1、设计题目j三l设计指导班级目录第一局部传动方案拟定第二局部电动机的选择第三局部运动参数及动力参数计算第四局部传动零件的设计计算第五局部轴的设计计算第六局部轴承的选择及校核计算第七局部键联接的选择及校核计算第八局部联轴器的选择第九局部润滑及密封第十局部箱体及附件的结构设计和选择第十一局部设计小结第十二局部参考资料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%o带式输送机的传动效率为。L2原始数据：题号输送带的输送带T输送带滚牵引力筒的节圆F/KN直径直径D/mmI-E1.8220方案由
2、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。所以选用常用的丫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。电动机容量的选择D工作机所需功率匕Pw-(kw)W100OT7印2)电动机的输出功率PPq=-(kw)z711由电动机至输送带的传动总效率为：_3=7i7727374式中：2、3、45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1=0
3、96、/72=099、3=0.97、4=0.99那么：771130.99=0.9035所以：电动机的输出功率P。=FV=1800x1.5_=(kw)lOOO7711100O0.960.9035确定电动机输出转速100060v1000601.5/.n=rmnW11d11220查表得：71%374P0=kwn=rminWfP14)推荐传动比范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围;二35。取V带传动比,二24o那么总传动比理论范围为：A=620。故电动机转速的可选范围为n=11i11=(620)=r/minUW11根据容量和转速，由表17-7P178查出二种适用的电动机型号：如下表方案电动机型号
4、额定功率kw满载转速(r/min)堵转转矩最大转矩1Y112M-4414402.22Y132M1-64960初选电动机型号为V112A/4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1440r/min,电动机中心高度为112mmo.3、计算传动装置的运动和动力参数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几。和工作机主动轴转速八可得传动装置总传动比为：犷至二旦久二nw130.28总传动比等于各传动比的乘积：h=ixi0式中，。和i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：P14,取，。二3.0普通V带i7)因为：=所以：，二迎二匹二z03.0
5、计算各轴的转速：高速轴I：%=吧”=480(rmin)z03.0低速轴n：2二二二48。=r/mini3.683卷筒轴：n3=n2=rmin计算各轴的功率：高速轴I的输入功率：P1=P077o=)7i=40.96=KW)低速轴11的输入功率：P2=PlX72=PuTh=XX=3.688KW)卷筒轴的输入功率：P3=P223=P224=3.615KW)式中01、%、分别为相邻两轴的传动效率。1二1、12=2义3、23=2义4计算各轴的输入转矩：电动机轴输出转矩为：P4T=9550X=9550X=26.53Nm电n1440Z=111=480r/min)n3=n2-(r/min)7%74Pl=KW)
6、P2KW)P3=KW)T电NmI轴：p3S4T=9550土=9550=76.4Nm1n148011轴：T1=NmTz=9550k=95503,688=Nm2n2130.32卷筒轴：T2=NmL=9550Xb=95503,615=Nm3n3130.324、传动零件的设计计算T3=NmV带的设计1.确定输送机载荷Pd由课本表6-61P77）查得工况系数KAPd-KaP4=5.2kw.KA2.选取V带型号Pd=5.2kw根据Pd=kW和11o=144Ormin,由课本图6-10P80）确定为A型V带。3.确定带轮直径4,d21）选小带轮直径课本参考表6-7和图6-10选取A型V带4=95mm2）验算
