設計用于膠帶運輸機的機械傳動裝置課程設計

1、<p>　　機械設計基礎課程設計說明書</p><p>　　題目： 設計用于膠帶運輸機的機械傳動裝置</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1. 設計任務書3</p><p><b>　　1.1設計題目3</b></p><p><

2、b>　　1.2工作條件3</b></p><p><b>　　1.3技術(shù)數(shù)據(jù)3</b></p><p>　　2. 傳動裝置總體設計3</p><p>　　2.1電動機的選擇3</p><p>　　2.2分配傳動比5</p><p>　　2.3傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算

3、5</p><p>　　3. 傳動零件的設計計算7</p><p>　　3.1減速器以外的傳動零件設計計算7</p><p>　　3.2減速器以內(nèi)的傳動零件設計計算8</p><p>　　4. 軸的設計計算12</p><p>　　4.1初步確定軸的直徑12</p><p>　　4.

4、2軸的強度校核13</p><p>　　5. 滾動軸承的選擇及其壽命驗算17</p><p>　　5.1低速軸軸承17</p><p>　　5.2高速軸軸承17</p><p>　　6. 鍵聯(lián)接的選擇和驗算18</p><p>　　6.1減速器大齒輪與低速軸的鍵聯(lián)接18</p><p&g

5、t;　　6.2小鏈輪與減速器低速軸軸伸的聯(lián)接19</p><p>　　6.3聯(lián)軸器與減速器高速軸軸伸的聯(lián)接19</p><p>　　7. 聯(lián)軸器的選擇19</p><p>　　8. 減速器的潤滑及密封形式選擇20</p><p><b>　　參考文獻20</b></p><p><

6、b>　　1. 設計任務書</b></p><p><b>　　1.1設計題目</b></p><p>　　設計用于膠帶運輸機的機械傳動裝置。</p><p><b>　　1.2工作條件</b></p><p><b>　　1.3技術(shù)數(shù)據(jù)</b></p&g

7、t;<p>　　2. 傳動裝置總體設計</p><p><b>　　2.1電動機的選擇</b></p><p>　　2.1.1選擇電動機系列</p><p>　　按工作要求及工作條件選用三相異步電動機，封閉自扇冷</p><p>　　式結(jié)構(gòu)，電壓380V，Y系列。</p><p>　

8、　2.1.2選擇電動機功率</p><p>　　1）傳動滾筒所需有效功率：</p><p>　　2）傳動裝置總效率：</p><p>　　按表2-11-1(P90)確定各部分效率如下:</p><p>　　彈性聯(lián)軸器的效率 </p><p>　　一對滾動軸承的效率 <

9、;/p><p>　　閉式齒輪傳動的效率 （暫定精度為8級）</p><p>　　開式滾子鏈傳動的效率 </p><p>　　一對滑動軸承的效率 </p><p>　　傳動滾筒的效率 </p><p><b>　　傳動裝總效

10、率</b></p><p>　　3）所需的電動機功率：</p><p>　　查表2-18-1(P158),可選Y系列三相異步電動機Y100L2-4</p><p>　　型，或選Y系列三相異步電動機Y132S-6型，額定功率均為</p><p><b>　　，均滿足</b></p><p&g

11、t;　　2.1.3確定電動機轉(zhuǎn)速</p><p>　　1）傳動滾筒軸工作轉(zhuǎn)速：</p><p>　　現(xiàn)以同步轉(zhuǎn)速為1500r/min 及1000r/min兩種方案進行比</p><p>　　較，查表2-18-1(P158)得電動機數(shù)據(jù),計算總傳動比列于下表：</p><p>　　比較兩方案可見，方案1選用的電動機雖然質(zhì)量和價格較</p&

12、gt;<p>　　低，但總傳動比較大。為使傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用方案2。</p><p>　　電動機型號為Y132M2-6，同步轉(zhuǎn)速為1000r/min。由表2-18-1</p><p>　　(P158)和表2-18-2(P158)查得主要性能技術(shù)數(shù)據(jù)和安裝尺寸：</p><p><b>　　2.2分配傳動比</b></

13、p><p>　　總傳動比： </p><p>　　據(jù)表2-11-1(P90)取鏈傳動比： </p><p>　　則齒輪傳動的傳動比： </p><p>　　2.3傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算</p><p>　　2.3.1各軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計算</p>

14、<p>　　0軸：即電動機的主動軸：</p><p>　　1軸：即減速器高速軸，與電動機軸采用聯(lián)軸器鏈接，傳</p><p>　　動比，查表2-11-1(P90)彈性聯(lián)軸器的傳動效率，</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　2軸：即減速器低速軸，動力從1軸到2軸經(jīng)歷了1軸上的</

