《西北工业大学机械设计(课程设计)带式输送机(共28页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《西北工业大学机械设计(课程设计)带式输送机(共28页).doc（28页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上机械设计课程设计说明书设计题目:一带式输送机传动装置 设计 指导 班级 目 录第一部分 传动方案拟定第二部分 电动机的选择第三部分 运动参数及动力参数计算第四部分 传动零件的设计计算第五部分 轴的设计计算第六部分 轴承的选择及校核计算第七部分 键联接的选择及校核计算第八部分 联轴器的选择第九部分 润滑及密封第十部分 箱体及附件的结构设计和选择第十一部分 设计小结第十二部分 参考资料1、传动方案拟定设计一带式输送机传动装置1.1工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载启动。减速机小批量生产，使用期限10年，两班制工作。运输带允许速度误差5%。带式输送机的传动效率为0.96
2、。1.2原始数据：题号输送带的牵引力F/KN输送带的速度v/m.s-1输送带滚筒的节圆直径直径D/mm1-E 1.81.5220方案由题目所知传动机构类型为：V带传动与齿轮传动的结合。传动简图如下：2、电动机选择2.1电动机类型和结构选择因为运输机的工作条件是：连续单向工作，工作时有轻微振动。所以选用常用的Y系列三相异步电动机。此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。2.2电动机容量的选择1） 工作机所需功率= (kw)2） 电动机的输出功率= (kw)由电动机至输送带的传动总效率为：=式中：
3、、分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器、卷筒的传动效率。查表3-1(P13)：取=0.96、=0.99、=0.97、=0.99、=0.96则：=0.960.990.970.990.96=0.8587所以：电动机的输出功率=3.144(kw)2.3确定电动机输出转速 =138.90 r/min根据表3.2（P14）推荐传动比范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围=35。取带传动比 =24 。则总传动比理论范围为：620。故电动机转速的可选范围为=(620) 138.90=833.42778 r/min根据容量和转速，由表17-7（P178）查出二种适用的电动机型号：（如下表）方案电动机型号额定
4、功率/kw满载转速(r/min)堵转转矩最大转矩1Y112M-4414402.22.32Y132M1-649602.02.0综合考虑初选电动机型号为Y112M-4，电动机额定功率4KW，满载转速 1440 r/min，电动机中心高度为112mm。.3、计算传动装置的运动和动力参数3.1确定传动装置的总传动比和分配级传动比由选定的电动机满载转速和工作机主动轴转速可得传动装置总传动比为：=10.37总传动比等于各传动比的乘积：=（式中和分别为带传动和减速器的传动比） 分配各级传动装置传动比：根据表3.2（P14），取=3.0（普通V带）因为：=所以：=3.4573.2计算各轴的转速：高速轴I：=4
5、80（r/min）低速轴:=138.9（r/min）卷筒轴：=138.90（r/min）3.3计算各轴的功率：高速轴的输入功率：=40.96=3.84（KW）低速轴的输入功率： 3.840.990.97=3.688（KW）卷筒轴的输入功率：=3.6880.990.99=3.615（KW）（式中、分别为相邻两轴的传动效率=、=、=）3.4计算各轴的输入转矩：电动机轴输出转矩为：轴：9550=9550=76.4 Nm轴：9550=9550=253.57 Nm卷筒轴：248.55 Nm4、传动零件的设计计算4.1 V带的设计1确定输送机载荷 由课本表6-6（P77）查得工况系数=1.3=1.34=5
6、.2 kw2选取V带型号根据Pd=5.2kW和n0=1440 r/min，由课本图6-10（P80）确定为A型V带。3确定带轮直径 , 1) 选小带轮直径课本参考表6-7和图6-10选取=95 mm2) 验算带速=7.16m/s （小带轮转速）3) 确定从动轮基准直径=i(1-)=395(1-0.01)=282.15mm, 由课本表6-8取标准值=280 mm4) 计算实际传动比=2.9475) 验算传动比相对误差理论传动比=3.0传动比相对误差 =1.77%4定中心距和基准带长1) 初定中心距0.7（）2（）262.5750按要求可取500mm；2) 计算带的基准长度 2+（）+2=1606
