机械产品设计dgho.docx

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1、课程设计计说明书设计题目目：胶带带输送式式卷筒传传动装置置 学生姓姓名：张张亚琳 学生学学号：111022024403 专业班班级：111级机机制4班班 指导教教师：姚姚贵英一、设计计题目：胶带输输送机传传动系统统设计1、机器器的功能能要求胶带输送送机是机机械厂流流水作业业线上运运送物料料常用设设备之一一，其主主要功能能是由输输送带完完成运送送机器零零、部件件的工作作。2、机器器工作条条件（1）载载荷性质质 单单向运输输，载荷荷较平稳稳；（2）工工作环境境 室室内工作作，有粉粉尘，环环境温度度不超过过35；（3）运运动要求求 输输送带运运动速度度误差不不超过55%；滚滚筒传动动效率为为0.99

2、6；（4）使使用寿命命 88年，每每年3550天，每每天166小时；（5）动动力来源源 电电力拖动动，三相相交流，电电压3880/2220VV；（6）检检修周期期 半半年小修修，二年年中修，四四年大修修；（7）生生产条件件 中中型机械械厂，小小批量生生产。3、工作作装置技技术数据据（1）输输送带工工作拉力力: F= 66.8 kNN；（2）输输送带工工作速度度: V= 2 m/s；（3）滚滚筒直径径： D= 4550 mm.二、设计计任务1、设计计工作内内容（1）胶胶带输送送机传动动系统方方案设计计（包括括方案构构思、比比选、决决策）；（2）选选择电动动机型号号及规格格；（3）传传动装置置的运

3、动动和动力力参数计计算；（4）减减速器设设计(包括传传动零件件、轴的的设计计计算，轴轴承、连连接件、润润滑和密密封方式式选择，机机体结构构及其附附件的设设计)；（5）VV带传动动选型设设计；（6）联联轴器选选型设计计；（7）绘绘制减速速器装配配图和零零件工作作图；（8）编编写设计计说明书书；（9）设设计答辩辩。2、提交交设计成成品需要提交交的设计计成品：纸质版版、电子子版（以以班级学学号中中文姓名名作为文文件名）各各1份。内内容包括括：（1）减减速器装装配图一一张；（2）零零件图22张 (完成的的传动零零件、轴轴和箱体体的名称称)；（3）设设计计算算说明书书一份。三、设计计中应注注意事项项1.

4、计算算和绘图图应交替替进行，并并注意随随时整理理结果，列列表保存存。2.设计计中要贯贯彻标准准。（标标准件和和标准尺尺寸）3.全面面考虑问问题：强强度、结结构、加加工工艺艺等。4.设计计应有创创造性，多多方案比比较，择择优选用用。5.设计计过程中中注意培培养独立立工作能能力。6.提交交的设计计成品应应符合指指导教师师给出的的格式要要求。四、设计计阶段1.计划划阶段；2.方方案设计计；3.技术设设计；44.设计计文件汇汇总。五、完成成时间要求在220133年122月100日之前前完成全全部设计计任务。指导教师师：姚贵贵英20133年9月月2日目录设计题目目.8设计任务务.8第1章、设设计工作作内

5、容.81.1胶胶带输送送机传动动系统方方案设计计.8第2章选选择电动动机型号号及规格格.9 22.1卷卷筒的输输出功率率.99 22.2电电机输出出功率.92.3电电动机的的转速.10第3章、传传动装置置的运动动和动力力参数计计算.1103.1传传动装置置总的传传动比.1103.2分分配传动动比.100 3.33运动参参数和动动力学参参数的计计算.1003.3.1各轴轴转速.103.3.2各轴轴的输入入功率.1113.3.3各轴轴的输入入转矩.111第4章、设设计V带带和带轮轮.1124.1设设计V带带.122 4.11.1参参数.112 44.1.2验算算带速.12 4.11.3取取V带基基

6、准长度度和中心心距.13 4.11.4验验证小带带轮包角角.13 4.1.55确定VV带的根根数Z.1334.1.6求作作用在带带轮上的的压力.13 44.1.7设计计结果 .133 4.2V带带轮的设设计 .14 第5章章、齿轮轮的设计计.1145.1高高速级大大小齿轮轮设计.145.1.1材料料 .1145.1.2各级级参数.14 5.11.3按按齿面接接触强度度设计.116 5.11.4按按齿根弯弯曲强度度设计.118 5.11.5几几何尺寸寸.188 5.11.6主主要参数数选取，及及几何尺尺寸计算算.118 5.22低速级级大小齿齿轮的设设计.199 5.22.1材材料.19 5.2

