膠帶運輸機課程設計說明書

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、前言 ……………………………………………………………………………2</p><p>　　1．作用意義 ……………………………………………………………………2</p><p>　　2．傳動方案規(guī)劃 ………………………………………………………………2</p><

2、;p>　　二、電機的選擇及主要性能的計算 ………………………………………………3</p><p>　　1．電機的選擇 …………………………………………………………………3</p><p>　　2．傳動比的確定 ………………………………………………………………3</p><p>　　3．傳動功率的計算 ……………………………………………………………4<

3、/p><p>　　三、結構設計 ………………………………………………………………………6</p><p>　　1．齒輪的計算 …………………………………………………………………6</p><p>　　2．軸與軸承的選擇計算 ………………………………………………………9</p><p>　　3．軸的校核計算 ……………………………………………

4、…………………11</p><p>　　4．鍵的計算 …………………………………………………………………14</p><p>　　5．箱體結構設計 ……………………………………………………………14</p><p>　　四、加工使用說明 …………………………………………………………………16</p><p>　　1．技術要求 ………

5、……………………………………………………………16</p><p>　　2．使用說明 ……………………………………………………………………16</p><p>　　五、結束語 …………………………………………………………………………17</p><p>　　參考文獻 …………………………………………………………………………18</p><p

6、><b>　　前言</b></p><p><b>　　作用及意義</b></p><p>　　機器一般是由原動機、傳動裝置和工作裝置組成。傳動裝置是用來傳遞原動機的運動和動力、變換其運動形式以滿足工作裝置的需要，是機器的重要組成部分。傳動裝置是否合理將直接影響機器的工作性能、重量和成本。合理的傳動方案除滿足工作裝置的功能外，還要求結構簡單

7、、制造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便。 ~'6=tsIv  </p><p>　　本設計中原動機為電動機，工作機為皮帶輸送機。傳動方案采用了兩級傳動，第一級傳動為二級直齒圓柱齒輪減速器，第二級傳動為鏈傳動。 6HbgWl!    </p><p><b>　　GgnP</b></p><p&

8、gt;　　齒輪傳動的傳動效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長，是現(xiàn)代機器中應用最為廣泛的機構之—。本設計采用的是二級直齒輪傳動(說明直齒輪傳動的優(yōu)缺點)。 J'?67g      說明減速器的結構特點、材料選擇和應用場合。</p><p>　　綜合運用機械設計基礎、機械制造基礎的知識和繪圖技能，完成傳動裝置的測繪與分析，通過這一過程全面了解一個機械產(chǎn)品所涉及的

9、結構、強度、制造、裝配以及表達等方面的知識，培養(yǎng)綜合分析、實際解決工程問題的能力，</p><p><b>　　傳動方案規(guī)劃</b></p><p>　　原始條件：膠帶運輸機由電動機通過減速器減速后通過鏈條傳動（傳動比為2，傳動效率為0.88），連續(xù)單向遠傳輸送谷物類散粒物料，工作載荷較平穩(wěn)，設計壽命10年，每天工作8小時，每年300工作日，運輸帶速允許誤差為。<

10、;/p><p><b>　　原始數(shù)據(jù):</b></p><p>　　運輸機工作拉力 </p><p>　　運輸帶工作轉速 </p><p>　　卷筒直徑 </p><p>　　二、電機的選擇及主要性能參數(shù)計算</p><p><b&

11、gt;　　1．電動機的選擇</b></p><p>　　⑴電機類型的選擇，按已知工作要求和條件選用Y系列一般用途的全封閉自扇鼠籠型三相異步電動機，電壓380V</p><p>　?、齐妱訖C的選擇 </p><p>　　滾筒工作所需功率為：</p><p>　　確定各個部分的傳動效率為：鏈條傳動效率，滾動軸承效率（一對），閉式齒

12、輪傳動效率，二級減速器傳動效率，帶入得 </p><p><b>　　所需電動機功率為：</b></p><p>　　因載荷平穩(wěn)，電動機額定功率Ped大于Pd，查電動機技術數(shù)據(jù)選擇電動機的額定功率為5.5kW。</p><p><b>　?、谴_定電動機的轉速</b></p><p>　　滾筒軸的工作

