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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用无锡科技职业学院毕业设计说明书设计题目：带式输送机的传动装置姓 名: 周 亚 瑜学 号： 100050268 系 别： 机 电 系专 业： 数 控班 级： 数控 0502 指 导 教 师： 李 敏 娅教研室主任 ：系 主 任 ：名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 32 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目个人资料整理仅限学习使用录机械设计基础课程设计任务书 .1 一、传动方案的拟定及说明 .3 二、电动机的挑选 .3 三、运算传动装置的运动和动力参数 .4 四、传动件的设计运算 .
2、6 五、轴的设计运算 .15 六、滚动轴承的挑选及运算 .23 七、键联接的挑选及校核运算 .26 八、高速轴的疲惫强度校核 . .27 九、铸件减速器机体结构尺寸运算表及附件的挑选 .30 十、润滑与密封方式的挑选、润滑剂的挑选 .31 参考资料目录名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 32 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用一、课程设计的内容设计一带式运输机传动装置见 图 1）；设计内容应包括：传动装置的总体设计；传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计运算和挑选；减速器装配图和零件工作图设计；设计运算说明书的编 写；图 2 为参考传
3、动方案；DF v动力及传动装置图 1 带式运输机传动装置 图 2 参考传动方案二、课程设计的要求与数据已知条件： 1运输带工作拉力：F =2.6 kN ； 2运输带工作速度：v = 2.0 m/s； 3卷筒直径：D =320 mm； 4使用寿命： 8 年； 5工作情形：两班制,连续单向运转,载荷较平稳； 6制造条件及生产批量：一般机械厂制造,小批量；三、课程设计应完成的工作1减速器装配图 1张； 2零件工作图 2 张轴、齿轮各 1 张）；3设计说明书 1 份；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 32 页精选学习资料 - - - - - - - - - 设计运算及说明个人资料
4、整理仅限学习使用结果一、传动方案的拟定及说明传动方案给定为三级减速器 减速）,说明如下： 卷筒轴的输出功率PWFv26002.052.kW100010002 电动机输出功率dP dp W传动装置的总效率23245123式中,12.为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率；由参考书 1 表 2-4 查得：名师归纳总结 弹 性 联 轴 器10 . 99； 滚 子 轴 承20 . 98； 圆 柱 齿 轮 传 动Pd0 . 784第 4 页,共 32 页3.0 97；卷筒轴滑动轴承4.0 95；V 带传动5=0.96 就.0 990 . 9840 . 972.095.0960 . 7846 .
5、63kW- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 设计运算及说明个人资料整理仅限学习使用结果故P dp W.5 2.663 kW7 . 5 kW0 . 7843电动机额定功率P ed由1 表 20-1 选取电动机额定功率Ped4电动机的转速 为了便于挑选电动机转速,先推算电动机转速的可选范畴；由任务书中举荐减速装置传动比范畴i2434,就电动机转速可选范畴为n dn Wi2119 . 4 2134 2864 8.4059 . 6 r/min可见只有同步转速为3000r/min的电动机均符合；选定电动机的型号为 Y132S2-2；主要性能如下表：电机型号额定功率
6、满载转速起运转矩最大转矩i=24.29 Y132S2-7.5KW 2900r/mi2.0 2.2 2 n 5、运算传动装置的总传动比i 并安排传动比1）、总传动比 i =p W05.224.29符合 24i 、安排传动比假设 V 带传动安排的传动比i 12,就二级展开式圆柱齿轮减速器总传动比i；=i112 . 15i二级减速器中：高速级齿轮传动比i 21 4.*i；1 4.*12 . 154 . 12i 低速级齿轮传动比i3i；12 . 15.295i2.4 12三、运算传动装置的运动和动力参数1各轴转速 减速器传动装置各轴从高速轴至低速轴依次编号为：轴、轴、轴；名师归纳总结 - - - -
7、- - -第 5 页,共 32 页精选学习资料 - - - - - - - - - 各轴转速为：2900r/设计运算及说明个人资料整理仅限学习使用结果n 02900 r/minn0nmminn1450 r/minnnm29001450r/mini1120n352 r/minnn245352r/mini4.12n119 r/minnn3352119r/mini2.952各轴输入功率按电动机所需功率dP 运算各轴输入功率,即NmmP 06. 63 kW电动机的输入功率,P 0P d6.63 kWP6 .36 kW第一根轴的功率,PP d56 .630. 966 .36kWP6. 05kW其次根轴的