7、2.2各各级参数数.199 5.22.3按按齿面接接触强度度设计.119 5.22.4按按齿根弯弯曲强度度设计.211 5.22.5几几何尺寸寸.22第6章 轴的设计计和校核核.223 6.11输入轴轴的结构构强度计计算.236.1.1.计计算作用用在齿轮轮上的力力.2336.1.2初步步估算轴轴的直径径.2236.1.3高速速轴的设设计.2336.2中中间轴的的设计.2776.2.1选择择轴的材材料，确确定许用用应力.276.2.2按扭扭矩强度度确定各各轴段直直径.2776.2.3中间间轴校核核.2276.3低低速轴的的设计.3006.3.1选择择轴的材材料，确确定许用用应力.306.3.2

8、按扭扭矩强度度确定各各轴段直直径.3006.3.3低速速轴校核核.331第7章键键的设计计.344 7.11带轮键键的选择择.344 7.22中间轴轴大齿轮轮键的选选择.34 7.33中间轴轴小齿轮轮键的选选择.344 7.44低速轴轴齿轮键键的选择择.344 7.55联轴器器键的选选择.344第8章轴轴承的设设计.358.1高高速轴轴轴承的选选择与校校核.335 88.1.1求当当量动载载荷P.335 88.1.2计算算所需的的径向额额定动载载荷值.335 88.1.3选择择轴承的的型号.3358.2中中速轴轴轴承的选选择与校校核.358.2.1求当当量动载载荷P.3558.2.2计算算所需

9、的的径向额额定动载载荷值.3558.2.3选择择轴承的的型号.3558.3低低速轴轴轴承的选选择与校校核.358.3.1求当当量动载载荷P.3558.3.2计算算所需的的径向额额定动载载荷值.3668.3.3选择择轴承的的型号.366第9章联联轴器的的选择.369.1工工作系数数.3669.2确确定联轴轴器的型型号：.336第10章章减速速器机体体结构尺尺寸.337第11章章减速器器的各部部位附属属零件的的设计:.33811.11窥视孔孔盖与窥窥视孔.38811.22放油螺螺塞.33811.33油标.3811.44通气器器.3811.55启盖螺螺钉.33811.66定位销销.3811.77环首

10、螺螺钉、吊吊环和吊吊钩.33811.88调整垫垫片.33811.99密封装装置.338第12章 润滑方式式的确定定.38设计小结结.339参考文献献.33949机械产产品设计计任务务书班级：机机制200114班 学号：110020224033学生姓姓名：张张亚琳设计题目目：胶带带输送机机传动系系统设计计1、机器器的功能能要求胶带输送送机是机机械厂流流水作业业线上运运送物料料常用设设备之一一，其主主要功能能是由输输送带完完成运送送机器零零、部件件的工作作。2、机器器工作条条件（1）载载荷性质质 单单向运输输，载荷荷较平稳稳；（2）工工作环境境 室室内工作作，有粉粉尘，环环境温度度不超过过35；（

11、3）运运动要求求 输输送带运运动速度度误差不不超过55%；滚滚筒传动动效率为为0.996；（4）使使用寿命命 88年，每每年3550天，每每天166小时；（5）动动力来源源 电电力拖动动，三相相交流，电电压3880/2220VV；（6）检检修周期期 半半年小修修，二年年中修，四四年大修修；（7）生生产条件件 中中型机械械厂，小小批量生生产。3、工作作装置技技术数据据（1）输输送带工工作拉力力: F= 6.8 kkN；（2）输输送带工工作速度度: V= 2 m/s；（3）滚滚筒直径径： D= 4550 mm.设计任务务第1章、设设计工作作内容1.1胶胶带输送送机传动动系统方方案设计计考虑诸多多因