15、p><p>　　一對滾動軸承和一對齒輪嚙合，故發(fā)生兩次功率損耗，計算效</p><p>　　率時都要計入，查表2-11-1(P90)一對滾動軸承的傳動效率利率</p><p>　　，閉式齒輪傳動的效率為（暫定齒輪精度為8</p><p><b>　　級），則：</b></p><p>　　3軸：即傳動

16、滾筒軸，動力從2軸到此軸經(jīng)歷了2軸上的一</p><p>　　對滾動軸承和開式滾子鏈傳動，故發(fā)生兩次功率損耗，計算效</p><p>　　率時都要計入，查表2-11-1(P90)一對滾動軸承的傳動效率為</p><p>　　，開式滾子鏈傳動的效率為，則：</p><p>　　2.3.2各軸運動及動力參數(shù)列表</p><p&

17、gt;　　3. 傳動零件的設計計算</p><p>　　3.1減速器以外的傳動零件設計計算</p><p>　　3.1.1設計鏈傳動</p><p><b>　　1）確定鏈輪齒數(shù):</b></p><p>　　由傳動比取小鏈輪齒數(shù),因鏈輪齒數(shù)最好為</p><p>　　奇數(shù)，；大鏈輪齒數(shù),取,。

18、 </p><p>　　實際傳動比： </p><p><b>　　2）確定鏈條節(jié)距：</b></p><p>　　查表10-16(教材P166)得，工況系數(shù)1.4</p><p><b>　　小鏈輪齒數(shù)系數(shù)：</b></p><

19、p>　　取單排鏈，由表10-17(教材P166)取=1.0</p><p><b>　　由式，得</b></p><p>　　因為r/min，查圖10-23(教材P164)，得選鏈號</p><p>　　No12A，節(jié)距。 </p><p><b

20、>　　3)計算鏈長：</b></p><p><b>　　初選：</b></p><p><b>　　鏈長：</b></p><p>　　取 </p><p><b>　　4)驗算鏈速：<

21、;/b></p><p><b>　　，適合。</b></p><p><b>　　5）選擇潤滑方式：</b></p><p>　　按,鏈號12A，查圖10-26(教材P167)選用滴</p><p><b>　　油潤滑。</b></p><p>

22、　　6）作用在軸上的力：</p><p><b>　　有效圓周力：</b></p><p><b>　　作用在軸上的力：</b></p><p>　　7）鏈輪尺寸及結(jié)構(gòu)：</p><p><b>　　分度圓直徑</b></p><p>　　3.2減速器以

23、內(nèi)的傳動零件設計計算</p><p>　　3.2.1設計齒輪傳動</p><p><b>　　1）材料的選擇：</b></p><p>　　小齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度220—250HBS，</p><p>　　大齒輪選用45鋼，正火處理，齒面硬度170—210HBS。</p><p>&

24、lt;b>　　計算應力循環(huán)次數(shù)：</b></p><p>　　查圖11-14(教材P187)，（允許一定點蝕）取</p><p><b>　　，。</b></p><p>　　由圖11-15(教材P187)，得</p><p><b>　　。</b></p><

25、p>　　取，由圖11-13(b)(教材P186)，得</p><p><b>　　,</b></p><p><b>　　許用接觸應力：</b></p><p>　　因，故取 </p><p>　　2）按齒面接觸強度確定中心距：</p><p&g

26、t;　　小輪轉(zhuǎn)矩，初定螺旋角。</p><p><b>　　由圖12-20,得</b></p><p>　　初?。ㄐ饼X輪取比例中的較小值），</p><p><b>　　取，</b></p><p>　　由表11-5(教材P181)得：</p><p>　　由圖11-7(教材

27、P181)得：</p><p>　　因為是減速傳動，，由式(11-32)(教材P192)</p><p><b>　　計算中心距：</b></p><p>　　取中心距。 </p><p><b>　　估算模數(shù)：</b></p><p>　　取標準模數(shù) ( )

28、 </p><p><b>　　確定齒數(shù)：</b></p><p><b>　　小齒輪齒數(shù)：</b></p><p><b>　　大齒輪齒數(shù)：</b></p><p>　　取，。

29、 </p><p><b>　　實際傳動比：</b></p><p><b>　　傳動比誤差：</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　，在允許范圍內(nèi)。</b></p><