7、mm取表6-2（课本P66）标准值1600mm3) 计算中心距 500+=497mm4) 确定中心距调整范围 mm mm5) 验算包角 合适；6.确定V带根数1) 确定额定功率 由及查表6-4用插值法求得=1.195(kw)2) 确定各修正系数 功率增量查表6-4得=0.17(kw)包角系数查表6-9得=0.9447长度系数查表6-2得=0.993) 确定V带根数 =4.07选择5根A型 V带；7确定单根V带出拉力查表6-3单位长度质量=0.10 kg/m = =123.62 N8计算压轴力 = =1214.85 N9带轮结构设计 小带轮=95mm 采用实心式结构 大带轮=280mm 采用孔板
8、式结构计算带轮轮宽B 查表6-10： B=（）+2=（）=80mm 4.2齿轮的设计 1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1) 类型选择选用斜齿圆柱齿轮传动2) 精度选择 输送机为普通减速器对精度无特殊要求，查表8-4取8级精度3) 材料选择 选择小齿轮材料为45钢调质处理齿面硬度，大齿轮材料为45钢正火处理齿面硬度为，两轮齿面硬度差为40在2550之间合格；4) 初选齿数现为软齿面齿轮，齿数以比根切齿数较多为宜，初选小齿轮齿数，大齿轮齿数取=69实际传动比为 ，误差很小，故可以满足要求；选螺旋角，则同理，2按齿面接触疲劳强度设计确定设计公式中各参数：1）选载荷系数：参考表8-3，原动机为平稳
9、工作的电动机，载荷均匀，K为1.01.2，取较大值1.2.；2）小齿轮传递的转矩 =76400 Nmm3） 选取齿宽系数查表减速器为一级齿轮结构，可设计齿轮支承对称，参考表8-5，, 为0.91.4，现选=1.0；4） 弹性系数钢对钢，=189.85） 齿面的接触疲劳强度极限即为大齿轮的接触疲劳极限由，从表8-7插值得=510Mpa6）应力循环次数 7） 接触疲劳寿命系数因NN0,故KHN=18） 计算许用应力由表8-6取安全系数SH=1.09) ZH=2.457，试算小齿轮分度圆直径 计算模数3 按齿根弯曲疲劳强度设计1) 由表8-8，查得齿形系数2) 由表8-9,对小齿轮，大齿轮，插值得
10、3) 由表8-6取安全系数SF=1.3，计算弯曲疲劳寿命系数因为，故许用应力4) 比较前者较大由此可得，4 决定模数因为取5 计算中心距：6 修正螺旋角：7 端面模数 6 主要几何尺寸计算1) 计算分度圆直径、，齿顶圆直径、，齿轮中心距，齿宽、6 计算节圆速度=1.658 m/s8级精度可以，前面选择正确。7载荷变动小，不需静强度校核8结构设计大齿轮采用孔板式小齿轮与轴制成齿轮轴5.轴的设计及计算5.1高速齿轮轴设计1估算轴的基本直径选用45钢，调质处理，估计直径d由表12-1查得查表取（45号钢118107，取最大）所求d应为受扭部的最细处，即装带轮处的轴径，该处有一键槽，故轴径应增大5%即
11、d=1.05取标准值d=25mm；2初定各轴段直径 带轮处：按传递转矩估算直径25mm；油封处：为满足带轮的轴向固定要求设一轴肩，该段轴径应满足油封标准(摘自GB/T13871-1992)P164表16-9)该段轴径取=30mm；轴承处：轴承受径向力，选用深沟球轴承，为便于装拆，轴承内径应大于油封处轴径，并符合轴承标准内径，取轴径=35mm，初选轴承型号6207，两端相同；齿轮与轴承之间设一轴肩，两端相同。轴径取=40mm；齿轮处取齿根圆直径为轴径。3确定各轴段长度带轮处：带轮轮毂宽为80mm为保证轴端挡圈能压紧带轮，取轴段长76mm；油封处：为便于轴承端盖的拆装及对轴承加润滑脂，取轴承端盖外
12、端面与带轮左端面间距15mm，取轴承右端面与轴承盖外端面间距为30mm故该段轴长为45mm;轴承处：由轴承基本尺寸可知17mm,两端对称；齿轮与轴承之间长度取17mm，两端相同； =17mm;齿轮处：齿轮轮毂宽度为68mm为保证套筒能压紧，故该处轴长为=66mm; 全轴长：。4传动零件的周向固定及其他尺寸带轮处采用A型普通平键，键（GB1095-1990,GB1096-1990）键长选择比带轮宽度稍短，选70mm.为加工方便，参照6207型轴承安装尺寸，轴上过渡圆角半径全部取r=1mm轴端倒角为5轴的受力分析1) 求轴传递的转矩2) 求轴上作用力齿轮上圆周力 齿轮上的径向力轴向力：3) 求支反
13、力 求弯矩 求合成弯矩 4) 按当量弯矩校核轴的强度 齿轮右端面与轴之间的截面弯矩较大是一个危险截面，对其校核，该处轴的最大弯矩为 ，截面弯矩根据三角形相似求得=当量弯矩。视=0.59，T=76400Nmm对于45钢，48000h 选用轴承合格6.2高速轴处计算当量动载荷P轴承在工作过程中只受合力计算额定动载荷=5377.06N选用6210型轴承=h48000h 选用轴承合格7.键连接的选择及验算7.1高速轴处轴段直径为25mm轴长为80，选用A型平键（GB1095-1990,GB1096-1990）键长L=70mm有效键长按抗压强度计算强度满足要求7.2低速轴联轴器处轴径为38mm，轴长80