8、功率,PP236. 360. 980 .976. 05kWP5. 75kW第三根轴的功率,PP236.050 .980.975 .75kWT 0.2 1834 10Nmm3各轴输入转矩 TN.m T 0.9 556 10P.9 556 10.6 63 N2900mm.2 1834 10NmmT.4 1914 10Nmmn 0T.1 6425 10NmmTT 05 i 1.2 1834 10Nmm0962.4 1914 10NmmT.46035 10NmmTT23i24 .191104Nmm0 .98.0974 .121 . 642105NmmTT23i31 .642105Nmm0 .98.09
9、72. 954. 603105将运算结果汇总列表备用；工程电动机高 速 轴中 间 轴低 速 轴N 转 速r/min2900 1450 352 119 ）P 功 率6.63 1046.36 6.05 5.75 105 i 传动比2 4.122.95效率0.95 0.98 0.97 四、传动件的设计运算名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 32 页精选学习资料 - - - - - - - - - 设计运算及说明个人资料整理仅限学习使用结果1设计带传动的主要参数；已知带传动的工作条件：两班制共 16h）,连续单向运转,载荷 平 稳 , 所 需 传 递 的 额 定 功 率 p=6.6
10、3kw 小 带 轮 转 速n1 2900 r / m 大带轮转速 n2 1450 r / m,传动比 i1 2；设计内容包括挑选带的型号、确定基准长度、根数、中心距、带的材料、基准直径以及结构尺寸、初拉力和压轴力等等 、挑选 V 带型依据p 、n 由图 8-10机械设计 p157 挑选A型带 、初选小带轮的基准直径d ,由 机械设计 p155 表 8-6和 p157 表 8-8 ,取小带轮基准直径dd 1125 mm2）、验算带速 v v60dd 1n 11252900m/s19.0 m/sV=19.0m/s 1000601000由于 5m/s19.0m/s30m/s, 带轮符合举荐范畴3）、
11、运算大带轮的基准直径依据式 8-15 dd2=250mm dd2idd12125 mm250 mm,初定dd2=250mm 4）、确定 V 带的中心距 a 和基准长度L d a 、 依据式 8-20 机械设计 p152 名师归纳总结 0.7d d1dd2a 02 dd 1dd2250第 7 页,共 32 页 0.7 125250a 02 125262.5a750 a =500mm 初定中心距- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - b个人资料整理仅限学习使用设计运算及说明结果、由式 8-22 运算带所需的基准长度a =500mm 0l =2a + 02dd1d
12、d2dd1dd224 a0=2 500+ 0.5 125+250）+250-125） /2 500+1600-1597）/2 501.5mm 中心距满意变化范畴 :262.5 750mm 5）. 验算小带轮包角1180 -dd2-dd1）/a 57.3 180 -90包角满意条件1166 k k =3.04+0.35 0.96 0.99=5.34KW 第 8 页,共 32 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 设计运算及说明仅限学习使用结果Z= pc =7.29/5.34=1.37 Pr故取 2 根. V 带取 2 根. 7）、运算单根 V
13、 带的初拉力和最小值F0min500* 2 5.kpc+qVV=190.0N F 0min=190.0N ZVk对于新安装的 V 带, 初拉力为 :1.5F0min=285N 对于运转后的 V 带, 初拉力为 :1.3F0min=247N =754N 9）. 带轮的设计结构 A.带轮的材料为 :HT200 F =754N B.V 带轮的结构形式为 : 腹板式 . C 结构图 略）2、齿轮传动设计 挑选斜齿轮圆柱齿轮先设计高速级齿轮传动 1）、挑选材料热处理方式 依据工作条件与已知条件知减速器采纳闭式软齿面 运算说明 HB,8级精度 , 查表 10-1 得小齿轮 40Cr 钢调质处理 HB1=2
14、80HBS 大齿轮 45调质处理 HB2=240HBS 2、按齿面接触强度运算 : 取小齿轮1z =20,就2z =2i1z ,z =20 4.12=82.4 ,取z =83 并初步选定 15确定公式中的各运算数值 a. 由于齿轮分布非对称,载荷比较平稳综合挑选 Kt=1.6 b. 由图 10-30 选取区域系数 Zh=2.425 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 32 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理仅限学习使用结果设计运算及说明c. 由图 10-26 查得1.0 76, 20 . 84, 就121 . 601 . 60d. 运算小齿轮的
