課程設計（論文）帶式運輸機傳動裝置的設計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 引言2</b></p><p>　　2 傳動裝置的總體設計3</p><p>　　2.1電動機的選擇2</p><p>　　2.1.1電動機類型的選擇2</p><p>　　2.1.2電動機功

2、率的確定3</p><p>　　2.1.3確定電動機轉速3</p><p>　　2.2總傳動比的計算和分配各級傳動比4</p><p>　　2.3傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算4</p><p>　　3 傳動零件的設計計算5</p><p>　　3.1第一級齒輪傳動的設計計算5</p><

3、p>　　3.2第二級齒輪傳動的設計計算10</p><p>　　4 箱體尺寸計算與說明15</p><p>　　5 裝配草圖的設計16</p><p>　　5.1初估軸徑16</p><p>　　5.2初選聯(lián)軸器17</p><p>　　5.3初選軸承17</p><p>　　

4、5.4潤滑及密封18</p><p>　　6 軸的設計計算及校核18</p><p>　　6.1中間軸的設計計算及校核18</p><p>　　6.2低速軸的設計計算及校核21</p><p>　　7 滾動軸承的選擇和計算25</p><p>　　7.1高速軸軸承的計算25</p><p

5、>　　7.2中間軸軸承的計算26</p><p>　　7.3低速軸軸承的計算27</p><p>　　8 鍵連接的選擇和計算28</p><p>　　8.1 高速軸與聯(lián)軸器鍵聯(lián)接的選擇和計算28</p><p>　　8.2 中間軸與小齒輪鍵聯(lián)接的選擇和計算28</p><p>　　8.3 中間軸與大齒輪

6、鍵聯(lián)接的選擇和計算28</p><p>　　8.4 低速軸與齒輪鍵聯(lián)接的選擇和計算29</p><p>　　8.5 低速軸與聯(lián)軸器鍵聯(lián)接的選擇和計算29</p><p>　　9 減速器附件的選擇及說明29</p><p>　　9.1減速器附件的選擇29</p><p>　　9.2減速器說明30</p&

7、gt;<p><b>　　10 結論30</b></p><p><b>　　參考文獻31</b></p><p>　　帶式運輸機傳動裝置的設計</p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　機械設計課程是培養(yǎng)學生機械設計能力的技術基礎課。

8、機械設計課程設計是機械設計課程的重要實踐教學環(huán)節(jié)，其基本目的是：</p><p>　　1）通過課程設計，綜合運用機械設計課程和其他先修課程的理論和實際知識，培養(yǎng)分析和解決實際問題的能力，掌握機械設計的一般規(guī)律，樹立正確的設計思想；</p><p>　　2）學會從機器功能的要求出發(fā)，合理選擇執(zhí)行機構和傳動機構的類型，制定傳動方案，合理選擇標準部件的類型和型號，正確計算零件的工作能力，確定其尺

9、寸、形狀、結構及材料，并考慮制造工藝、使用、維護、經(jīng)濟和安全等問題，培養(yǎng)機械設計能力；</p><p>　　3）通過課程設計，學習運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱科技文獻資料以及計算機應用等，培養(yǎng)機械設計的基本技能和獲取有關信息的能力。</p><p>　　在本課程設計中用計算機繪圖或手工繪圖都能達到以上要求，但是由目前發(fā)展趨勢應盡量采取計算機繪圖。</p><p>

10、;　　2 傳動裝置的總體設計</p><p><b>　　2.1電動機的選擇</b></p><p>　　2.1.1電動機類型的選擇</p><p>　　Y系列三相異步電動機</p><p>　　2.1.2電動機功率的確定</p><p><b>　　工作機效率=1</b>&

11、lt;/p><p>　　傳動裝置各部分的效率，查表1-7</p><p>　　8級精度齒輪傳動效率=0.97</p><p>　　彈性聯(lián)軸器傳動效率=0.99</p><p>　　齒式聯(lián)軸器傳動效率=0.99</p><p>　　球軸承傳動效率=0.99（一對）</p><p>　　球軸承傳動效率=

