=2mm(3)計(jì)算幾何尺寸d1=mz1=234=68mmd2=mz2=2dmin。(2)各軸段長(zhǎng)度的確定軸段1的長(zhǎng)度為軸承6008的寬度和軸承到箱體內(nèi)壁的距離加上箱體內(nèi)壁到齒輪端面的距離加上2mml1=32mm2段應(yīng)比齒輪寬略小2mm為12=73mmi3段的長(zhǎng)度按軸肩寬度公式計(jì)算l3=1.4h;去l3=6mm,4段：l4=109mm15和軸承6008同寬取l5=15m

12、ml6=55mm7段同大帶輪同寬， 取l7=90mm其中l(wèi)4,l6是在確定其它段長(zhǎng)度和箱體內(nèi)壁寬后確定的。于是，可得軸的支點(diǎn)上受力點(diǎn)間的跨距L1=52.5mmL2=159mmL3=107.5mm33).軸上零件的周向固定為了保證良好的對(duì)中性，齒輪與軸選用過(guò)盈配合H7/r6。與軸承內(nèi)圈配合軸勁選用k6,齒輪與大帶輪均采用A型普通平鍵聯(lián)接，分別為16*63GB1096-1979及鍵10*80GB1096-1979。44).軸上倒角與圓角為保證6008軸承內(nèi)圈端面緊靠定位軸肩的端面，根據(jù)軸承手冊(cè)的推薦，取軸肩圓角半徑為1mm其他軸肩圓角半徑均為2mm根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB6403.4-1986,軸的左右端倒角

13、均為1*45。5 .軸的受力分析(1)畫(huà)軸的受力簡(jiǎn)圖。(2)計(jì)算支座反力。Ft=2T1/d1=Fr=Fttg20。=3784FQ=1588N在水平面上FR1H=FR2H=Fr-FR1H=1377-966=411N在垂直面上Fr2V=Ft-FR1V=1377-352=1025N(3)畫(huà)彎矩圖在水平面上，a-a剖面左側(cè)MAh=FR1Hl3=96652.5=50.715N?ma-a剖面右側(cè)MfAh=FR2Hl2=411153=62.88N?m在垂直面上MAv=MAV=FR1Vl2=352153=53.856N?m合成彎矩，a-a剖面左側(cè)a-a剖面右側(cè)畫(huà)轉(zhuǎn)矩圖轉(zhuǎn)矩3784X(68/2)=128.7N?

14、m6 .判斷危險(xiǎn)截面顯然，如圖所示，a-a剖面左側(cè)合成彎矩最大、扭矩為T(mén),該截面左側(cè)可能是危險(xiǎn)截面；b-b截面處合成灣矩雖不是最大，但該截面左側(cè)也可能是危險(xiǎn)截面。若從疲勞強(qiáng)度考慮，a-a,b-b截面右側(cè)均有應(yīng)力集中，且b-b截面處應(yīng)力集中更嚴(yán)重， 故a-a截面左側(cè)和b-b截面左、 右側(cè)又均有可能是疲勞破壞危險(xiǎn)截面。7 .軸的彎扭合成強(qiáng)度校核(1)a-a剖面左側(cè)3=0.1x443=8.5184m3=14.57(2)b-b截面左側(cè)3=0.1X423=7.41m3b-b截面處合成彎矩Mb:=174N?m=278.軸的安全系數(shù)校核：由表查得(1)在a-a截面左側(cè)10-1WT=0.2d3=0.2X443

15、=17036.8mm3由附表10-1查得由附表10-4查得絕對(duì)尺寸系數(shù)；軸經(jīng)磨削加工,由附表10-5查得質(zhì)量系數(shù).則彎曲應(yīng)力應(yīng)力幅平均應(yīng)力切應(yīng)力安全系數(shù)查表10-6得許用安全系數(shù)=1.31.5,顯然S，故a-a剖面安全.(2)b-b截面右側(cè)抗彎截面系數(shù)3=0.1X533=14.887m3抗扭截面系數(shù)WT=0.2d3=0.2X533=29.775m3又Mb=174N?m,故彎曲應(yīng)力切應(yīng)力由附表10-1查得過(guò)盈配合引起的有效應(yīng)力集中系數(shù)。貝U顯然S，故b-b截面右側(cè)安全。(3)b-b截面左側(cè)WT=0.2d3=0.2X423=14.82m3b-b截面左右側(cè)的彎矩、扭矩相同。彎曲應(yīng)力切應(yīng)力(D-d)/

16、r=1r/d=0.05,由附表10-2查得圓角引起的有效應(yīng)力集中系數(shù)。由附表10-4查得絕對(duì)尺寸系數(shù)。又。則顯然S，故b-b截面左側(cè)安全。第五部分校核高速軸軸承FR2H=Fr-FR1H=1377-966=411NFr2V=Ft-FR1V=1377-352=1025N軸承的型號(hào)為6008,Cr=16.2kN1)FA/COr=02)計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷查表得fP=1.2徑向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y為X=1,Y=0=1.2X(1X352)=422.4N3)驗(yàn)算6008的壽命驗(yàn)算右邊軸承鍵的校核鍵110X8L=80GB1096-79則強(qiáng)度條件為查表許用擠壓應(yīng)力所以鍵的強(qiáng)度足夠鍵212X8L=63GB109

