課程設(shè)計--帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置的設(shè)計

1、<p>　　機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書</p><p>　　說明：1.此表由指導(dǎo)教師完成，用計算機(jī)打印（A4紙）。</p><p>　　2.請將機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書裝訂在機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計(論文)的第一頁。</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　引言 ……………………………………………………

2、…………………………4</p><p>　　1 設(shè)計要求………………………………………………………………………4</p><p>　　2 傳動裝置的總體設(shè)計…………………………………………………………4</p><p>　　2.1傳動方案的選擇…………………………………………………………4</p><p>　　2.2電動機(jī)的選擇……………

3、………………………………………………4</p><p>　　2.2.1選擇電動機(jī)的類型………………………………………………4</p><p>　　2.2.2選擇電動機(jī)的功率………………………………………………4</p><p>　　2.2.3選擇電動機(jī)的轉(zhuǎn)速………………………………………………5</p><p>　　2.3計算總傳動比和分配各

4、級傳動比………………………………………5</p><p>　　2.4計算傳動裝置運(yùn)動和動力參數(shù)…………………………………………6</p><p>　　2.4.1各軸轉(zhuǎn)速…………………………………………………………6</p><p>　　2.4.2各軸轉(zhuǎn)矩…………………………………………………………6</p><p>　　2.4.3各軸功率……

5、……………………………………………………6</p><p>　　3 傳動零件的設(shè)計………………………………………………………………8</p><p>　　3.1第一級齒輪傳動設(shè)計計算………………………………………………8</p><p>　　3.1.1選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)………………………8</p><p>　　3.1.2按齒

6、面接觸強(qiáng)度設(shè)計……………………………………………8</p><p>　　3.1.3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計……………………………………………10</p><p>　　3.1.4幾何尺寸計算……………………………………………………12</p><p>　　3.2第二級齒輪傳動設(shè)計計算………………………………………………12</p><p>　　3.2

7、.1選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)………………………12</p><p>　　3.2.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計……………………………………………12</p><p>　　3.2.3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計……………………………………………14</p><p>　　3.2.4幾何尺寸計算……………………………………………………16</p><p>　

8、　4 畫裝配草圖……………………………………………………………………16</p><p>　　4.1初估軸徑…………………………………………………………………16</p><p>　　4.2初選聯(lián)軸器………………………………………………………………17</p><p>　　4.3初選軸承…………………………………………………………………17</p>

9、<p>　　4.4潤滑及密封………………………………………………………………17</p><p>　　4.5 軸承端蓋…………………………………………………………………18</p><p>　　4.5箱體尺寸計算……………………………………………………………18</p><p>　　5 軸的校核計算…………………………………………………………………21&

10、lt;/p><p>　　5.1中間軸校核計算…………………………………………………………21</p><p>　　5.2低速軸校核計算…………………………………………………………23</p><p>　　6 軸承驗算 ………………………………………………………………………25</p><p>　　6.1高速軸軸承驗算……………………………………

11、……………………25</p><p>　　6.2中間軸軸承驗算…………………………………………………………26</p><p>　　6.3低速軸軸承驗算…………………………………………………………28</p><p>　　7鍵連接的選擇和計算……………………………………………………………29</p><p>　　7.1高速軸與聯(lián)軸器鍵聯(lián)接的選

12、擇和計算…………………………………29</p><p>　　7.2中間軸與齒輪二鍵聯(lián)接的選擇和計算…………………………………29</p><p>　　7.3中間軸與齒輪三鍵聯(lián)接的選擇和計算…………………………………29</p><p>　　7.4低速軸與齒輪四鍵聯(lián)接的選擇和計算…………………………………29</p><p>　　7.5低速軸與

13、聯(lián)軸器鍵聯(lián)接的選擇和計算…………………………………30</p><p>　　8 結(jié)論 …………………………………………………………………………… 30</p><p>　　參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………… 31</p><p>　　帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置的設(shè)計</p><p><b>　　引言</