12、0.99（一對）</p><p>　　球軸承傳動效率=0.99（一對）</p><p>　　==0.990.990.970.990.970.990.99=0.89</p><p><b>　　工作機所需輸入功率</b></p><p><b>　　所需電動機功率</b></p><

13、;p>　　2.1.3確定電動機轉速</p><p>　　查表13-2，得圓柱齒輪傳動比常值為3~5，故電動機轉速的可選范圍：</p><p>　　對Y系列電動機，通常多選用同步轉速為1000r/min或1500r/min的電動機，如無特殊需要，不選用低于750r/min的電動機。</p><p>　　查表12-1，選用Y160L-8,額定功率7.5kW,滿載轉

14、速為720r/min，D=42mm，E=110mm。</p><p>　　2.2總傳動比的計算和分配各級傳動比</p><p>　　傳動裝置的總傳動比要求為</p><p><b>　　又由于取</b></p><p><b>　　解得：</b></p><p>　　2.3

15、傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算</p><p><b>　?。?）各軸轉速</b></p><p><b>　?。?）各軸功率</b></p><p><b>　　=6.74kW</b></p><p>　　=6.740.990.97=6.41kW</p><

16、p><b>　　=kW</b></p><p><b>　　（3）各軸轉矩</b></p><p>　　3 傳動零件的設計計算</p><p>　　3.1第一級齒輪傳動的設計計算</p><p>　　3.2第二級齒輪傳動的設計計算</p><p>　　表1 傳動零

17、件設計計算數(shù)據(jù)表</p><p>　　4 箱體尺寸計算與說明</p><p>　　表2 箱體尺寸數(shù)據(jù)表</p><p>　　箱體其他尺寸由后續(xù)計算與畫圖確定</p><p><b>　　5 裝配草圖的設計</b></p><p><b>　　5.1初估軸徑</b><

18、;/p><p><b>　　（1）高速軸</b></p><p>　　選取高速軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理。由教材表15-3取=110</p><p>　　由于此處要安放鍵，故該最小軸徑應再放大7%</p><p>　　由手冊表12-3查得機座號為160L的機座帶底腳，端蓋有凸緣的電動機軸伸直徑D=42mm。高速軸的最小軸徑

19、是安裝聯(lián)軸器處的直徑，可取。</p><p><b>　　（2）中間軸</b></p><p>　　選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由教材表15-3取=110</p><p>　　此最小直徑是安裝軸承處的直徑，可取。</p><p><b>　?。?）低速軸</b></p><p

20、>　　選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由教材表15-3取=110</p><p>　　由于此處要安放鍵，故該最小軸徑應再放大7%</p><p><b>　　，可取。</b></p><p><b>　　5.2初選聯(lián)軸器</b></p><p><b>　?。?）高速軸聯(lián)軸器<

21、/b></p><p>　　考慮到工作條件，高速軸采用彈性聯(lián)軸器較好。由教材表14-1取，則，查手冊表8-7可知，選用LX3型彈性柱銷聯(lián)軸器合適，其公稱轉矩為>。半聯(lián)軸器軸孔直徑為30mm，軸孔長度為60mm，與軸配合長度為58mm，標記為。</p><p><b>　?。?）低速軸聯(lián)軸器</b></p><p>　　考慮到工作條件

22、，低速軸采用非彈性聯(lián)軸器較好。由教材表14-1取，則，查手冊表8-3可知，選用GIGL4型鼓形齒式聯(lián)軸器合適，其公稱轉矩為>。半聯(lián)軸器軸孔直徑為60mm，軸孔長度為107mm，與軸配合長度為105mm，標記為。</p><p><b>　　5.3初選軸承</b></p><p><b>　?。?）高速軸軸承</b></p>&

