课程设计封面(共25页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上学 号： 课 程 设 计题 目自动送料带式输送机传动装置的设计教 学 院机电工程学院专 业机械设计制造及其自动化（车辆工程方向）班 级姓 名指导教师2012年12月27日目录第一章 目录 1第二章 前言.2第三章 电动机的选择 3第四章 传动装置运动参数和动力参数计算 4第五章 带传动的设计计算 5第六章 齿轮传动的设计计算 8第七章 轴的设计10第八章 轴承的选择17第九章 普通平键的选择. 18第十章 联轴器的选择19第十一章 减速器箱体结构尺寸的确定20第十二章 减速器附件的选择及说明 21第十三章 密封及润滑方式 22 第十三章 设计小结 23第十四章 参考资

2、料 24前言一、 传动方案的拟定由于载荷有轻微的冲击，故初步确定为V带直尺圆柱齿轮传动。因为V带较平带而言当量摩擦系数较大，能传递的功率大。且V带传和齿轮组合既可以满足传动比要求，有具有良好的缓冲和吸震性，适用大转矩启动要求。同时，V带结构简单，加工方便，成本低廉，维护胡方便。而选择圆柱直齿传动是因为圆柱直齿能够满足题目所需的传动比要求，且结构简单，加工方便。二、运动见图的确定 电动机的选择电动机的总功率：Pd=Pw/总滚筒的功率： Pw=FV/1000 =30001.8/1000 =5.4kw总=123245 =0.960.990.980.980.970.93=0.82滚筒效率10.96联轴

3、器效率20.99轴承效率30.98齿轮效率40.97带轮效率50.93Pd=5.4/0.82=6.58kwY系列电动机的技术数据电动机型号额定功率满载转速额定转矩Y132S-45.514402.2Y132M-47.514402.2Y160M-41114602.2查表得：应选用额定功率P=7.5kw的Y132M-4型电动机。电动机的型号：Y132M-4额定功率：P=7.5kw额定转速：n=1440r/min传动装置运动参数和动力参数计算滚筒的转速：n0=601000V/d =6010001.8/300 =114.6r/min总的传动比：i=n/ n1 =1440/114.6 =12.57为进行传

4、动件的设计计算，要推算出各轴的转速和转矩（或功率）。如将传动装置各轴由高速至低速依次定为轴、轴，以及 i1, i2，为相邻两轴间的传动比； 1，2，为相邻两轴间的传动效率； P1，P2，为各轴间的输入功率（kW）； T1，T2，为各轴的输入转矩（Nm）; n1，n2，为各轴的转速（r/min）, 按电动机轴至卷筒运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数。1各轴转速 电动机转轴转速 n= 1440r/min(取满载时候的转速) 轴（高速轴）转速 n1 = =1440/3.57 r/min =403.4r/min 轴（低速轴）转速 n2 = =480/3.52 r/min =114.6r/min

5、 卷筒轴转速 n3 = n2=114.6r/min2各轴输入功率 P0 =Pw=7.5kw P1 = P0 x5=7.5x 0.93=6.98kW P2 = P134=6.98x0.98x0.97=6.63kW Pw = P224=6.914x0.99x0.96=6.3kW3各轴输入转矩 T0= 9550x=9550x(7.5/1440)=49.74 Nm T1= 9550x=9550x(6.98/403.4)=165.24 NmT2 =9550x= 9550x（6.63/114.6）=552.5NmTw=9550xPW/n3=9550x6.3/114.6=525.0Nm滚筒的转速：n1 =1

6、14.6r/min总传动比：i=12.57 带传动的设计计算带传动的设计计算根据小带轮的转速：n3=n=1440r/min查表：单跟普通V带的额定功率 带型：A型带长：L=2500mm小带轮直径：d1=112mm大带轮直径：d2=400mm带的根数：X=5带轮传动比：i1=3.57带轮中心距：a=835mm型号小带轮的基准直径d1/min小带轮转速n1/(r/min)95012001450160018002000A750.510.600.680.730.790.84900.770.931.071.151.251.341000.951.141.321.421.581.661121.151.391