14、b></p><p>　　齒輪傳動是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣的一種傳動形式。它的主要優(yōu)點(diǎn)是：①瞬時傳動比恒定、工作平穩(wěn)、傳動準(zhǔn)確可靠，可傳遞空間任意兩軸之間的運(yùn)動和動力；②適用的功率和速度范圍廣；③傳動效率高，η=0.92-0.98；④工作可靠、使用壽命長；⑤外輪廓尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊。由齒輪、軸、軸承及箱體組成的齒輪減速器,用于原動機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間,起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用,在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。&l

15、t;/p><p>　　國內(nèi)的減速器多以齒輪傳動、蝸桿傳動為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動比大而機(jī)械效率過低的問題。另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點(diǎn)，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命不長。國外的減速器，以德國、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢，減速器工作可靠性好，使用壽命長。</p><p>　　當(dāng)今的減速器是向著大功率、大傳動比、小體積、高機(jī)械效率

16、以及使用壽命長的方向發(fā)展。減速器與電動機(jī)的連體結(jié)構(gòu)，也是大力開拓的形式，并已生產(chǎn)多種結(jié)構(gòu)形式和多種功率型號的產(chǎn)品。近十幾年來,由于近代計算機(jī)技術(shù)與數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，使得機(jī)械加工精度，加工效率大大提高，從而推動了機(jī)械傳動產(chǎn)品的多樣化，整機(jī)配套的模塊化，標(biāo)準(zhǔn)化，以及造型設(shè)計藝術(shù)化，使產(chǎn)品更加精致，美觀化。</p><p>　　在21世紀(jì)成套機(jī)械裝備中,齒輪仍然是機(jī)械傳動的基本部件。CNC機(jī)床和工藝技術(shù)的發(fā)展,推動了機(jī)械

17、傳動結(jié)構(gòu)的飛速發(fā)展。在傳動系統(tǒng)設(shè)計中的電子控制、液壓傳動、齒輪、帶鏈的混合傳動,將成為變速箱設(shè)計中優(yōu)化傳動組合的方向。在傳動設(shè)計中的學(xué)科交叉,將成為新型傳動產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢。</p><p><b>　　1 設(shè)計要求</b></p><p>　　1）工作條件：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵，環(huán)境最高溫度35ºC；</p>

18、<p>　　2）使用折舊期：8年；</p><p>　　3）檢修間隔期：四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修；</p><p>　　4）動力來源：電力，三相交流，電壓380/220 V；</p><p>　　5）運(yùn)輸帶速度允許誤差：；</p><p>　　6）制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)；</p>

19、<p>　　7）設(shè)計數(shù)據(jù)：運(yùn)輸帶工作拉力F=4500N；運(yùn)輸帶工作速度v=1.8 m/s；卷筒直徑D=400 mm。</p><p>　　2 傳動裝置的總體設(shè)計</p><p>　　2.1傳動方案的選擇</p><p>　　采用二級展開式圓柱齒輪減速器</p><p><b>　　2.2選擇電動機(jī)</b>&l

20、t;/p><p>　　2.2.1選擇電動機(jī)的類型</p><p>　　三相鼠籠式異步電動機(jī)Y系列</p><p>　　2.2.2選擇電動機(jī)的功率</p><p>　　額定功率>=工作要求的功率</p><p>　　工作機(jī)實(shí)際需要的電動機(jī)輸出功率，kW</p><p>　　工作機(jī)所需輸入功率，k

21、W</p><p>　　電動機(jī)至工作機(jī)之間傳動裝置的總效率</p><p>　　F為工作機(jī)工作拉力，N；</p><p>　　v為工作機(jī)工作速度，m/s；為工作機(jī)的效率（此處取）。</p><p><b>　　kW=8.1kW</b></p><p>　　電動機(jī)至工作機(jī)之間傳動裝置的總效率：<