23、lt;p>　　第一級齒輪傳動是斜齒輪傳動，高速軸同時承受徑向力和軸向力作用，故采用角接觸球軸承，由于，考慮到軸向定位和軸承裝拆方便，應將軸承內(nèi)徑放大兩次，查手冊6-6初選0基本游隙組、標準精度級的角接觸球軸承7208AC，基本尺寸為。</p><p><b>　　（2）中間軸軸承</b></p><p>　　中間軸也同時受到軸向力和徑向力作用，采用角接觸球軸承，

24、由于，考慮到軸向定位和軸承裝拆方便，應將軸承內(nèi)徑放大兩次，查手冊6-6初選0基本游隙組、標準精度級的角接觸球軸承7309AC型，基本尺寸為。</p><p><b>　?。?）低速軸軸承</b></p><p>　　第二級齒輪傳動是直齒輪傳動，低速軸只受徑向載荷，故采用深溝球軸承，由于，考慮到軸向定位和軸承裝拆方便，應將軸承內(nèi)徑放大兩次，查手冊表6-1，初選0基本游隙

25、組、標準精度級的深溝球軸承6015C型，基本尺寸為。</p><p><b>　　5.4潤滑及密封</b></p><p>　　軸承采用脂潤滑，并設置擋油環(huán)；齒輪采用油池潤滑；在伸出與軸承端蓋之間采用氈圈密封。</p><p>　　6 軸的設計計算及校核</p><p>　　6.1中間軸的設計計算及校核</p>

26、;<p>　　中間軸的受力情況如圖</p><p><b>　　(1)計算齒輪受力</b></p><p>　　第一級大斜齒輪受力分析（ ，）</p><p><b>　　周向力 </b></p><p><b>　　徑向力 </b></p>&

27、lt;p><b>　　軸向力 </b></p><p>　　第二級小直齒輪受力分析（）</p><p><b>　　周向力 </b></p><p><b>　　徑向力 </b></p><p><b>　　(2)做出彎扭矩圖</b></

28、p><p>　　以軸左端為原點，經(jīng)簡化后各段長度分別為L1=77.5mm，L2=93mm,L3=55mm</p><p><b>　　水平方向：</b></p><p>　　解得=-5658.89N =-4863.65N</p><p><b>　　垂直方向：</b></p><p

29、>　　解得= -2003.84N =419.17N</p><p><b>　　彎矩圖如下：</b></p><p>　　扭矩T==389.91，扭矩圖如下:</p><p><b>　?。?）校核軸的強度</b></p><p>　　根據(jù)教材式15-5及上表中數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉，扭轉切

30、應力為脈動循環(huán)變應力，取，軸的計算應力（公式中）</p><p>　　由表15-1查得45鋼的許用彎曲應力符合要求。</p><p>　　6.2低速軸的設計計算及校核</p><p>　　低速軸的受力情況如圖</p><p><b>　?。?）計算齒輪受力</b></p><p>　　由作用力與反

31、作用力可得 </p><p><b>　　(2)做出彎扭矩圖</b></p><p>　　以軸左端為原點，經(jīng)簡化后各段長度分別為L1=84mm，L2=154.5mm</p><p><b>　　水平方向：</b></p><p>　　解得=4857.37N =2640.90N</p>

32、<p>　　解得=1767.94N =961.21N</p><p><b>　　彎矩圖如下：</b></p><p>　　扭矩T==1223.59，扭矩圖如下:</p><p><b>　　（3）校核軸的強度</b></p><p>　　根據(jù)教材式15-5及上表中數(shù)據(jù)，以及軸單向

33、旋轉，扭轉切應力為脈動循環(huán)變應力，取，軸的計算應力（公式中）</p><p>　　由表15-1查得45鋼的許用彎曲應力符合要求。</p><p>　　7 滾動軸承的選擇和計算</p><p>　　7.1高速軸軸承的計算</p><p>　　查手冊表6-6可知角接觸球軸軸承7208AC的基本額定動載荷C=35.2KN。</p>&