7、.611.741.892.041251.371.661.922.072.262.441401.621.962.282.452.662.871601.952.362.732.542.983.42得：应选择V型带中的A型带小带轮的直径：d1=112mmV带的根数：x=7.5/1.61=4.65 取x=5因为带的传动比：i1=2 取：i1=3.5大带轮的直径：d2=1123.5=392mm 取：d2=400mm（标准值）带轮的中心距：a0=1.5（d1+d2） =768mm取：a0=800mm带长：L=2a0+(d1+d2)/2+(d1+d2)2/4a0 =2430mm查表得：选用A型带长： L0=

8、2500mm计算实际中心距： a= a0+ (L0-L)/2 =835mm带轮传动比：i1=d2/d1 =3.57速度校核：V带的速度V=1440112/601000 =8.44m/s(符合V带传动的正常范围5-25m/s)带的包角校核： =1800-(d2-d1)57.3 0 =161.401200(合适)齿轮传动的设计计算小齿轮采用45钢调质处理大齿轮采用45钢正火处理小齿轮齿面硬度：197286HBS Hlim1=600MPa FG1=450MPa大齿轮齿面硬度：156217HBS Hlim2=375MPa FG2=310MPaSH=1.0 SF=1.25 K=1.5 d=0.8 ZE=

9、188 ZH=2.5Hl= Hlim1/SH=600MPaH2= Hlim2/SH=375MPaF1= FG1/ SF=360MPaF2= FG2/ SF=248MPa齿轮采用8级精度齿轮的传动比：i2=i/i1=3.52主动齿轮的转速：n3= n1i2 =403.4r/min主动齿轮的功率：P1=P5 =6.98KWT1=9.551066.98/403.4 =1.65105N.mm 小齿轮直径：d1=120mm小齿轮齿宽：b1=95mm齿数：Z1=40大齿轮直径：d2=423mm齿宽：b2=90mm齿数：Z2=141中心距：a1=271.5mm传动比：i2=3.52主动齿轮的直径：d1=32

10、KT1/d +(u+1)/u (ZE ZH/Hl)2 =107.7mm取Z1=40 Z2=141模数： m=d1/ Z1=2.7查表得：m=3齿宽：b=dd1=86 取小齿轮齿宽：b1=95mm 大齿轮齿宽：b2=90mm实际的小齿轮直径：d1= Z1 m=120mm大齿轮的直径：d2= Z2 m=423mm中心距：a1=（d1+ d2）/2=271.5mm弯曲强度校核：齿形系数：YFa1=2.45 YFa2=2.15 Ysa1=1.68Ysa2=1.85F1=2KT1YFa1Ysa1/bm2Z1 =62.9MPaF1F2=F1 YFa2Ysa2/YFa1Ysa1=60.8MPa5x16x30

11、0=24000h 故所选轴承符合要求。2低速齿轮轴滚动轴承设计 查表知在100。C以下工作 ft =1, fp =1.5已选6211轴承，其Cr =90.8KN 不受轴向力 PA=PB=RB=1558.62N 用P=PA校核 Lh=106/60n2（ftc/ fpp）3=4.2x108h24000h 故所选轴承符合要求。高速轴轴承：30208圆锥滚子轴承低速轴轴承：30211圆锥滚子轴承普通平键的选择1电动机转轴上的键连结 1）选取平键尺寸因所选择电动机的型号为Y132M-4，查机械设计手册得知电动机转轴直径为38mm，轴毂长度=60mm，故选择A型普通平键，查表得知平键的剖面尺寸，宽度 =1

12、0mm，高 =8mm，取键长L=45mm。小带轮上槽宽=10mm，槽深=3.3mm。 2）校核键的联接强度 查表得p=5060MPa。 由公式得键上应力p =4T/(dhl)=11.89MPa 因p在p允许范围内，故校核后平键的强度符合要求。2带轮键连结 1）选择平键尺寸 选择A型普通平键，根据轴带轮处直径d=32mm，查表得知平键的剖面尺寸，宽度 =10mm，高 =8mm，因装带轮轴段长L=78mm，取键长为45mm。 2）校核键的联接强度 大带轮使用铸铁制造，查表得p=5060MPa。 由公式得键上应力p =4T/(dhl)=38.98MPa 因p在p允许范围内，故校核后平键的强度符合要求