22、;/p><p>　　傳動裝置中高速級聯(lián)軸器1選用彈性聯(lián)軸器；</p><p>　　低速級聯(lián)軸器2采用齒式聯(lián)軸器；</p><p>　　高速級齒輪副采用斜齒輪傳動，8級精度；</p><p>　　低速級齒輪副采用直齒輪傳動，8級精度；</p><p>　　高速軸的軸承1和中間軸的軸承2采用角接觸球軸承；</p>

23、<p>　　低速軸的軸承3采用深溝球軸承。</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》效率表可得：，</p><p>　　2.2.3選擇電動機(jī)的轉(zhuǎn)速</p><p>　　電動機(jī)可選轉(zhuǎn)速范圍：</p><p>　　為工作機(jī)鼓輪轉(zhuǎn)速，r/min, r/min</p><p>　　、分別為兩級齒輪副的合理傳動

24、比范圍，選取其適中值</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》電動機(jī)表可得滿足要求的電動機(jī)：選擇型號為Y160M-4的電動機(jī)，同步轉(zhuǎn)速為1500,滿 載 轉(zhuǎn) 速,。</p><p>　　2.3計算總傳動比和分配各級傳動比</p><p><b>　　總傳動比：</b></p><p><b>　　因為 &

25、lt;/b></p><p>　　根據(jù)齒輪副的合理傳動比范圍最終確定各級傳動比為：。</p><p>　　2.4計算傳動裝置運(yùn)動和動力參數(shù)</p><p><b>　　2.4.1各軸轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　第一軸的轉(zhuǎn)速：</b></p><p><

26、;b>　　第二軸的轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b>　　第三軸的轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b>　　2.4.2各軸功率</b></p><p><b>　　第一軸的輸入功率：</b></p><p><b>　　第二軸的輸入功率：<

27、;/b></p><p>　　第三軸的輸入功率：=8.3</p><p><b>　　2.4.3各軸轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩：</b></p><p><b>　　第一軸的輸入轉(zhuǎn)矩：</b></p><p><b

28、>　　第二軸的輸入轉(zhuǎn)矩：</b></p><p><b>　　第三軸的輸入轉(zhuǎn)矩：</b></p><p><b>　　3 傳動零件的設(shè)計</b></p><p>　　表1 傳動零件設(shè)計計算小結(jié)</p><p><b>　　4 畫裝配草圖</b></p&

29、gt;<p><b>　　4.1 初估軸徑</b></p><p>　　在畫裝配草圖前需初估軸徑,從而提高設(shè)計效率,減少重復(fù)設(shè)計的工作量,并盡可能的降低生產(chǎn)成本。高速軸和中間軸采用40Cr，低速軸用45鋼。</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計》式15-2,得各軸的最小直徑分別為:</p><p><b>　　高速軸： 式

30、中取</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　中間軸：式中取</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　低速軸：式中取</b></p><p><

31、;b>　　取</b></p><p><b>　　4.2 初選聯(lián)軸器</b></p><p>　　聯(lián)軸器除聯(lián)接兩軸并傳遞轉(zhuǎn)矩外,有些還具有補(bǔ)償兩軸因制造和安裝誤差而造成的軸線偏移的功能,以及具有緩沖、吸振、安全保護(hù)等功能。電動機(jī)軸和減速器高速軸聯(lián)接用的聯(lián)軸器,由于軸的轉(zhuǎn)速較高,為減小啟動載荷,緩和沖擊,應(yīng)選用具有較小轉(zhuǎn)動慣量和具有彈性的聯(lián)軸器,該設(shè)計

32、選用梅花形彈性聯(lián)軸器。減速器低速軸與工作機(jī)聯(lián)接用的聯(lián)軸器,由于軸的轉(zhuǎn)速較低,不必要求具有較小的轉(zhuǎn)動慣量,但傳遞轉(zhuǎn)矩較大,又因減速器與工作機(jī)不在同一底座上,要求具有較大的軸線偏移補(bǔ)償,因此選用鼓形齒式聯(lián)軸器。</p><p>　　根據(jù)上述分析并考慮到實(shí)際情況,聯(lián)軸器選擇如下: </p><p>　　電動機(jī)軸和減速器高速軸聯(lián)接用的聯(lián)軸器：</p><p>　　查表選用L

