谷物運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)說明書

湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書課程名稱：機(jī)械設(shè)計(jì)題目名稱：谷物運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)班級：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：評定成績：教師評語：指導(dǎo)老師簽名：2008年12月目錄設(shè)計(jì)任務(wù)書……………………1

傳動(dòng)方案的擬定及說明………3電動(dòng)機(jī)的選擇…………………4傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)…………………5

齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算及核算…………………6軸的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度計(jì)算…………10潤滑與密封……………………16減速器的箱體和附件…………17滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算………18鍵的選擇及校核計(jì)算…………19零件圖設(shè)計(jì)…………………….20設(shè)計(jì)小結(jié)………22參考資料目錄…………………24設(shè)計(jì)任務(wù)書（一）目的綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他課程的知識，分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題，進(jìn)一步鞏固、加深和拓寬所學(xué)的知識。通過設(shè)計(jì)實(shí)踐，逐步樹立正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意識和競爭意識，熟悉掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。通過設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖以及運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊等有關(guān)設(shè)計(jì)資料，進(jìn)行全面的機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練。（二）工作條件使用期限：10年，二班制（每年按300天計(jì)算）。載荷平衡。運(yùn)輸物品：谷物。單向傳動(dòng)，轉(zhuǎn)速誤差不得超過±5%。（三）原始數(shù)據(jù)運(yùn)輸帶牽引力P：4000N。運(yùn)輸帶速度V：1.5m/s。滾筒直徑D：250mm。設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容（一）傳動(dòng)裝置的整體設(shè)計(jì)方案擬定；電動(dòng)機(jī)的選擇；傳動(dòng)比及其分配；傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)；各軸轉(zhuǎn)速n：各軸傳遞功率P；各軸轉(zhuǎn)矩T；（二）傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1、齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核；2、聯(lián)軸器的選擇；3、軸的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度計(jì)算；4、滾動(dòng)軸承的選擇與強(qiáng)度校核；5、鍵的選擇與強(qiáng)度校核；6、其他零件的選擇；設(shè)計(jì)任務(wù)減速器裝配圖總圖一張（A0）；零件工作圖四張（齒輪A3，低速級軸A3，箱體A1，箱蓋A1）。(裝配圖底稿完成后，需經(jīng)指導(dǎo)教師審閱同意后方可加深。)iii.設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份。完成時(shí)間共3周（5.～.31）參考資料[1]《機(jī)械設(shè)計(jì)》[2]《機(jī)械原理》[3]《畫法幾何及機(jī)械制圖》[4]《機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》[5]（其它）計(jì)算及說明結(jié)果二、傳動(dòng)裝置的擬定及說明1、分析傳動(dòng)系統(tǒng)的工作情況：為了估計(jì)傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比范圍，以便選擇合適的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和擬定傳動(dòng)方案，可先由已知條件計(jì)算其驅(qū)動(dòng)卷筒的轉(zhuǎn)速nw，即601000v/(πD)=6010001.5250)=r/min根據(jù)傳動(dòng)要求：使用期限：10年，2班制（每年按300天計(jì)算）；載荷平衡；運(yùn)輸物品：谷物；單向傳動(dòng)，轉(zhuǎn)速誤差不得超過±5%。故可以采用雙級圓柱斜齒輪（展開式）傳動(dòng)方案。2、傳動(dòng)裝置簡圖：1—卷筒；2—帶式運(yùn)輸機(jī)；3—聯(lián)軸器；4—圓柱齒輪減速器；5—聯(lián)軸器6—電動(dòng)機(jī)計(jì)算及說明結(jié)果三、電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式按工作要求和工作條件，選用一般用途的Y132M-4系列籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。臥式封閉結(jié)構(gòu)。電動(dòng)機(jī)容量電動(dòng)機(jī)所需工作功率為Pd=Pw/a=Fv/1000aKW由電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶的傳動(dòng)總效率為電動(dòng)機(jī)的輸出功率：取電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速根據(jù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表的推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取二級圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比i′=8～40，則從電動(dòng)機(jī)到滾筒軸的總傳動(dòng)比合理范圍為ia′=i′。