12、素，确确定传送送装置由由电动机机，二级级减速器器，V带带，工作作机等多多部分组组成。 考虑到到电机转转速高，传传动功率率大，所所以将VV带设置置在高速速级，方方案图如如下第2章选选择电动动机型号号及规格格按照工作作要求和和已知条条件，选选用一般般用途的的Y系列列的全封封闭式鼠鼠笼三相相异步电电动机。2.1卷卷筒的输输出功率率 （22-1）2.2电电机输出出功率 （22-2）传动装置置的总效效率 （2-3）由相关资资料可确确定 V带传传动 滚动动轴承的的效率 8级级精度的的圆柱齿齿轮传动动 弹性联联轴器 卷筒筒效率解得上式式中 则则2.3电电动机的的转速 卷筒转转速为 （22-4）根据电机机转速

13、且且由表查查得常选选用同步步转速为为的Y系系列电机机为Y1180LL4，其其满载转转速为，其其额定功功率为222kww。由表知机机座中心心高1880mmm堵转转矩矩/额定定转矩为为2最大转矩矩/额定定转矩为为2.22总质量为为1900Kg第3章、传传动装置置的运动动和动力力参数计计算3.1传传动装置置总的传传动比 （33-1）3.2分分配传动动比取V带的的传动比比为 第轴到第第轴的传传动比为为 第轴到第第轴的传传动比为为 （33-2） 经计算可可得3.3运运动参数数和动力力学参数数的计算算将传动装装置各轴轴由高速速到低速速依次定定为1轴轴、2轴轴、3轴轴、4轴轴分别为电电动机到到1轴、11轴到

14、22轴、22轴到33轴、33轴到44轴之间间的传动动效率3.3.1各轴轴转速电动机输输出转速速轴的转转速 （33-3）轴的转转速轴的转转速 速度误误差在允允许范围围内3.3.2各轴轴的输入入功率轴的输输入功率率 （33-4）轴的输输入功率率轴的输输入功率率工作轴的的输入功功率3.3.3各轴轴的输入入转矩电动机的的输出转转矩 （33-5）轴的输输入转矩矩轴的输输入转矩矩轴的输输入转矩矩工作轴的的输入转转矩表3-11.运动动和动力力学参数数如下表表： 轴 功率率P/KKW 转转矩T/N.mm转速r/minn 输输入 输出出 输入入 输出出电动机轴轴 177.044 1110.77 14470 1轴

15、轴 166.366 166.2 2112.555 2110.442 7335 2轴轴 155.711 155.555 6883.777 6776.993 2119.44 3轴轴 155.099 144.944 16694.1 16777.116 855.044 4轴轴 144.799 144.622 16660.39 15993.997 855.044第4章、设设计V带带和带轮轮4.1设设计V带带4.1.1参数数查课本表表8-77得出 （44-1）取V带数数位5 ，则单单根普通通V带输输入功率率 （44-2）转速 查表表8-44a可选选择B型型V带，根据 （44-3）可以取，则则可求得得查表8

16、-8得4.1.2验算算带速（4-44）带速不宜宜过高或或者过低低，一般般在525mm/s范范围之内内所以，设设计值合合适4.1.3取VV带基准准长度和和中心距距初步选取取中心矩矩： 取初步计算算V带的的基准长长度（4-55）查表8-2得mmm，则则可得实实际中心心矩 （4-66）4.1.4验证证小带轮轮包角（4-66）4.1.5确定定V带的的根数ZZ （44-7）查表可得得将上面参参数带入入上式ZZ=4.97 取取Z=55根4.1.6求作作用在带带轮上的的压力查表8-3得BB型普通通V带每每米质量量（4-8） 则则作用在在轴上的的压力 （4-9）4.1.7设计计结果选用5根根B型VV带，中中心

17、矩，带带轮直径径，轴上压压力4.2VV带轮的的设计查书可知知小带轮轮采用腹腹板式，大大带轮采采用轮辐辐式结构构。带轮的凹凹槽表4-11 带带轮各级级参数槽型与相对应应B14.003.50010.8811.55第5章、齿齿轮的设设计5.1高高速级大大小齿轮轮设计5.1.1材料料：根据已知知材料，小小齿轮材材料选用用40CCr调制制，齿面面硬度为为2800HBSS，大齿齿轮材料料选用445钢调调制，齿齿面硬度度与芯部部硬度均均为2440HBBS,选选择8级级精度（GGB1000955-888)。5.1.2各级级参数选择小齿齿轮齿数数，则大大齿轮齿齿数，选选取整数数值则。已知 （55-1）5.1.3