7、带速Vd1=95mmyMx95144ns601000601000小带轮转速=1440r113）确定从动轮基准直径办v=ms满足速度要求5msV25d2=id1(1-6,)=395(1-0.01)=2mm,由课本表6-8取标准值4二280mm4)计算实际传动比，.2二280二Z5)验算传动比相对误差理论传动比传动比相对误差上=%zO4.定中心距O和基准带长(1)初定中心距40.74+4)o24+4)劭750按要求。0可取500mm；2)计算带的基准长度Q。LdO2o+4+4+2124a0L.o25OO+-(95+280)+(28095)=1606mmd24500取表6-2课本P66标准值160O
8、nlm3)计算中心距。LciLdo“八1600-1606即+-=500+=497mm224)确定中心距调整范围max=a+0.03Ld=497+0.031600=545mmms)d2=280mm%120o适宜；6 .确定V带根数Z1)确定额定功率A由4及小查表6-4用插值法求得P0=I.195(kw)2)确定各修正系数功率增量AA查表6-4得P07(kw)包角系数心查表6-9得幻447长度系数册查表6-2得册=3)确定V带根数Z、pd5.2Z=(4+A4)z却(1.195+0.17)0.94470.99选择5根A型V带；7 .确定单根V带出拉力F。查表6-3单位长度质量广0.10kg/mFq5
9、00(1)+qy1VZka5?95二500=一(-l)+0.17.162=123.62N57.160.958 .计算压轴力max=545mmmin=473mm%=158.67120合格=1.195(kw)AR7(kw)心447kL=取z=5qFO=INFq=2zF0Sin=2x5xl23.62XSin(W)=1214.85N9.带轮结构设计小带轮4=95mm采用实心式结构大带轮d2=280mm采用孔板式结构计算带轮轮宽B查表6-10：B=z-1e+2f=5-1)15+210=80mm齿轮的设计1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数D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
10、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HB1=240HBS,大齿轮材料为45钢正火处理齿面硬度为HB2=200HBS,两轮齿面硬度差为40HBS在2550H3S之间合格；4)初选齿数Fq=1214.85NB=80mm8级精度小齿轮45钢调质HB1=240HBS大齿轮45钢正火HB2=IGOHBS合格现为软齿面齿轮，齿数以比根切齿数较多为宜，初选小齿轮齿数Zi=20,大齿轮齿数z2=UZl=3.68320=73.66z2=73实际传动比为=2=C=3.65,误差很z120小，故可以满足要求；选螺旋角，=15。，那么ZTl=ZI（cosl5=3=22.
11、19同理,2=80.992.按齿面接触疲劳强度设计甲S件尸VtPd8uH确定设计公式中各参数：1）选载荷系数K：参考表8-3,原动机为平稳工作的电动机，载荷均匀，K为1.01.2,取较大值1.2.；2）小齿轮传递的转矩Tl=76ANm-rI6400Nmm3）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09L4,现选9d=1.0;4）弹性系数ZE钢对钢，ZeMPa5）齿面的接触疲劳强度极限为lim即为大齿轮的接触疲劳极限MIim2z1=20z2=73合格K=1.2T1=r16ANm9d二由HF?=200HBS,从表8-7插值得OH11=OH112=51OMpach
12、2=510Mp6）应力循环次数N=QGnth=60X480/3.651630010=3.744IO87）接触疲劳寿命系数KHN串陛VNNO=30(HBS)24=9.99106因NNo,故Khn=I8）计算许用应力EJ由表8-6取平安系数Sh=HNmm=5lQMpaltiQ9)Zh,q=1.41,与=1.45试算小齿轮分度圆直径443p-M+1信科)2)9dqulH_2xL2x764365+12.5x189.8二V1.0X1.413.655101计算模数d5227mn=cosB-:cos15=2.280mmnz1-223.按齿根弯曲疲劳强度设计1）由表8-8,查得齿形系数。=2.74,L2=2.