15、转矩 :T 14 . 1894 10Nmm；确定需用接触应力e. 由表 10-6 查得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa f. 由图 10-2 查得小齿轮的接触疲惫强度极限因软齿面闭式传动常因点蚀而失效, 故先按齿面接触强度设计公式确定传动的尺寸 , 然后验算轮齿的弯曲强度 , 查表 9-5得齿轮接触应力 lim 1 =600MPa大齿轮的为 lim 2 =550MPa h. 由式 10-13 运算应力循环次数N 160 n 1jLh6014501 828365 4 . 0659 10N 1H.4 0659 10N24. 0651099.8661084.12HN2=0.96 N2.986
16、68 10i. 由图 10-19 取接触疲惫寿命系数KHN1=0.90 KH1 =KHN1lim1/S=540Mpa 1540 MpaH2= KHN2lim2/S=528 Mpa H=H1+H2/2=543 Mpa H2528 MPa3）、运算1）运算圆周速度 : V=d1 n1/60000=3.26m/s V=3.26m/s 运算齿宽 B 及模数m ntB= dd1 =1X42.9mm=42.9mm m =d1 cos /z =2.07mm H=2.25m =4.66mm B/H=42.9/4.66=9.206 3）、运算纵向重合度名师归纳总结 =0.318 d1z tan =1.704 分
17、别查得 : =1.704 第 10 页,共 32 页4）、运算载荷系数由表 10-8.10-4.10-13.10-3- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理仅限学习使用果设计运算及说明结KA,1K V.1 15 ,KH.1 45 ,KF1 . 35 ,KHKF.12K=2.001 故载荷系数KKAKVKHKH11 . 151 . 451 . 22 . 001d =46.22 5）、按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径,由式 1010a 得d =d1 t3k =46.22mm Ktm n 12mm 、运算载荷系数 : KKAKVKFKF11 . 1
18、51 . 21 . 35.1 8632、依据纵向重合度=1.704, 从图 10-28 查得螺旋角影响系数Y0 . 853、运算当量齿数齿形系数z v1 203 22 . 19,z v2 833 92 . 10cos 15 cos 154）、由 1 图 10-5 查得 Y F a 1 2 . 72,Y F a 2 .2 21由表 10-5 查得 Y a 1 1 . 57,Y S a 2 1 . 776由图 10-20C 但得 FE 1 =500 MPa FE 2 =380 MPa 由图 10-18 取弯曲疲惫极限 K FN 1 =0.85, K FN 2 =0.88 运算弯曲疲惫应力 : 取安
19、全系数 S=1.4, 由 10-12 得: 名师归纳总结 F1=KFN1FE1/S=303.57 MPa 第 11 页,共 32 页F2=KFN2FE2/S=238.86 MPa - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理仅限学习使用结果设计运算及说明5）、运算大小齿轮的Y FY sa 1,并比较F1Y F1 Y sa 12 . 721 . 570 . 0147F1303 .57Y F2 Y sa2.22681 . 794.001704F2238 . 84且Y F1 Y sa 1Y F2 Y sa2,故应将Y FY sa2代入 1 式11-15）运
20、算；F1F2F26）、运算法向模数m n 132KT 1 Y F1 Y sa 1cos2150. 017041 .48au1 2 z 1F1321. 8634. 1891040.852 cos116.202对比运算结果, 为同时满意接触疲惫强度, 就需按分度圆直径d =46.22mm来运算应有的数 , 于是有 : 取m n 12mm；46.22cos 1522.32,故取1z =22 7）、就z 1d1cosm nz 2902. 就z = 2i1z =90.64,取8）、运算中心距a 1m nz 1z 222290115. 95mma1=116mm 2cos2cos15取 a1=116mm 9
21、）、确定螺旋角名师归纳总结 1arccosm nz1az2.09155 24”1155 24”第 12 页,共 32 页2arccos2221169015d =45 .58mm210）、运算大小齿轮分度圆直径: d =186. 42mmd =Z1 m n45.58mmcos15.09- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - d =Z2m n186设计运算及说明个人资料整理仅限学习使用结果,.42mmB 245 mmcos15 .0945 . 57 mmB 150 mm11）、确定齿宽b 2ad 1145 . 57取B 245 mm,B 150mm5）、结构设计