13、轉速為：</p><p>　　根據(jù)書[1]中表2-1推薦的傳動比范圍，二級圓柱齒輪減速器為8~40，鏈傳動比為2，總傳動比，故電動機轉速可選范圍為</p><p>　　符合這一范圍的同步轉速有1500和3000兩種，考慮到傳動裝置及電動機的價格和質量，查[1]中表8-169中Y系列電動機技術數(shù)據(jù)，選電動機選用1500電動機，型號為Y132S-4。額定功率5.5kW，轉速1440，額定轉矩2

14、.2 。</p><p><b>　　2．傳動比的確定</b></p><p><b>　　總傳動比為：</b></p><p>　　分配傳動比：鏈傳動傳動比為2，則減速器的傳動比為：</p><p>　　取二級圓柱齒輪減速器低速級傳動比</p><p>　　所以高速級傳動比

15、 </p><p>　　低速級傳動比 </p><p><b>　　3．傳動功率計算</b></p><p><b>　　軸1：</b></p><p><b>　　軸2：</b></p><p><b>　　軸3： </

16、b></p><p><b>　　軸4：</b></p><p>　　將以上算得的運動和動力參數(shù)列表如下：</p><p><b>　　結構設計</b></p><p><b>　　1．齒輪的計算</b></p><p>　?。?）由[2]表10-

17、1選用閉式直齒圓柱齒輪傳動，為使結構緊湊，小齒輪選用40Cr（調質），硬度280HBS，大齒輪選用45鋼（調質），硬度240HBS，二者材料硬度差40HBS。由[2]表10-4選擇齒輪精度7級。取小齒輪齒數(shù) 24,則大齒輪齒數(shù)2.6924≈64.56，取65。</p><p>　?。?）按齒面接觸疲勞強度設計，由書[2] 設計公式（10-9a）進行試算：</p><p>　　1）確定公式內

18、各個計算數(shù)值</p><p><b>　　試取，</b></p><p><b>　　小齒輪轉矩</b></p><p>　　查[2]表10-7，選取齒寬系數(shù)</p><p>　　查[2]表10-6，得 材料的彈性影響系數(shù) </p><p>　　查[2]圖10-21d，按齒面

19、硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限，大齒輪的接觸疲勞強度極限</p><p>　　計算的壽命系數(shù)（以工作壽命10年，每年工作300天，每天8小時設計）：</p><p><b>　　小齒輪應力循環(huán)系數(shù)</b></p><p><b>　　大齒輪應力循環(huán)系數(shù)</b></p><p>　　由[2]圖10-

20、19查得按接觸疲勞疲勞壽命系數(shù)，，取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由[2]式10-12得</p><p><b>　　MPa</b></p><p><b>　　MPa</b></p><p>　　2）試算齒輪分度圓直徑</p><p><b>　　=42.175mm</b>

21、</p><p><b>　　計算圓周速度：</b></p><p><b>　　計算齒寬：</b></p><p><b>　　計算齒寬與齒高比</b></p><p><b>　　模數(shù)：</b></p><p><b>

22、;　　齒高：</b></p><p>　　計算載荷系數(shù)：根據(jù) ，查[2]表10-8，得動載系數(shù)。查[2]表10-3得直齒輪。查表10-2得。查[2]表10-4，7級精度，小齒輪相對支撐非對稱布置。由齒寬與齒高比10.67及,查[2]中圖10-13得。所以載荷系數(shù)為</p><p>　　按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，有[2]公式（10-10a）得</p>

23、<p><b>　　計算模數(shù)：</b></p><p>　?。?）按齒根彎曲強度計算</p><p><b>　　式中各個計算數(shù)值</b></p><p>　　查書[2]圖10-20c得小齒輪彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲疲勞強度極限；</p><p>　　由書[2]圖10-18取彎曲疲勞

24、壽命系數(shù)；</p><p>　　計算彎曲疲勞許用應力，取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由[2]中公式10-12得</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　計算載荷系數(shù)： </b></p><p><b>　　查表取齒形系數(shù)：,</b></p>

25、;<p>　　查表取應力校正系數(shù)：</p><p>　　故，小齒輪，大齒輪，大齒輪的值大</p><p><b>　　故 </b></p><p>　　對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲疲勞強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒

26、輪直徑有關，可取彎曲疲勞強度算得的模數(shù)1.296，并圓整為標準值1.5mm，按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑mm算出小齒輪齒數(shù)：</p><p><b>　　大齒輪齒數(shù)：</b></p><p><b>　　取。</b></p><p><b>　　(4)幾何尺寸計算</b></p>&l

27、t;p><b>　　齒寬：</b></p><p>　　所以取小齒輪齒寬： 大齒輪齒寬：</p><p>　　齒輪3和齒輪4的確定：</p><p>　　同理，通過計算，取齒輪3的齒數(shù)為，齒輪4的齒數(shù)為，模數(shù)為</p><p><b>　　計算幾何尺寸：</b></p>&

28、lt;p><b>　　齒寬：</b></p><p>　　所以取小齒輪齒寬：，大齒輪齒寬：</p><p>　　2．軸與軸承的選擇和計算</p><p>　　輸出軸即軸3的設計計算</p><p>　　(1)初步確定軸的最小直徑：</p><p>　　已知kw ,r/min, N?m <

29、;/p><p>　　選用材料為45鋼，經(jīng)調質處理，根據(jù)查[2]表15-3，取,查[2] 表15-1得對稱循環(huán)彎曲許用應力,按扭轉強度計算，初步計算軸徑</p><p>　　考慮鍵槽的影響，增大3% ，則</p><p>　　軸最小直徑輸出直徑為安裝聯(lián)軸器處，聯(lián)軸器的孔徑有標準系列，故軸最小直徑處須與聯(lián)軸器的孔徑想適應，所以，取軸的最小直徑為</p><

30、;p>　　(2)確定軸各段的直徑和長度</p><p><b>　?、伲?lt;/b></p><p>　?。焊鶕?jù)聯(lián)軸器的長度，取 </p><p>　　②：半聯(lián)軸器需要定位，故需設計一定位軸肩，軸肩高度，所以取則</p><p>　?。焊鶕?jù)外伸長度確定為60mm</p><p>　?、郏哼@段與軸

31、承配合，初選軸承內徑為，初定為6209 </p><p>　?。焊鶕?jù)軸承寬度b=19mm，所以L3=20mm</p><p>　　④：有軸承的安裝尺寸確定，取</p><p>　?。焊鶕?jù)裝配草圖大齒輪和軸承在箱體內位置取</p><p>　　⑤：安裝軸承，采用套筒給齒輪定位，</p><p>　?。焊鶕?jù)裝配草圖，確定&

32、lt;/p><p>　?、蓿哼@段安裝齒輪，取</p><p><b>　?。焊鶕?jù)齒輪寬度，取</b></p><p>　?、撸哼@段為軸環(huán)的直徑，用來定位齒輪，故需要設計定位軸肩， </p><p>　　：軸環(huán)長度，按確定，所以這里取 </p><p><b>　　(3)軸承的選擇</b

33、></p><p>　　對軸進行受力分析，軸承上受到的力為，如圖3</p><p><b>　　求支反力</b></p><p><b>　　垂直方向：</b></p><p><b>　　水平方向：</b></p><p>　　所以軸承上受到的力

34、為： ,</p><p>　　軸承只受到徑向力，沒有軸向力，計算當量動載荷P，根據(jù)[2]中公式13-8</p><p><b>　　取，則 n</b></p><p>　　根據(jù)書[2]公式13-6，求軸承應有的基本額定動載荷值</p><p>　　查機械設計手冊[6]選擇C=52800n的6309軸承。</p&g

35、t;<p>　　同理，對另外兩對軸承進行計算選擇，得：</p><p><b>　　3．軸的校核及計算</b></p><p>　　考慮到箱體的結構，對齒輪以及軸進行修正。</p><p>　　(1)齒輪修改模數(shù)，第一對齒輪取，第二對齒輪模數(shù)取3則</p><p><b>　　中心距： </

36、b></p><p>　　(2)根據(jù)齒輪，修改輸出軸3各段尺寸如圖4：</p><p>　　同理計算，可等輸入軸，與中間軸的各段尺寸：</p><p><b>　　輸入軸1：</b></p><p><b>　　中間軸2：</b></p><p>　　對輸入軸1進行校核