13、。3低速齿轮轴上的键连结 齿轮键连结 1）选择平键尺寸 选择A型普通平键，根据轴4处直径d=59mm，查表得知平键的剖面尺寸，宽度 =12mm，高 =8mm，因装齿轮轴段长L=93mm，取键长为70mm。 2）校核键的联接强度 齿轮使用钢材料，查表得p=125150MPa。 由公式得键上应力p =4T/(dhl)=50.8MPa 因p在p允许范围内，故校核后平键的强度符合要求。 联轴器键连结 1）选择平键尺寸 选择A型普通平键，根据轴联轴器处直径d=45mm，查表得知平键的剖面尺寸，宽度 b=14mm，高h =9mm，因装联轴器轴段长L=112mm，取键长为100mm。 2）校核键的联接强度

14、联轴器使用碳钢材料，查表得p=125150MPa。 由公式得键上应力p =4T/(dhl)=47.74Mpa 因p在p允许范围内，故校核后平键的强度符合要求。高速轴：带轮键：A型键bh=108L=45mm齿轮键A型键bh=128L=70mm低速轴：齿轮键：A型键：bh=128L=70mm联轴器键：bh=149L=100mm联轴器类型选择1联轴器类型选择 由于机组传递功率较小，单向运传载荷不大，空载启动，运转平稳，结构较为简单，为便于提高其制造和安装精度，使其轴线偏移量较小，故选用弹性联轴器，制造材料使用碳钢。2联轴器的载荷计算 T=525Nm3联轴器型号选择 根据T，d =55mm等条件，查机

15、械设计手册GB/T5272-2002选用KL7刚性可移式联轴器，许用转速n=3200r/min，轴孔直径为55mm，符合要求。联轴器：KL7刚性可移式联轴器减速器箱体结构尺寸的确定名称符号减速器形式及尺寸 mm机 座 壁 厚0025a + 3取10机 盖 壁 厚1002a + 3，因其小于8，故取其为8机座凸缘厚度b1.5 = 15机盖凸缘厚度b11.51 = 12机座底凸缘厚度b22.5 = 25地脚螺钉直径df 12 地脚螺钉数目n因a=8 大齿轮取15，小齿轮取15机盖，机座肋厚m1,mm1 0.851 =6.8， m0.85=8.5轴承盖外径D1,D2D1=80，D2=100。D1，D

16、2分别为轴承30208，30211外圈外径。轴承端盖凸缘厚度t(11.2)d3 = 9.6箱体是减速器的重要组成部件。它是传动零件的基座，应具有足够的强度和刚度。 本箱体采用灰铸铁制造。灰铸铁具有很好的铸造性能和减振性能。为了便于轴系部件的安装和拆卸，箱体制成沿轴心线水平剖分式。上箱盖和下箱体用螺栓联接成一体。轴承座的联接螺栓靠近轴承座孔。为保证箱体具有足够的刚度，在轴承孔附近加支撑肋。为保证减速器安置在基础上的稳定性并尽可能减少箱体底座平面的机械加工面积，箱体底座采用两纵向长条形加工基面。根据所设计齿轮及轴的尺寸，初步确定减速箱的箱体尺寸为：长宽高 = 540mm300mm440mm，其余各

17、尺寸如下表：减速器机体结构尺寸箱体是减速器的重要组成部件。它是传动零件的基座，应具有足够的强度和刚度。 本箱体采用灰铸铁制造。灰铸铁具有很好的铸造性能和减振性能。为了便于轴系部件的安装和拆卸，箱体制成沿轴心线水平剖分式。上箱盖和下箱体用螺栓联接成一体。轴承座的联接螺栓靠近轴承座孔。为保证箱体具有足够的刚度，在轴承孔附近加支撑肋。为保证减速器安置在基础上的稳定性并尽可能减少箱体底座平面的机械加工面积，箱体底座采用两纵向长条形加工基面。根据所设计齿轮及轴的尺寸，初步确定减速箱的箱体尺寸为：长宽高 = 540mm300mm440mm，其余各尺寸如下表：减速器机体结构尺寸减速器附件的选择及说明1 箱座