30、;p><b>　　修正螺旋角</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　與初選相近，。</b></p><p><b>　　齒輪分度圓直徑：</b></p><p><b>　　圓周速度：</b>

31、;</p><p><b>　　所以采用 </b></p><p>　　油潤滑 。 </p><p>　　由表11-6(教材P185),取齒輪精度為8級。</p><p>　　驗算齒面接觸疲勞強度：</p>

32、;<p><b>　　計算載荷系數(shù)：</b></p><p>　　按電機驅(qū)動,載荷稍有波動,由表11-3(教材P176),?。?lt;/p><p>　　計算，由圖11-2(b)(教材</p><p>　　P177)，按8級精度得：</p><p><b>　　齒寬。</b></p&g

33、t;<p>　　由圖11-3(a)(教材P177)，按，考慮軸</p><p>　　的剛度較大和齒輪相對軸承為非對稱布置得：</p><p>　　由表11-4(教材P178)，得：</p><p><b>　　載荷系數(shù)：</b></p><p><b>　　計算齒面接觸應力：</b>&

34、lt;/p><p>　　由圖11-4(教材P178)，得，，所以：</p><p>　　由，查由圖11-6(教材P180)得：</p><p><b>　　齒面接觸應力：</b></p><p><b>　　故在安全范圍內(nèi)。</b></p><p>　　4）校核齒根彎曲疲勞強度：

35、</p><p><b>　　按，</b></p><p>　　由圖11-10(教材P183)得：，</p><p>　　由圖11-11(教材P184)得，，</p><p>　　由圖11-12(教材P184)得，（）</p><p>　　由圖11-16(b)(教材P187)，得，</p&g

36、t;<p><b>　　， </b></p><p>　　由圖11-17(教材P188)，得，，</p><p>　　由圖11-18(教材P188)得,</p><p>　　取，，由式(11-25)(教材P188)計算許</p><p><b>　　用彎曲應力：</b></p&g

37、t;<p><b>　　故安全。</b></p><p><b>　　故安全。</b></p><p>　　5）齒輪主要幾何參數(shù)：</p><p><b>　　，，，</b></p><p><b>　　齒寬，取</b></p>

38、<p><b>　　4. 軸的設計計算</b></p><p>　　4.1初步確定軸的直徑</p><p>　　4.1.1高速軸及聯(lián)軸器的設計</p><p>　　1）初步選定減速器高速軸外伸段軸徑：</p><p><b>　　根據(jù)所選電機，則</b></p><p

39、><b>　　2）選擇聯(lián)軸器：</b></p><p>　　聯(lián)軸器所傳遞的標稱扭矩：</p><p>　　根據(jù)傳動裝置的工作條件擬選用彈性柱銷聯(lián)軸器(GB/T50</p><p>　　14-2003)查表16-1(教材P268)，取工作情況系數(shù)</p><p><b>　　計算轉(zhuǎn)矩</b>&l

40、t;/p><p>　　。因此選Lx3號聯(lián)軸器。</p><p><b>　　聯(lián)軸器（,）</b></p><p>　　3)最后確定減速器高速軸外伸直徑為。 </p><p>　　(4) 確定減速器高速軸各段軸徑及密封</p><p><b>　　d=32mm,&l

41、t;/b></p><p><b>　　周環(huán)直徑 </b></p><p>　　按R40標準系列取值 </p><p><b>　　周環(huán)寬度</b></p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　選擇高速軸的軸承&

42、lt;/b></p><p>　　選擇6208/GB276-1994 型號聯(lián)軸器；</p><p>　　軸承外徑D=80mm</p><p>　　4.1.2 低速軸的設計計算</p><p><b>　　1）選擇軸的材料</b></p><p>　　選擇材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理。</p

43、><p>　　2）按轉(zhuǎn)矩初步計算軸伸直徑</p><p>　　取 </p><p>　　取 </p><p>　　選擇6208型號的深溝球軸承型號 。 </p>&l

44、t;p>　　查表2-11-3 </p><p><b>　　4.2軸的強度校核</b></p><p>　　4.2.1計算大齒輪上的作用力</p><p><b>　　轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　圓周力

45、 </p><p>　　徑向力 </p><p>　　軸向 </p><p>　　4.2.2繪軸的受力簡圖，求支座反力</p><p><b>　　垂直面支座反力</b></p><p><

46、b>　　據(jù)，得</b></p><p>　　2）水平面支座反力 </p><p><b>　　據(jù)，得</b></p><p><b>　　據(jù)，得</b></p><p><b>　　受力簡圖如