37、計算：</p><p>　　直齒圓柱齒輪傳動，將受到的法向載荷分解為圓周力和徑向力，受力如圖所示，得</p><p><b>　　垂直方向：</b></p><p><b>　　得</b></p><p><b>　　垂直方向最大彎矩</b></p><p&

38、gt;<b>　　彎矩圖如圖所示</b></p><p><b>　　水平方向：</b></p><p><b>　　得</b></p><p><b>　　水平方向最大彎矩</b></p><p><b>　　合成彎矩：</b>&l

39、t;/p><p><b>　　如圖所示</b></p><p><b>　　扭矩：</b></p><p><b>　　按照第三強度理論：</b></p><p><b>　　所以滿足使用要求。</b></p><p><b>

40、;　　4．鍵的計算</b></p><p>　　輸出軸3安裝齒輪的鍵，材料為45鋼，靜載荷時[]，根據(jù)安裝齒輪段軸的直徑，選擇普通平鍵14×56</p><p>　　載荷載鍵上工作面上均勻分布，普通平鍵連接強度條件</p><p><b>　　得：<[]</b></p><p><b&

41、gt;　　所以滿足強度要求。</b></p><p>　　同理計算出，中間軸2上鍵的型號為普通平鍵12×45</p><p><b>　　5．箱體的結構設計</b></p><p>　　1）減速器箱體的結構設計</p><p>　　箱體采用剖分式結構，剖分面通過軸心。下面對箱體進行具體設計：<

42、/p><p>　　2）減速器附件的結構設計</p><p>　?。?）檢查孔和視孔蓋</p><p>　　檢查孔用于檢查傳動件的嚙合情況、潤滑情況、接觸斑點及齒側間隙，還可用來注入潤滑油，檢查要開在便于觀察傳動件嚙合區(qū)的位置，其尺寸大小應便于檢查操作。視孔蓋用鑄鐵制成，它和箱體之間加密封墊。</p><p><b>　?。?）放油螺塞&

43、lt;/b></p><p>　　放油孔設在箱座底面最低處，其附近留有足夠的空間，以便于放容器，箱體底面向放油孔方向傾斜一點，并在其附近形成凹坑，以便于油污的匯集和排放。放油螺塞為六角頭細牙螺紋，在六角頭與放油孔的接觸面處加封油圈密封。</p><p><b>　　（3）油標</b></p><p>　　油標用來指示油面高度，將它設置在便

44、于檢查及油面較穩(wěn)定之處。</p><p><b>　?。?）通氣器</b></p><p>　　通氣器用于通氣，使箱內外氣壓一致，以避免由于運轉時箱內溫度升高，內壓增大，而引起減速器潤滑油的滲漏。將通氣器設置在檢查孔上，其里面還有過濾網(wǎng)可減少灰塵進入。</p><p><b>　　（5）起蓋螺釘</b></p>

45、<p>　　為便于起蓋，在箱蓋凸緣上裝設2個起蓋螺釘。拆卸箱蓋時，可先擰動此螺釘頂起箱蓋。</p><p><b>　　（7）定位銷</b></p><p>　　在箱體連接凸緣上相距較遠處安置兩個圓錐銷，保證箱體軸承孔的加工精度與裝配精度。</p><p><b>　　加工使用說明</b></p>

46、<p><b>　　1．技術要求</b></p><p>　?、?裝配之前，所有零件均用煤油清洗，滾動軸承用汽油清洗，未加工表面涂灰色油漆，內表面涂紅色耐油油漆；</p><p>　?、?嚙合間隙用鉛絲檢查，側隙值應不小于0.10mm；</p><p>　　③用涂色法檢查齒面接觸斑點，按齒高不得小于55%，按齒長不得小于50%；&

47、lt;/p><p>　?、馨惭b軸承時嚴禁用榔頭直接敲擊軸承內、外圈，軸承裝配后應緊貼在軸肩或套筒端面上；</p><p>　?、菡{整、固定軸承，應使各軸上軸承留有0.05到0.10 mm的軸向游隙；</p><p>　　⑥減速器注入90號工業(yè)齒輪油（SY1172-80）至規(guī)定高度；</p><p>　　⑦裝配時應在蓋、座接合處用密封膠或水玻璃粘合