34、lt;p>　?。?）求兩軸承受到的徑向載荷和</p><p>　　由力與力矩平衡方程，求得兩軸承受力為</p><p><b>　　又</b></p><p><b>　　左端承受到徑向載荷</b></p><p><b>　　右端承受到徑向載荷</b></p>

35、;<p>　　（2）求兩端軸承的計算軸向力和</p><p>　　對于70000AC型軸承，由教材13-7查得派生軸向力</p><p>　　因為，，由教材式13-12</p><p><b>　　又 </b></p><p>　　由教材表13-5有：x=0.41 y=0.87</p>&l

36、t;p><b>　　而對于右端軸承</b></p><p>　　所以，x=1 y=0</p><p>　　又由表13-6，取，則當量動載荷為：</p><p>　　因為 所以按軸承1來計算壽命</p><p><b>　?。?）計算軸承壽命</b></p><p>

37、　　11680=2年（式中）</p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　7.2中間軸軸承的計算</p><p>　　查手冊表6-6可知角接觸球軸軸承7309AC的基本額定動載荷C=47.5KN。</p><p>　?。?）求兩軸承受到的徑向載荷和</p><p>　　由力

38、與力矩平衡方程，求得兩軸承受力為</p><p><b>　　又</b></p><p><b>　　左端承受到徑向載荷</b></p><p><b>　　右端承受到徑向載荷</b></p><p>　?。?）求兩端軸承的計算軸向力和</p><p>

39、　　對于70000AC型軸承，由教材13-7查得派生軸向力</p><p>　　因為，，由教材式13-12</p><p>　　又 所以，取 x=1 y=0</p><p><b>　　而對于右端軸承</b></p><p>　　由教材表13-5有：x=0.41 y=0.87</p><p>

40、;　　又由表13-6，取，則當量動載荷為：</p><p>　　因為 所以按軸承2來計算壽命</p><p><b>　　（3）計算軸承壽命</b></p><p>　　11680=2年（式中）</p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　7.3低速軸

41、軸承的計算</p><p>　?。?）求兩軸承受到的徑向載荷和</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　由于低速軸不受軸向載荷，且由教材表13-5知：深溝球軸承最小e值為0.22，即所以，取 x=1 y=0</p><

42、p>　　又由表13-6，取，則當量動載荷為：</p><p>　　因為 所以按軸承1來計算壽命</p><p><b>　　（2）計算軸承壽命</b></p><p>　　11680=2年（式中）符合要求。</p><p>　　8 鍵連接的選擇和計算</p><p>　　8.1 高速軸與聯(lián)軸

43、器鍵聯(lián)接的選擇和計算</p><p>　　鍵將軸端與聯(lián)軸器連接起來，選用圓頭平鍵，軸徑d=30mm，查手冊表4-1應選鍵的截面尺寸為，此段軸長為58mm,取鍵長L=50mm，由教材式6-1有：</p><p>　　，式中k=0.5h=3.5mm，l=L-b=50-8=42mm</p><p>　　又由教材表6-2查得許用應力>，該鍵強度滿足要求。</p&

44、gt;<p>　　8.2 中間軸與小齒輪鍵聯(lián)接的選擇和計算</p><p>　　此處選用圓頭平鍵，軸徑d=48mm, 查手冊表4-1應選鍵的截面尺寸為，此段軸長為108mm,鍵長取L=100mm，由教材式6-1有：</p><p>　　，式中k=0.5h=4.5mm，l=L-b=100-14=86mm</p><p>　　又由教材表6-2查得許用應力&