17、6-79則強(qiáng)度條件為查表許用擠壓應(yīng)力所以鍵的強(qiáng)度足夠聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器選擇為T(mén)L8型彈性聯(lián)軸器GB4323-84減速器的潤(rùn)滑1.齒輪的潤(rùn)滑因齒輪的圓周速度12m/s,所以才用浸油潤(rùn)滑的潤(rùn)滑方式。高速齒輪浸入油里約0.7個(gè)齒高，但不小于10mm低速級(jí)齒輪浸入油高度約為1個(gè)齒高（不小于10mm,1/6齒輪。2 .滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑因潤(rùn)滑油中的傳動(dòng)零件（齒輪）的圓周速度VA1.52m/s所以采用飛第六部分主要尺寸及數(shù)據(jù)箱體尺寸：箱體壁厚箱蓋壁厚箱座凸緣厚度b=15mm箱蓋凸緣厚度b1=15mm箱座底凸緣厚度b2=25mm地腳螺栓直徑df=M16地腳螺栓數(shù)目n=4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d1=M12聯(lián)接螺栓d2

18、的間距l(xiāng)=150mm軸承端蓋螺釘直徑d3=M8定位銷(xiāo)直徑d=6mmdf、di、d2至外箱壁的距離C1=18mm18mm13mmdf、d2至凸緣邊緣的距離C2=16mm11mm軸承旁凸臺(tái)半徑R1=11mm凸臺(tái)高度根據(jù)低速軸承座外半徑確定外箱壁至軸承座端面距離L1=40mm大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離1=10mm齒輪端面與內(nèi)箱壁距離2=10mm箱蓋，箱座肋厚m1=m=7mm軸承端蓋外徑D2:凸緣式端蓋：D+(55.5)d3以上尺寸參考機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P17P21傳動(dòng)比原始分配傳動(dòng)比為：i1=2.62i2=3.07i3=2.5修正后：i1=2.5i2=2.62i3=3.07各軸新的轉(zhuǎn)速為：n1=960/2

19、.5=3.84n2=384/2.61=147n3=147/3.07=48各軸的輸入功率P1=pdi8Tl7=5.5X0.95X0.99=5.42P2=p1i6刀5=5.42X0.97X0.99=5.20P3=p2i4刀3=5.20X0.97X0.99=5.00P4=p3i2刀1=5.00X0.99X0.99=4.90各軸的輸入轉(zhuǎn)矩T1=9550Pdi1刀8刀7/nm=9550X5.5X2.5X0.95X0.99=128.65T2=T1i2Y6i5=128.65乂2.62X0.97X0.99=323.68T3=T2i3Y4i3=323.68X3.07X0.97X0.99=954.25T4=T3Y

20、2Y1=954.23X0.99X0.99=935.26軸號(hào)功率p轉(zhuǎn)矩T轉(zhuǎn)速n傳動(dòng)比i效率刀電機(jī)軸5.52.0960111 5.42128.653842.50.942 5.20323.681482.620.963 5.00954.25483.070.96工作機(jī)軸4.90935.264810.98齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸兩小齒輪采用實(shí)心結(jié)構(gòu)兩大齒輪采用復(fù)板式結(jié)構(gòu)齒輪z1尺寸z=34d1=68m=2d=44b=75d1=68ha=ha*m=1x2=2mmhf=(ha*+c*)m=(1+0.25)x2=2.5mmh=ha+hf=2+2.5=4.5mmda=d1+2ha=68+2x2=72mmdf=d12hf=6

21、8-2X2.5=63p=兀m=6.28mms=兀m/2=3.14x2/2=3.14mme=兀m/2=3.14x2/2=3.14mmc=c*m=0.25X2=0.5mm齒輪z2的尺寸由軸可得d2=178z2=89m=2b=65d4=49ha=ha*m=1x2=2mmh=ha+hf=2+2.5=4.5mmhf=(1+0.5)X2=2.5mmda=d2+2ha=178+2x2=182df=d12hf=1782X2.5=173p=兀m=6.28mms=mm/2=3.14X2/2=3.14mme=mm/2=3.14x2/2=3.14mmc=c*m=0.25x2=0.5mmDKDg1.6D4=1.6X49=78.4Dgda-10mn=182-10 x2=162D0.25(D0-D3)=0.25(162-78.4)=20齒輪3尺寸由軸可得,d=49d3=85z3=34m=2.5b=95ha=ha*m=ix2.5=2.5h=ha+hf=2.5+3.125=5.625hf=(ha*+c*)m=(1+0.25)x2.5=3.125da=d3+2ha=85+22,5=90df=d1-2hf=85-2X3.125=78.75p=%m=