18、：用于安装传动零件及其它附属零件2 箱盖：用于安装传动零件及其它附属零件3 上、下箱联接螺栓：将上、下箱联结成一个整体4 通气孔：使箱体内热涨气体自由逸出，达到箱体内外气压相等，提高箱体有缝隙处的密封性能。5 窥视孔盖板：检查孔用于检查齿面接触斑点和齿侧间隙，了解啮合情况，以及注入润滑油。检查孔盖板用于防止污物进入箱体内和润滑油飞溅出来。6 吊耳：用于搬运及拆卸机盖。7 定位销：保证轴承座孔的安装精度。8 油标尺：用来检查油面高度，以保证有正常油量。9 放油螺栓：用于排出污油，注油前用螺塞堵住。10 平键：用于联接其它传动机构，如带轮，联轴器。11 油封：防止润滑油飞溅出来。12 齿轮轴：用于

19、安装传动齿轮。13 挡油环：防止箱体内润滑油进入轴承。14 轴承：用于支撑齿轮轴。 15 轴承端盖：防止轴承润滑脂泄漏及污物进入轴承。17 齿轮：用于传递运动和动力。18 - 轴套：用于定位轴承。箱体设计尺寸及构造见减速箱装配图。密封方式 润滑方式1润滑设计 齿轮采用润滑油飞溅润滑，轴承采用润滑脂人工加脂润滑。 在减速器箱体内装有一定量的润滑油（查GB/T 5903-1995润滑油选用68号润滑油），齿轮一部分浸入油中，当其旋转时，润滑油被溅起，散落到其他零件上进行润滑。 在进行减速器组装时，在轴承端盖凹槽内装入一定量润滑脂（查GB/T 492-1989润滑脂选用3号钠基润滑脂），当轴承旋转时

20、，产生热量使润滑脂锥入度变大，使润滑脂进入到轴承滚球进行润滑。2密封设计 因减速器箱采用分体式箱体，从轴水平中心面处分为上、下箱体两部分，为防止灰尘进行箱体及防止箱体内润滑油被高速旋转齿轮甩出，在组装减速器时应在上、下箱体间涂上一层水玻璃或密封胶进行密封。在下箱体下部的放油螺栓及油标处应垫上橡胶垫圈，防止润滑油泄漏。通气孔及小盖处应垫上纸质垫片，起到一定密封作用，防止灰尘进入。由于在伸出轴与端盖之间有间隙，必须安装毛毡密封毡圈，以防止漏油和污物进入机体内。设计小结机械设计是机械工业的基础,是一门综合性相当强的技术课程，它融机械设计、工程力学、高等数学、互换性与技术测量、CAD绘图、机械制图、机

21、械制造基础、机械设计手册等于一体，使我们能把 所学的各科的知识融会贯通，更加熟悉机械类知识的实际应用. 通过本次的机械设计，使我们对机械的设计程序有了一定的了解，同时锻炼了我们细心严谨的学习态度和工作台度。一个星期的实习中，小组成员间分工合作，相互讨论，是我们的团队协作能力也得到了相应的提升。最关键的是，我们在设计过程中，不断地翻阅个类参考书籍，熟练的运用各种公式计算着设计所需的相关参数，使我们对机械设计的知识，以及工程力学的知识得到了进一步的巩固和提升。在本次课程设计中，我独立完成了自己的设计任务，通过这次设计，弄懂了一些以前书本中难以理解的内容，加深了对以前所学知识的巩固。2周课程设计，使

22、我发现了自己所掌握的知识严重缺乏，综合应用所学的专业知识能力严重不足。设计中还存在不少错误和缺点，需要继续努力学习和掌握有关机械设计的知识，继续培养设计习惯和思维从而提高设计实践操作能力，通过老师的指导，使自己在设计思想、设计方法和设计技能等方面都得到了良好的训练。相信这次课程设计将会为我将来的的学习侧重的指明方向，平时注意弥补自己在机械设计方面的不足，为将来走入社会，走入工作岗位打下坚实的基础。参考书籍资料编号作者书名出版单位出版日期ISBN978-7-04-4杨可桢机械设计基础高等教育出版社2006.5ISBN978-7-5066-4833-2韩晓娟机械设计课程设计指导手册中国标准出版社2008ISBN978-7-04-9吴宗泽机械设计课程设计手册高等教育出版社2006.5ISBN978-7-04-7王昆机械设计课程设计高等教育出版社1996专心-专注-专业