18、按齿齿面接触触强度设设计由设计计计算公式式进行试试算，即即 （55-2）确定公公式中的的各计算算数值试选载载荷系数数计算小小齿轮传传递的转转矩 （55-3）查表110-77选取尺尺宽系数数查表110-66得材料料的弹性性系数由图110-221d按按齿面硬硬度查得得小齿轮轮的接触触疲劳强强度极限限；大齿齿轮的接接触疲劳劳强度极极限 计算算应力循循环次数数（5-33） 由图110-119选取取接触疲疲劳寿命命系数；计算接接触疲劳劳许用应应力取失败概概率为安安全系数数则有 （55-4）计算试算小小齿轮分分度圆直直径，带带入中较较小的值值（5-55） 计算圆圆周速度度 （55-6）计算齿齿宽 （55-

19、7）计算齿齿宽与齿齿高之比比模数 （5-8）齿高 （55-9）计算载载荷系数数根据，88级精度度，由图图10-8查得得6直齿轮由表100-2查查得使用用系数查表100-4用用插值法法8级精精度，小小齿轮相相对支撑撑非对称称分布继而查图图10-13得得故载荷系系数 （55-100）按实际际的载荷荷系数校校正所得得的分度度圆直径径 （55-111）计算模模数5.1.4按齿齿根弯曲曲强度设设计弯曲强度度的设计计公式 （5-12）确定公公式内各各计算值值查图110-220c得得小齿轮轮的弯曲曲疲劳强强度极限限，大齿齿轮的弯弯曲强度度极限查图110-118取弯弯曲疲劳劳寿命系系数,计算弯弯曲疲劳劳许用应

20、应力取弯曲安安全系数数则计算载载荷系数数查取齿齿形系数数查表100-5可可得，查取应应力校正正系数查表100-5可可得，计算大大小齿轮轮的并加加以比较较 （55-133）由上可知知大齿轮轮的数值值大设计计计算对比计算算结果，由由于齿面面接触疲疲劳强度度计算的的模数mm大于由由齿根弯弯曲疲劳劳强度计计算的模模数，由由于齿轮轮模数的的大小取取决于弯弯曲强度度所决定定的承载载能力，而而齿面接接触疲劳劳强度所所决定的的承载能能力，仅仅与齿轮轮直径有有关，所所以取模模数，近近圆整为为标准值值，按接接触强度度算得的的分度圆圆直径，算算出小齿齿轮齿数数 大齿轮齿齿数 取这样设计计的齿轮轮传动，既既满足了了齿

21、面接接触疲劳劳强度，又又满足了了齿根弯弯曲疲劳劳强度，并并做到结结构紧凑凑，避免免浪费。5.1.5几何何尺寸计算分分度圆直直径计算中中心矩计算齿齿轮宽度度取， 5.11.6主主要参数数选取，及及几何尺尺寸计算算 中间轴轴大齿 齿数数 模模数分度圆直直径 齿顶高 齿根高 齿全高 齿顶圆直直径 齿根圆直直径 轴孔直径径 5.2低低速级大大小齿轮轮的设计计5.2.1材料料：根据已知知材料，小小齿轮材材料选用用40CCr调制制，齿面面硬度为为2800HBSS，大齿齿轮材料料选用445钢调调制，齿齿面硬度度与芯部部硬度均均为2440HBBS,选选择8级级精度（GGB1000955-888)。5.2.2各

22、级级参数选择小齿齿轮齿数数，则大大齿轮齿齿数，选选取整数数值则。已知5.2.3按齿齿面接触触强度设设计由设计计计算公式式进行试试算，即即确定公公式中的的各计算算数值试选载载荷系数数计算小小齿轮传传递的转转矩查表110-77选取尺尺宽系数数查表110-66得材料料的弹性性系数由图110-221d按按齿面硬硬度查得得小齿轮轮的接触触疲劳强强度极限限；大齿齿轮的接接触疲劳劳强度极极限 计算算应力循循环次数数由图110-119选取取接触疲疲劳寿命命系数；计算接接触疲劳劳许用应应力取失败概概率为安安全系数数则有 计算试算小小齿轮分分度圆直直径，带带入中较较小的值值计算圆圆周速度度计算齿齿宽计算齿齿宽与齿