33、M5聯(lián)軸器 MT3-aGB/T 5272-2002;</p><p>　　減速器低速軸與工作機(jī)聯(lián)接用的聯(lián)軸器</p><p>　　查表選用GICL2聯(lián)軸器JB/T 8854.3-2001。</p><p><b>　　4.3 初選軸承</b></p><p><b>　　各軸選用軸承如下：</b>&

34、lt;/p><p><b>　　高速軸軸承：</b></p><p>　　取軸承內(nèi)徑為35mm，軸承代號為 7307AC</p><p>　　中間軸軸承： 故選軸承代號為 7307AC</p><p><b>　　低速軸軸承：</b></p><p>　　取軸承內(nèi)徑為60m

35、m，軸承代號為6312</p><p>　　均為成對使用，面對面安裝。</p><p><b>　　4.4 潤滑及密封</b></p><p>　　齒輪潤滑方式：,選浸油潤滑，齒輪浸入油中12mm。</p><p><b>　　軸承1：</b></p><p><b&g

36、t;　　軸承2：</b></p><p><b>　　軸承3：</b></p><p>　　查表13-10，均選用脂潤滑。</p><p>　　軸1：，選用氈圈密封，氈圈 30</p><p>　　軸3：，選用氈圈密封，氈圈 55</p><p><b>　　4.5軸承端蓋&

37、lt;/b></p><p>　　軸1的輸入軸端蓋：因為軸承1的外徑D=80mm，脂潤滑軸承端蓋。選表11-10第一幅圖，得 ,螺釘數(shù)為4，</p><p>　　另一端尺寸同上（悶蓋）。</p><p>　　軸2的兩端端蓋：因為軸承2的外徑D=80mm，脂用軸承端蓋（悶蓋）。選表11-10第五幅圖，得，螺釘數(shù)為4，</p><p>　　

38、軸3的輸出端端蓋：因為軸承3的外徑D=130，脂潤滑軸承端蓋。選表11-10第一幅圖，，螺釘數(shù)為6，</p><p><b>　　。</b></p><p>　　4.6 箱體尺寸計算</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》表11-1計算得箱體各尺寸如下表：</p><p><b>　　表2箱體各部分尺寸

39、</b></p><p><b>　　5軸的校核計算</b></p><p><b>　　6 軸承驗算</b></p><p>　　6.1高速軸軸承驗算</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》得7306AC軸承主要性能參數(shù)如下：</p><p><b

40、>　　，；</b></p><p>　　6.2 中間軸軸承驗算</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》得7307AC軸承主要性能參數(shù)如下：</p><p><b>　　，；</b></p><p>　　6.3 低速軸軸承驗算</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》

41、得6312軸承主要性能參數(shù)如下：</p><p><b>　　，</b></p><p>　　7 鍵聯(lián)接的選擇和計算</p><p>　　7.1 高速軸與聯(lián)軸器鍵聯(lián)接的選擇和計算</p><p>　　高速軸與聯(lián)軸器鍵聯(lián)接的軸的直徑為d=25mm,查《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》表4-1，可知當(dāng)時可選用鍵，即鍵寬8mm、高7mm

42、，鍵長。聯(lián)軸器采用45鋼制造，，強(qiáng)度條件為：</p><p><b>　　滿足使用要求。</b></p><p>　　鍵標(biāo)記：GB/T1096 鍵。材料選用45鋼。</p><p>　　7.2 中間軸與齒輪二鍵聯(lián)接的選擇和計算</p><p>　　中間軸與齒輪二鍵聯(lián)接的軸的直徑為d=50mm，查《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》表