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd′=ia′nW=(8～40)=r/min單級圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍。則總傳動(dòng)比范圍為，由于=r/min,可得==。選用一般用途的Y132M-4系列結(jié)果選電動(dòng)機(jī)型號為Y132M-4四、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1、傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比按展開式二級圓柱齒輪減速器推薦高速級傳動(dòng)比i1～2，得i1===4.05i2=i/i1=/4.05=2、各軸轉(zhuǎn)速3、各軸輸入功率4、各軸轉(zhuǎn)矩五、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算及核算1、選定齒輪類型，精度等級，材料及齒數(shù)因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，材料按表10-1選取，都采用40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，均用硬齒面。齒輪精度用7級，考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多些，取Z1=24則Z2=952.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)。（3）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）試取2)由圖10-21e查得3）計(jì)算解除疲勞許用應(yīng)力（失效概率1%，安全系數(shù)S=1）4）試選，5）由圖10-26得6）（4）計(jì)算1）計(jì)算小齒輪分度圓直徑2）計(jì)算圓周速度3）計(jì)算齒寬及模數(shù)4）計(jì)算縱向重合度5）計(jì)算載荷系數(shù)由圖10-13得6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正算得的分度圓直徑7）計(jì)算模數(shù)（1）確定計(jì)算參數(shù)1）計(jì)算載荷系數(shù)2）由圖10-20d查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力4）計(jì)算大小齒輪的并加以比較（2）設(shè)計(jì)計(jì)算（1）計(jì)算中心距（2）算修正螺旋角（3）計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑（4）齒寬二、低速級減速齒輪設(shè)計(jì)（斜齒圓柱齒輪）1、選定齒輪類型，精度等級，材料及齒數(shù)因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，材料按表10-1選取，都采用40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，均用硬齒面。齒輪精度用7級，考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多些，取Z1=24則Z2=77（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)。（3）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）試取2）由圖10-21e查得3）計(jì)算解除疲勞許用應(yīng)力（失效概率1%，安全系數(shù)S=1）4）試選，5）由圖10-26得（2）計(jì)算1）計(jì)算小齒輪分度圓直徑2）計(jì)算圓周速度3）計(jì)算齒寬及模數(shù)4）計(jì)算縱向重合度5）計(jì)算載荷系數(shù)（3）計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑（4）齒寬總結(jié)計(jì)算機(jī)校核輸出結(jié)果低速級預(yù)期工作壽命/h:48000第Ⅰ公差組精度(運(yùn)動(dòng)精度):7第Ⅱ公差組精度(運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性):7第Ⅲ公差組精度(接觸精度):7支承方式:對稱支承傳動(dòng)方式:閉式傳動(dòng)齒面粗糙度Rz/μ小輪齒數(shù)z1:24螺旋角(°小輪材料及熱處理方式:合金鋼調(diào)質(zhì)大輪齒數(shù)z2:95大輪材料及熱處理方式:合金鑄鋼調(diào)質(zhì)高速級預(yù)期工作壽命/h:48000第Ⅰ公差組精度(運(yùn)動(dòng)精度):7第Ⅱ公差組精度(運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性):7第Ⅲ公差組精度(接觸精度):7支承方式:對稱支承傳動(dòng)方式:閉式傳動(dòng)齒面粗糙度Rz/μ小輪齒數(shù)z1:35螺旋角(°小輪材料及熱處理方式:合金鋼調(diào)質(zhì)大輪齒數(shù)z2:112大輪材料及熱處理方式:合金鑄鋼調(diào)質(zhì)第三部分軸的設(shè)計(jì)低速軸的設(shè)計(jì)1.求輸出軸上的功率，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩力的方向如下圖1所示選取材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。取輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑。為了所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查表14-1，取，則：按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，選用GYH6凸緣聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為900000N/mm.