22、； 略）协作后面轴的设计而定低速轴的齿轮运算1 ） 、 选 择 材 料 热 处 理 方 式 与 前 一 对 齿 轮 相 同 ）HB,8级精度 , 查表 10-1 得小齿轮 40Cr 4z =调质处理 HB1=280HBS 大齿轮 45钢调质处理 HB2=240HBS 2）、取小齿轮3z =20,就3iz 3.2 9520=59 取4z =59,初步选定 153）、按齿面接触强度运算 : 确定公式中的各运算数值a. 由于齿轮分布非对称,载荷比较平稳综合挑选Kt=1.6 b. 由图 10-30 选取区域系数z H.2425c. 由图 10-26 查得1.076 ,20 . 85 ,就12.161d
23、. 运算小齿轮的转矩 :T 21 . 645 10Nmm确定需用接触应力e. 由表 10-6 查得材料的弹性影响系数 ZE=189.8MPa f. 由图 10-2 查得小齿轮的接触疲惫强度极限因软齿面闭式传动常因点蚀而失效, 故先按齿面接触强度名师归纳总结 设计公式确定传动的尺寸, 然后验算轮齿的弯曲强度, 查表 9-5第 13 页,共 32 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 得齿轮接触应力lim1个人资料整理仅限学习使用结果设计运算及说明=600MPa大齿轮的为lim2=550MPa h. 由式 10-13 运算应力循环系数N160 n 1jLh6
24、03521828365 9 . 86710 82=0.97 V=1.21m/s N29.8671083. 345108KHN2.95 i.由图 10-19 取接触疲惫寿命系数KHN1=0.96 H1 =KHN1lim1/S=576Mpa H2= KHN2lim2/S=533.5 Mpa H=H1+H2/2=554.8 Mpa 4）、运算1、圆周速度 : V= d1 n1/60000=1.21m/s 、运算纵向重合度=0.318 dZ1tan =1.704 a 由表 10-8.10-4.10-13.10-3K分别查得 : KH.12K=1.960 KA,1KV1 . 12 ,KH1 . 458
25、,F.136 ,KH故 载荷系数 K=1*1.12*1.2*1.458=1.960 名师归纳总结 4）、按实际的载荷系数校正所得分度圆直径由式10-10a 得第 14 页,共 32 页d =d1 t3k =70.48mm Kt5）运算模数m ntm =d cos /z =3.404mm - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理仅限学习使用结果设计运算及说明5）、按齿根弯曲强度设计由式 10-17 m n132KT 1 Y F1 Y sa 1cos2au1 2 z 1F1a 上式中KKAKVKFKF11 . 121 . 21 . 361 . 829
26、b 依据纵向重合度=1.704, 从图 10-28 查得螺旋角影响系数Y =0.85 c 运算当量齿数齿形系数z v1 203 22 . 19,z v2 593 63 . 32cos 15 cos 15由1 图 10-5 查得 Y F 1 .2 72,Y F 2 2 . 292由图 10-20C 但得 FE 1 =500 MPa FE 2 =380 MPa 由图 10-18 取弯曲疲惫极限 K FN 1 =0.86, K FN 2 =0.89 d 运算弯曲疲惫应力 : 取安全系数 S=1.4, 由 10-12 得: F1=KFN1FE1/S=307.14 MPa .001363F2=KFN2F
27、E2/S=241.57 MPa e 比较Y F1 Y sa 12 . 7151 . 571F1307 . 14Y F2 Y sa2.2212.1 7720 . 01623F2241 .57且Y F1 Y sa 1Y F2 Y sa2,故应将Y FY sa2代入 1 式、齿轮结构设计, 略）协作后面轴的设计而定B 375 mm五、轴的设计运算为了对轴进行校核,先求作用在轴上的齿轮的啮合力；第一对和其次对啮合齿轮上的作用力分别为Ft12 T 124. 1911041839Nd 145. 58F r1F t1tgn18.9tg20693Ncos1cos 15524 F a1Ft1 tg11839tg
28、 15524 496NFt22 T 224. 6031054461Nd 3206.36F r2F t2tgn4461tg201675Ncos2cos 141 536F a2Ft2tg24461tg141536 1134N1高速轴设计名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 32 页精选学习资料 - - - - - - - - - 设计运算及说明个人资料整理仅限学习使用结果1）按齿轮轴设计,轴的材料取与高速级小齿轮材料相同,40Cr,调质处理,查表15-31,取A 01002）初算轴的最小直径dminA 03p10036 . 3616 .869 mmn1450高速轴为输入轴,最小直径处跟V 带轮轴孔直径；由于带轮轴上有键槽,故最小直径加大6%,d min=18.375mm；由机械设dmin=20mm 计手册表 22-1-17 查得带轮轴孔有