48、，不允許使用任何填料；</p><p>　?、喟碕B1130-70的規(guī)定進行負荷實驗，實驗時油池溫升不得超過35度，軸承溫升不得超過40度，密封處不得有漏油現(xiàn)象。</p><p><b>　　2．使用說明</b></p><p>　?、贊櫥绞?、潤滑油牌號的選擇，由于兩對嚙合齒輪中的大齒輪直徑相差不大，且它們的速度都不大，所以齒輪傳動可采用浸油

49、潤滑，選用90號工業(yè)齒輪油（SY1172-80）。輸入軸與輸出軸處用氈圈密封。</p><p><b>　?、诿芊庹f明</b></p><p>　　在試運轉過程中，所有聯(lián)接面及軸伸密封處都不允許漏油。剖分面允許涂以密封膠或水玻璃，不允許使用任何碘片。軸伸處密封應涂上潤滑脂。</p><p><b>　　③拆裝和調整的說明</b&

50、gt;</p><p>　　在安裝調整滾動軸承時，必須保證一定的軸向游隙，因為游隙大小將影響軸承的正常工作。當軸直徑為30~50mm時，可取游隙為40~70mm。在安裝齒輪或蝸桿蝸輪后，必須保證需要的側隙及齒面接觸斑點，側隙和接觸斑點是由傳動精度確定的，當傳動側隙及接觸斑點不符合精度要求時，可以對齒面進行刮研、跑合或調整傳動件的嚙合位置。也可調整蝸輪軸墊片，使蝸桿軸心線通過蝸輪中間平面。</p>&

51、lt;p><b>　　結束語 </b></p><p>　　通過設計，該二級圓柱齒輪減速器具有以下特點及優(yōu)點：</p><p>　　1）能滿足所需的傳動比</p><p>　　齒輪傳動能實現(xiàn)穩(wěn)定的傳動比，該減速器為滿足設計要求而設計了1∶9.73的總傳動比。</p><p>　　2）選用的齒輪滿足強度剛度要求&l

52、t;/p><p>　　由于系統(tǒng)所受的載荷不大，在設計中齒輪采用了腹板式齒輪不僅能夠滿足強度及剛度要求，而且節(jié)省材料，降低了加工的成本。</p><p>　　3）軸具有足夠的強度及剛度</p><p>　　由于二級展開式齒輪減速器的齒輪相對軸承位置不對稱，當其產(chǎn)生彎扭變形時，載荷在齒寬分布不均勻，因此，對軸的設計要求最高，通過了對軸長時間的精心設計，設計的軸具有較大的剛度

53、，保證傳動的穩(wěn)定性。</p><p><b>　　4）箱體設計的得體</b></p><p>　　設計減速器的具有較大尺寸的底面積及箱體輪轂，可以增加抗彎扭的慣性，有利于提高箱體的整體剛性。</p><p><b>　　5）加工工藝性能好</b></p><p>　　設計時考慮到要盡量減少工件與刀具

54、的調整次數(shù)，以提高加工的精度和生產(chǎn)率。此外，所設計的減速器還具有形狀均勻、美觀，使用壽命長等優(yōu)點，可以完全滿足設計的要求。</p><p><b>　　6）個人體會</b></p><p>　　這次關于帶式運輸機上的兩級圓柱齒輪減速器的課程設計是真正理論聯(lián)系實際、深入了解設計概念和設計過程的實踐考驗，對于提高我們機械設計的綜合素質大有用處。通過三個星期的設計實踐，使我

55、對機械設計有了更多的了解和認識.為我們以后的工作打下了堅實的基礎.</p><p>　　這次的課程設計,對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的設計思想、訓練綜合運用機械設計和有關先修課程的理論,結合生產(chǎn)實際反應和解決工程實際問題的能力，鞏固、加深和擴展有關機械設計方面的知識等方面有重要的作用。設計中還存在不少錯誤和缺點，需要繼續(xù)努力學習和掌握有關機械設計的知識，繼續(xù)培養(yǎng)設計習慣和思維從而提高設計實踐操作能力。</p&g

56、t;<p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 陳秀寧，施高義．機械設計課程設計(2版)[M]．杭州： 浙江大學出版社, 2004．</p><p>　　[2] 濮良貴，紀名剛．機械設計（8版）．[M]．北京：高等教育出版社，2006．</p><p>　　[3] 蔣壽偉．現(xiàn)代機械工程圖學（2版）．[M]．北