14、mm选用A型普通平键 12键长抗压强度计算强度满足要求齿轮处轴径为53mm，轴长66mm选用A型普通平键 16键长L=60mm抗压强度计算8.联轴器的选择两轴间相对位移较小，运转平稳，且结构简单，对缓冲要求不高故选用弹性柱销联轴器。载荷计算：计算转矩为工况系数由表11-1查得根据，轴径d，转速n查标准GB5014-1985选用GY5弹性柱销联轴器，其公称转矩=400Nm,许用转速8000r/min,符合要求9. 润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择1)齿轮：传动件圆周速度小于12m/s，采用油池润滑，大齿轮浸入油池一定深度，齿轮运转时把润滑油带到啮合区，甩到箱壁上，借以散热，对于单机减速器浸油
15、深度为一个齿全高，油量0.350.75L/kw，根据运动粘度查表16-1（P159）查阅润滑油牌号为工业式齿轮油L-CKC100(GB5903-1995)轴承的润滑2)轴承润滑： 选用ZL-2号通用锂基润滑脂（GB 7324-1994） 。3)密封轴承用轴承盖紧固，已知轴承用脂润滑，且轴圆周速度属于低速范畴，因此这里可以使用毡圈油封。毡圈油封结构简单，摩擦较大，易损耗，应注意及时更换。10.箱体设计为保证减速器正常工作，应考虑油池注油，排油面高度，加工及装拆检修，箱座的定位，吊装等附件的设计1) 检查孔：为检查传动件的啮合情况并向箱内注入润滑油，应在箱体的适当位置设置检查孔，平时检查孔盖板用螺
16、钉固定在箱盖上。2) 通气器：保持箱内外压力平衡，避免使润滑油渗漏因而设置通气器。3) 轴承盖：固定轴系部件的轴向位置并承受轴向载荷轴承座孔两端用轴承盖封油，采用嵌入式轴承盖。4) 定位销：保证拆装箱盖时，能够正确定位，保持轴承座孔制造加工时的精度应在精加工轴承孔前，在箱盖与箱座的连接凸缘上配装定位销，采用非对称布置。5) 油面指示器：采用油标尺检查箱内油池面的高度经常保持油池内有适量的油。6) 放油螺塞：在箱座底部，油池的最低位置处开设放油孔，平时用螺赛堵住。7) 启箱螺钉：为方便开启平时用水玻璃或密封胶连接的箱体剖面，增设启箱螺钉在启盖时旋动螺钉将箱盖顶起。8) 起吊装置：为便于搬运在箱体
17、设置起吊装置吊环或吊钩等。9) 密封装置：在伸出轴与端盖之间有间隙，必须安装密封件，以防止漏油和污物进入机体内。10) 中心距箱体结构尺寸选择如下表：查阅5-1,5-2,5-3（P23）查表得：=0.96=0.99=0.97=0.99=0.96P=3.144 kw=138.9r/min初选电动机型号为=10.37=3.457=480（r/min）=138.9（r/min）=0.96=0.99=0.97=0.99=3.84（KW）=3.688（KW）=3.615（KW）=76.4 Nm=253.57Nm=248.55Nm=1.3=5.2 kwA型V带=95mm=7.16m/s满足速度要求（5m/
18、s25 m/s）=280 mm1.77%合格=1.195(kw)=0.17(kw)=0.9447=0.99取=5=0.10kg=123.62NNB=80mm8级精度小齿轮45钢调质大齿轮45钢正火合格合格K=1.2=1=510Mpm=3.25mm=66mm=234mm取25mm=30mm=35mm=40mm76 mm45 mm17 mm17 mm=66 mm满足强度要求满足强度要求38mm；=44mm=50mm53mm62mm=56mm80mm50mm32mm66mm7mm19mm满足强度要求满足强度要求选用轴承合格选用轴承合格选用键合格选用键合格选用键合格选用联轴器合格润滑油牌号为工业式齿轮
19、油L-CKC100ZL-2号通用锂基润滑脂名称符号尺寸（mm）机座壁厚8机盖壁厚18机座凸缘厚度b12机盖凸缘厚度b112机座底凸缘厚度P20地脚螺钉直径dfM20地脚螺钉数目n4轴承旁联结螺栓直径d116机盖与机座联接螺栓直径d212轴承端盖螺钉直径d38窥视孔盖螺钉直径d46定位销直径d8df，d1, d2至外机壁距离C126，22，18d1， d2至凸缘边缘距离C220，16轴承旁凸台半径R120凸台高度h 根据低速级轴承座外径确定，以便于扳手操作为准外机壁至轴承座端面距离l1 54大齿轮顶圆与内机壁距离110齿轮端面与内机壁距离2 10机座肋厚m168轴承端盖外径D265，80轴承旁联接螺栓距离s尽量靠近，以Md1和Md2互不干涉为准，一般s=D211.设计小结：通过这次课程设计，让我懂得了很多东西，我们在课堂上学到的东西在实践中得到了很好的应用。通过绘图设计，我找到了好多在课堂上没见过的问题，也使我懂得了精益求精的道理，总之，通过这门设计课程让我获益匪浅，相信在以后的学习工作中会得到广泛的应用。12.参考资料：1机械设计课程设计 高等教育出版社，李育锡主编 2008年6月第一版.2机械设计教程 西北工业大学出版社，濮良贵，陈庚梅主编 1994年修订版专心-专注-专业