23、齿高之比比模数 齿高 计算载载荷系数数根据，88级精度度，由图图10-8查得得直齿轮由表100-2查查得使用用系数查表100-4用用插值法法8级精精度，小小齿轮相相对支撑撑非对称称分布继而查图图10-13得得故载荷系系数按实际际的载荷荷系数校校正所得得的分度度圆直径径计算模模数5.2.4按齿齿根弯曲曲强度设设计弯曲强度度的设计计公式确定公公式内各各计算值值查图110-220c得得小齿轮轮的弯曲曲疲劳强强度极限限，大齿齿轮的弯弯曲强度度极限查图110-118取弯弯曲疲劳劳寿命系系数,计算弯弯曲疲劳劳许用应应力取弯曲安安全系数数则计算载载荷系数数查取齿齿形系数数查表100-5可可得，查取应应力校正

24、正系数查表100-5可可得，计算大大小齿轮轮的并加加以比较较由上可知知大齿轮轮的数值值大设计计计算对比计算算结果，由由于齿面面接触疲疲劳强度度计算的的模数mm大于由由齿根弯弯曲疲劳劳强度计计算的模模数，由由于齿轮轮模数的的大小取取决于弯弯曲强度度所决定定的承载载能力，而而齿面接接触疲劳劳强度所所决定的的承载能能力，仅仅与齿轮轮直径有有关，所所以取模模数，近近圆整为为标准值值，按接接触强度度算得的的分度圆圆直径，算算出小齿齿轮齿数数 大齿轮齿齿数 取这样设计计的齿轮轮传动，既既满足了了齿面接接触疲劳劳强度，又又满足了了齿根弯弯曲疲劳劳强度，并并做到结结构紧凑凑，避免免浪费。5.2.5几何何尺寸计

25、算分分度圆直直径计算中中心矩计算齿齿轮宽度度取，第6章轴轴的设计计和校核核6.1输输入轴的的结构强强度计算算6.1.1.计计算作用用在齿轮轮上的力力 已知 圆周力 （6-1）径向力 （66-2）6.1.2初步步估算轴轴的直径径选取455钢作为为轴的材材料，调调制处理理查表155-1得得屈服强强度极限限，抗拉拉强度极极限，许许用弯曲曲应力，剪剪切疲劳劳强度极极限，弯弯曲疲劳劳极限。根据公式式 （66-3）计算轴的的最小直直径，并并加大以以考虑键键槽的影影响。查表选取取则有 （6-4）6.1.3轴的的设计：按扭矩强强度确定定各轴段段直径：.因为高速速轴第一一段轴径径装配大大带轮，且且d1 =(00

26、.81.22)d，查查手册，取取d1 =35mmm、L11 =1000mm,选择键键。因为大大带轮靠靠轴肩定定位，所所以取dd2=38mm, L22=788mm，d3=443mm，LL3=45mmm, dd4段装配配齿轮，取取d4=50mmm,，取取L4=1344mmd5段装装配轴承承，取dd5=54mmm,L55=75mmm取，。高速轴轴校核 按按弯矩组组合强度度条件校校核轴的的轴径。1) 绘制轴的的受力及及简化模模型图，2) 水平面内内的受力力及弯矩矩图，圆周力：Ft = = =115000.9NN径向力：Fr = Fttanna =15000.990.336N =5440.33N分别求支

27、支承反力力FHA、 FHB,以C点点作为参参考点：FHA = = N =3338.66N （6-5）FHB = = N =11161.6NH面内CC截面处处的弯矩矩为MHC =FHAL2=3338.66 N1788.510-33 m =2667.99Nm（6-66）3)竖直直面内的的受力弯弯矩图，如如图6-d、66-e所所示：FVA = = N =1221.99N （66-7）FVB= = N =4118.44NC截面处处的左侧侧弯矩为为：MVC左左=FVAL2=1211.9NN1788.510-33m=221.88NmC截面处处的右侧侧弯矩为为：MVC右右= FVBBL1=4118.44N5210-33m=221.88Nm4)根据据公式MM =,计算算C截面面的合成成弯矩并并作图。如如图6-f 所所示：C截面处处的左侧侧：MC左=Nm=2268.8NmC截面处处的右侧侧：MC右=Nm=2268.8Nm5）作扭扭矩图，如如图6-g 所所示：6）求当当量弯矩矩： 因因减速器器单向运运转，故故可以认认为转矩矩为脉动动循环变变化，修修正系数数a为00