47、圖（b）</b></p><p><b>　　4.2.3作彎矩圖</b></p><p><b>　　垂直面彎矩MY圖</b></p><p><b>　　C點</b></p><p>　　垂直面彎矩圖如圖（c）</p><p>　　2）水平

48、面彎矩MZ圖</p><p><b>　　C點</b></p><p>　　水平面彎矩圖如圖（d）</p><p><b>　　3）合成彎矩圖</b></p><p><b>　　C點</b></p><p>　　合成彎矩圖如圖（e）</p>

49、<p><b>　　4.2.4作轉(zhuǎn)矩圖</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)矩圖如圖（f）</b></p><p>　　4.2.5作當量彎矩圖</p><p>　　該軸單向工作，轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)應力考慮，取</p><p><b>　　當量彎矩</b></p

50、><p><b>　　C點左</b></p><p><b>　　C點右</b></p><p><b>　　在D點</b></p><p>　　當量彎矩圖如圖（g）</p><p>　　4.2.6校核軸的強度</p><p>　　由

51、以上分析可見，c點彎矩值最大，而D點軸</p><p>　　徑最小，所以該軸危險斷面是C點和D點所在剖面。</p><p>　　查表13-1(教材P218)得</p><p>　　查表13-2(教材P224)得。</p><p><b>　　C點軸徑</b></p><p><b>　　

52、安全。</b></p><p><b>　　D點軸徑</b></p><p>　　該值小于原設計該點處軸的直徑38mm,安全。</p><p>　　5. 滾動軸承的選擇及其壽命驗算</p><p><b>　　5.1低速軸軸承</b></p><p>　　1）選定

53、軸承類型及初定型號</p><p>　　深溝球軸承（GB/T276-1994），型號6208：</p><p><b>　　查表得，。</b></p><p><b>　　2）計算徑向支反力</b></p><p><b>　　取</b></p><p>

54、;<b>　　3）校核軸承壽命</b></p><p>　　故滿足軸承的壽命要求。</p><p>　　6. 鍵聯(lián)接的選擇和驗算</p><p>　　6.1減速器大齒輪與低速軸的鍵聯(lián)接</p><p><b>　　1）鍵的材料、類型</b></p><p>　　鍵的材料選用4

55、5鋼，選用A型普通平鍵。</p><p><b>　　2）確定鍵的尺寸</b></p><p>　　查表2-12-13：選圓頭普通平鍵8*7鍵長L=(18-90）mm 取L=45mm</p><p>　　3）驗算鍵的擠壓強度</p><p>　　鍵和軸的材料為鋼，輪轂材料為45鋼，所以按鋼校核鍵連</p>

56、<p>　　接的擠壓強度。查表9-7(教材P135)，得許用擠壓應力</p><p>　　鍵的計算長度，由下式得</p><p>　　該鍵安全。所以選鍵8×45 GB/T1096-1990。</p><p>　　6.2小鏈輪與減速器低速軸軸伸的聯(lián)接</p><p><b>　　1）鍵的材料、類型</b>

57、;</p><p>　　鍵的材料選用45鋼，選用A型普通平鍵。</p><p>　　2）確定鍵的尺寸查表2-12-13，選擇普通平鍵12*8*45 GB/T1096-2003</p><p>　　R=,l=33mm.</p><p>　　3）驗算鍵的擠壓強度</p><p>　　鍵和軸的材料為鋼，輪轂材料為45鋼，所以

58、按鋼校核鍵連</p><p>　　接的擠壓強度。查表9-7(教材P135)，得許用擠壓應力</p><p><b>　　該鍵安全.</b></p><p>　　8. 減速器的潤滑及密封形式選擇</p><p>　　1）軸承及齒輪潤滑：</p><p>　　根據(jù)減速器齒輪的圓周速度，減速器軸承<

59、;/p><p>　　采用飛濺潤滑，根據(jù)工作環(huán)境及工作強度，查表2-15-1(P119),</p><p>　　齒輪潤滑油選用工業(yè)閉式齒輪油(GB/T5903-1995)。</p><p><b>　　2）密封圈：</b></p><p>　　根據(jù)減速器的工作環(huán)境，減速器高速軸及低速軸采用內(nèi)包</p><p

60、>　　骨架旋軸唇形密封圈。由高速軸外伸軸直徑，低速軸</p><p>　　外伸軸直徑，通過查表2-15-6(P121)，得</p><p>　　低速軸采用：FB 30×62×8 GB/T13871-1992</p><p>　　高速軸采用：FB 32×62×8 GB/T13871-1992</p><