半聯(lián)軸器的直徑為45mm,故取，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度（1）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1)為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，1-2軸段右端需制出一軸肩，故取2-3段的直徑；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=55mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度?，F(xiàn)取。2）初步選取滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用6012深溝球軸承。其尺寸，故??；；右端滾動(dòng)軸承用軸肩軸肩進(jìn)行軸向定位。；；；。3）取10-11的直徑；齒輪的左端用軸肩定位，；；；；。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。（2）軸上零件的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。齒輪選用的平鍵為，選用齒輪輪轂與軸的配合為；半聯(lián)軸器選用的平鍵為，半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為。（3）確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為。載荷 水平面 垂直面支反力彎總彎矩扭矩 前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得。因?yàn)?，所以安全。中間軸的設(shè)計(jì)（1）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1-2段裝軸承，因?yàn)檫x用深溝球軸承6006，所以，；軸承右端用套筒定位，，，第3-4段裝齒輪，，，齒輪右端用軸肩定位，，第5-6段裝大齒輪，，，軸承右端用軸套定位，最后裝軸承，軸承左端用軸套定位，，。（2）軸上零件的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。大小齒輪選用的平鍵為，選用齒輪輪轂與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為。高速軸的設(shè)計(jì)（1）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑。為了所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查表14-1，取，則：按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，選用LX1滑塊聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為25000020mm,故取，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度，所以，聯(lián)軸器的右端用軸肩定位，，，下段裝軸承，選用深溝球軸承6006，，，右端用軸肩定位，，，，，下段裝軸承，，軸承左端用軸套定位。（2）軸上零件的周向定位半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。半聯(lián)軸器選用的鍵為滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為。第四部分校核低速軸軸承的校核，所以此軸合格。驗(yàn)算右邊軸承，所以此軸合格。中間軸軸承的校核，所以此軸合格。驗(yàn)算右邊軸承，所以此軸合格。高速軸軸承的校核因齒輪的圓周速度<12m/s，所以才用浸油潤滑的潤滑方式。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)軸承的潤滑因潤滑油中的傳動(dòng)零件（齒輪）的圓周速度V≥1.5～2m/s所以采用飛濺潤滑。第五部分主要尺寸及數(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的間距l(xiāng)=150mm軸承端蓋螺釘直徑d3=M8定位銷直徑d=6mmdf、d1、d2至外箱壁的距離C1=18mm、18mm、13mmdf、d2至凸緣邊緣的距離C2=16mm、11mm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+（5～5.5）d3 各軸的轉(zhuǎn)速為各軸的輸入功率各軸的輸入轉(zhuǎn)矩零件圖的內(nèi)容及繪制：1、選擇和布置視圖：（1）、軸：采用主視圖和剖視圖。主視圖按軸線水平布置，再在鍵槽處的剖面視圖。（2）、齒輪：采用主視圖和側(cè)視圖。主視圖按軸線水平布置（全剖），反映基本形狀；側(cè)視圖反映輪廓、輻板、鍵槽等。2、合理標(biāo)注尺寸及偏差：（1）、軸：參考機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P113，徑向尺寸以軸線為基準(zhǔn)標(biāo)注，有配合處徑向尺寸應(yīng)標(biāo)尺寸偏差；軸向尺寸以軸孔配合端面及軸端面為基準(zhǔn)，反映加工要求，不允許出現(xiàn)封閉尺寸鏈。（2）、齒輪：參考機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P116~117：徑向尺寸以軸線為基準(zhǔn)，軸孔、齒頂圓應(yīng)標(biāo)相應(yīng)的尺寸偏差；軸向尺寸以端面為基準(zhǔn)，鍵槽尺寸應(yīng)相應(yīng)標(biāo)出尺寸偏差。3、合理標(biāo)注形狀和位置公差：（1）、軸：取公差等級為6級，查機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P167表18-1，及P173表18-6，P174表18-9并參考P106圖10-13軸求得形位公差推薦標(biāo)注項(xiàng)目有圓柱度、圓跳動(dòng)度、對稱度。（2）、齒輪：取公差等級為7級。查P173表18-6，P174表18-9，P175表18-10并參考P107圖10-14求得形位公差。推薦標(biāo)注項(xiàng)目有圓柱度、圓跳動(dòng)度、對稱度。4、合理標(biāo)注表面粗糙度：（1）、軸：查P175表18-11軸加工表面粗糙度Ra薦用值。①、與傳動(dòng)件及聯(lián)軸器等輪轂相配合的表面取1.6。②、與滾動(dòng)軸承相配合的表面，軸承內(nèi)徑d≤80mm取1.0.③、與傳動(dòng)件及聯(lián)軸器相配合的軸肩端面取3.2。④⑤、與滾動(dòng)軸承相配合的軸肩端面，d≤80mm的取2.0.（2）、齒輪：查機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P183表19-12齒輪表面粗糙度Ra薦用值。①、齒輪工作面、齒頂圓、與軸肩配合的端面取3.2。