45、gt;，該鍵強度滿足要求。</p><p>　　8.3 中間軸與大齒輪鍵聯(lián)接的選擇和計算</p><p>　　此處選用圓頭平鍵，軸徑d=48mm, 查手冊表4-1應選鍵的截面尺寸為，此段軸長為108mm,鍵長取L=56mm，由教材式6-1有：</p><p>　　，式中k=0.5h=4.5mm，l=L-b=56-14=42mm</p><p>

46、;　　又由教材表6-2查得許用應力>，該鍵強度滿足要求。</p><p>　　8.4 低速軸與齒輪鍵聯(lián)接的選擇和計算</p><p>　　此處選用圓頭平鍵，軸徑d=80mm，查手冊表4-1應選鍵的截面尺寸為，此段軸長為103mm,取鍵長L=90mm，由教材式6-1有：</p><p>　　，式中k=0.5h=7mm，l=L-b=90-22=68mm</p

47、><p>　　又由教材表6-2查得許用應力>，該鍵強度滿足要求。</p><p>　　8.5 低速軸與聯(lián)軸器鍵聯(lián)接的選擇和計算</p><p>　　鍵將軸端與聯(lián)軸器連接起來，選用圓頭平鍵，軸徑d=60mm，查手冊表4-1應選鍵的截面尺寸為，此段軸長為105mm,取鍵長L=100mm，由教材式6-1有：</p><p>　　，式中k=0.5h

48、=5.5mm，l=L-b=100-18=82mm</p><p>　　又由教材表6-2查得許用應力>，該鍵強度滿足要求。</p><p>　　9 減速器附件的選擇及說明</p><p>　　9.1減速器附件的選擇</p><p>　?。?）視孔蓋與通氣器</p><p>　　視孔蓋：=180mm，=165mm，=

49、140mm，=125mm，d=7mm，孔數(shù)=8，δ=4mm，R=5mm 通氣器：M30x2 視孔蓋上鉆孔。</p><p><b>　?。?）放油螺塞</b></p><p><b>　　M24x2</b></p><p><b>　?。?）油標</b></p><p>

50、;　　壓配式圓形油標，視孔d=63mm</p><p><b>　　9.2減速器說明</b></p><p><b>　?。?）齒輪</b></p><p>　　高速軸齒輪做成齒輪軸，中間軸小齒輪做成實心式，中間軸和低速軸的大齒輪做成腹板式。</p><p><b>　?。?）滾動軸承&l

51、t;/b></p><p>　　軸承內(nèi)圈采用檔油環(huán)軸向定位，外圈用凸緣式軸承端蓋軸向定位，齒輪的軸向定位采用軸肩和擋油環(huán)，采用墊片來調(diào)整軸向間隙，軸承采用脂潤滑，氈圈密封。</p><p><b>　　10 結論</b></p><p>　　帶式運輸機上的兩級展開式圓柱齒輪減速器的課程設計是我們真正理論聯(lián)系實際，深入了解設計概念和設計過程

52、的實踐考驗，對于提高我們機械設計的綜合素質(zhì)大有幫助。通過設計實踐，使我對機械設計有了更多的了解和認識.為我們以后的學習和工作打下了堅實的基礎。</p><p>　　機械設計是機械工業(yè)的基礎,是一門綜合性相當強的技術課程，它融《機械原理》、《機械設計》、《理論力學》、《材料力學》、《互換性與測量技術基礎》、《工程材料》、《機械設計課程設計手冊》等于一體。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

53、用機械設計和有關先修課程的理論,結合生產(chǎn)實際反系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。</p><p>　　在這次的課程設計過程中,綜合運用先修課程中所學的有關知識與技能,結合各個教學實踐環(huán)節(jié)進行機械課程的設計,逐步提高了我們的理論水平、構思能力、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)品和設備的設計打下了寬廣而堅實的基礎。<

54、/p><p>　　本次設計得到了指導老師的細心幫助和支持，衷心的感謝老師的指導和幫助。</p><p>　　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><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 吳宗澤，羅圣國.機械設計