13、2322）由表8-9,对小齿轮HBi=240HBS,大齿轮D6=56mm联轴器处：联轴器GY5)轴孔宽度为82m11,故轴长取Ll=8OnInI；油封处：便为于轴承的拆卸及对轴承加润滑脂，取轴承盖外端与联轴器左端间距15mm,减速器及轴承盖的结构设计，取轴承右端面与轴承盖由外端面的间距为35mmo故该轴段长为50mm；右端轴承处含套筒：该段轴长为L3=32mm;齿轮处：齿轮轮毂宽度Li-80mm为68mm为保证套筒能压紧此轴段长取L2=50mmL4=66mm；轴环处b=L4a二轴长取b=10m11,轴长为L=IOmm；左端轴承轴肩处：轴承右端面L3=32mm至齿轮左端面的距离与轴环宽度之差即L
14、4-66mmL6=7mm；左端轴承处：6210型轴承内圈宽度为20mm故轴长取L7=19mmL5=IOmm全轴长80+50+32+66+9+7+19=263mmL6=7mm齿轮及联轴器均用A型普通平键。连接齿轮处为键16Io(G51095-1990,GBl096-1990),联轴器处为键128(GB1095-1990,1096-1990),参照6210型轴承的安装尺寸，轴上过渡圆角半径全部取r=lmm,轴端倒角为245o1)求轴传递的转矩心=253.5r7Nm=253.57IO3NmmL1=19mmMce16.109104SQiecp=一%=10.821MPtz0.1d30.1533轴径最小处
15、d=38“为危险截面，需校核Me=6zT=0.59253.57103=14.961x104Nmm_Me_Me_Cre-W-11d3L-btd-VjHd14.961104”=32.13MPa38332-124(38-4)2386.轴承的选择及校核计算高速轴处1)初步计算当量动载荷P轴承在工作过程中只受合力P=fpX(X+Y)=824.65N根据条件轴承预计寿命L10=2830010=48000h温度系数力=L载荷系数(=1计算额定动载荷C=笔”-825(6渭X48=N选6207型轴承Cr=255OONT7106CIO6/25500、37LIc)h-()h()h1060nP60x480824.65
16、1026642h48000h选用轴承合格高速轴处计算当量动载荷P轴承在工作过程中只受合力P=(X(X+丫)=729.76TV计算额定动载荷Mce=16.1091047ce=10.S21MPa口_1满足强度要求Me=14.961IO4Nmme=32.13PQCre48000h选用轴承合格高速轴处选用轴承合格轴段直径为25mm轴长为80,选用A型平键8x7GB1095-1990,GB1096-1990)键长L=70mm有效键长/=L-=70-8=62mm按抗压强度计算Cr=%=4X764XK)3=28口MPa=100MPaPdkl25762L强度满足要求低速轴选用键合格联轴器处轴径为38mm,轴
17、长80mm选用A型普通平键128(GB1095-1990,GBl096-1990),键长L=70,有效键长Z=70-16=54mm抗压强度计算Cr=%=4*253.57Xu)3=6179MPa=100MPaPdhl38854lJ/?强度满足要求齿轮处轴径为53mm,轴长66mm选用A型普通平键选用键合格1610(GB1095-1990,GBl096-1990),键长L=60mm有效键/=60-10=50mm抗压强度计算Cr=%=4x253.57x1()3=33.才MPa=100MPapdhl531050L”两轴间相对位移较小，运转平稳，且结构简单，对缓冲要求不高应选用弹性柱销联轴器。载荷计算：
18、计算转矩及=KaT2=1.3X253.57=329.64NMKA为工况系数由表11-1查得根据N,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T“=400Nm,许用转速8000rmin,符合要求9.润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择D齿轮：传动件圆周速度小于12ms,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深度为一个齿全高，油量0350.75Lkw,根据运动粘度查表16-1P159)查阅润滑油牌号为工业式齿轮油L-CKClOO(GB5903-1995)轴承的润滑2)轴承润滑:选用ZL-2号通
19、用锂基润滑脂GB7324-1994)。3)密封轴承用轴承盖紧固，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。毡圈油封选用键合格选用联轴器合格润滑油牌号为工业式齿轮油L-CKClOOZL-2号通用锂基润滑脂结构简单，摩擦较大，易损耗，应注意及时更换。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钉固定在箱盖上。2）通气器：保持箱内外压力平衡，防止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
20、孔两端用轴承盖封油，采用嵌入式轴承主11TLo4）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）中心是巨I=I47也小箱
21、体结构尺寸选择如下表：查阅5-1,5-2,5-3P23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bl12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dl16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,dl,d2至外机壁距离Cl26,22,18dLd2至凸缘边缘距离C220,16轴承旁凸台半径Rl20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1154大齿轮顶圆与内机壁距离110齿轮端面与内机壁距离210机座肋厚ml6.8轴承端盖外径D265,80轴承旁联接螺栓距离S尽量靠近，以Mdl和Md2互不干预为准，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，李育锡主编第二版2 .机械设计教程西北工业大学出版社
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