43、4-1，可知當(dāng)時可選用鍵，即鍵寬14mm、高9mm，鍵長, ,強(qiáng)度條件為：</p><p><b>　　滿足使用要求。</b></p><p>　　鍵標(biāo)記：GB/T1096 鍵。材料選用45中碳鋼。</p><p>　　7.3 中間軸與齒輪三鍵聯(lián)接的選擇和計算</p><p>　　中間軸與齒輪三鍵聯(lián)接的軸的直徑為d=50

44、mm，查《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》表4-1，可知當(dāng) 時可選用鍵，即鍵寬14mm、高9mm，鍵長, ,強(qiáng)度條件為：</p><p><b>　　滿足使用要求。</b></p><p>　　鍵標(biāo)記：GB/T1096 鍵。材料選用45中碳鋼。</p><p>　　7.4 低速軸與齒輪四鍵聯(lián)接的選擇和計算</p><p>　　低速

45、軸與齒輪四鍵聯(lián)接的軸的直徑為d=63mm，查《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》表4-1，可知當(dāng)時可選用鍵，即鍵寬18mm、高11mm，鍵長。</p><p>　　齒輪采用45鋼制造，，強(qiáng)度條件為：</p><p><b>　　滿足使用要求。</b></p><p>　　鍵標(biāo)記：GB/T1096 鍵。材料選用45鋼。</p><p>

46、;　　7.5 低速軸與聯(lián)軸器鍵聯(lián)接的選擇和計算</p><p>　　低速軸與聯(lián)軸器鍵聯(lián)接的軸的直徑為d=48mm，查《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》表4-1，可知當(dāng)時可選用鍵，即鍵寬14mm、高9mm，鍵長，因周直徑較小，用雙鍵連接。</p><p>　　聯(lián)軸器采用45鍛鋼制造，，強(qiáng)度條件為：</p><p><b>　　滿足使用要求。</b><

47、;/p><p>　　鍵標(biāo)記：GB/T1096 鍵。材料選用45鋼。</p><p><b>　　8結(jié)論 </b></p><p>　　設(shè)計分為三大部分，一、是按照設(shè)計要求進(jìn)行計算，從而選擇相應(yīng)的電機(jī)。算出各軸的轉(zhuǎn)速，確定傳動比，并對齒輪進(jìn)行設(shè)計計算和強(qiáng)度校核；二、草圖的繪制；三、軸、軸承、鍵的校核裝，配圖和零件圖的繪制。這三部分每一步都是很重要的過

48、程，在設(shè)計中不斷完善數(shù)據(jù)和畫圖的尺寸，最終達(dá)到更合適的設(shè)計要求。</p><p>　　這次帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級展開式圓柱齒輪減速器的課程設(shè)計講我們的理論聯(lián)系實(shí)際、深入了解設(shè)計概念和設(shè)計過程的實(shí)踐考驗，對于提高我們機(jī)械設(shè)計的綜合素質(zhì)大有用處。通過三個星期的設(shè)計實(shí)踐，使我對機(jī)械設(shè)計有了更多的了解和認(rèn)識。為我們以后的工作打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　這次的課程設(shè)計,對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)

49、際的設(shè)計思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計和有關(guān)先修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際反系和解決工程實(shí)際問題的能力；鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計方面的知識等方面有重要的作用。</p><p>　　在這次的課程設(shè)計過程中，綜合運(yùn)用先修課程中所學(xué)的有關(guān)知識與技能，結(jié)合各個教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行機(jī)械課程的設(shè)計。逐步提高了我們的理論水平、構(gòu)思能力、工程洞察力和判斷力，特別是提高了分析問題和解決問題的能力，為我們以后對專業(yè)產(chǎn)品和設(shè)備的設(shè)計打下了寬

50、廣而堅實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　本次設(shè)計得到了cc老師的細(xì)心幫助和支持。衷心的感謝老師的指導(dǎo)和幫助。</p><p>　　設(shè)計中還存在不少錯誤和缺點(diǎn)，需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)機(jī)械設(shè)計的知識，繼續(xù)培養(yǎng)設(shè)計習(xí)慣和思維從而提高設(shè)計實(shí)踐操作能力。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]吳

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