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1 帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)書 一 任務(wù)設(shè)計(jì)書 題目 A:設(shè)計(jì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置 原始數(shù)據(jù): 工作條件:一半制,連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)。載荷平穩(wěn),室內(nèi)工作,有粉塵(運(yùn)輸帶 2 于卷筒及支撐間 中考慮)。 使用年限:十年,大修期三年。 生產(chǎn)批量:十臺(tái)。 生產(chǎn)條件:中等規(guī)模機(jī)械廠,可加工 7 8級(jí)齒輪及蝸輪。 動(dòng)力來源:電力,三相交流( 380/220)。 運(yùn)輸帶速度允許誤差: 5%。 設(shè)計(jì)工作量: 1 3張 個(gè)人設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) : 運(yùn)輸帶的工作拉力 T(N/m)_4800_ 運(yùn)輸機(jī)帶速 V( m/s) 筒直徑 D( _500_ 已給方案 3 三 選擇電動(dòng)機(jī) 1 傳動(dòng)裝置的 總 效率: = 1 2 2 3 4 5 式中: 1為 1= 2 2為兩對(duì)滾動(dòng)軸承的效率,取 2= 3為一對(duì)圓柱齒輪的效率,取 3= 為彈性柱銷聯(lián)軸器的效率,取 4= 5為運(yùn)輸滾筒的效率,取 5= 所以, 傳動(dòng)裝置的總效率 =動(dòng)機(jī)所需要的功率 P= =4800* 1000) = 卷筒 的轉(zhuǎn)速計(jì)算 0*1000V/ D=60*1000*00=4 V 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比范圍為 4,21 i ;機(jī)械設(shè)計(jì)第八版 142 頁 一級(jí) 圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比為 8, 10 ; 機(jī)械設(shè)計(jì)第八版 413 頁 總傳動(dòng)比的范圍為 16, 40; 則電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍為 763,1908; 3 選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào): 根據(jù)工作條件,選擇一般用途的 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī),根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需的功率,并考慮電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高,總傳動(dòng)比越大,減速器的尺寸也相應(yīng)的增大,所以選用 定功率 載轉(zhuǎn)速 971( r/,額定轉(zhuǎn)矩 N/m) ,最大轉(zhuǎn)矩 N/m) 4、計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比 ib=n/71/中: n 為電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速; 取 V 帶的傳動(dòng)比為 ,則減速器的傳動(dòng)比 i2=5計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 軸: n1=n/71/3=323.6 r/軸: n2=r/筒軸: n3=7.7 r/軸: 1=W); 軸 1 2 3=W); 卷筒軸的輸入功率: 2 2=W) 5 8計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩: 550 P/n=9660 71= m 軸的轉(zhuǎn)矩: 1* 1* 2=* m 軸的轉(zhuǎn)矩: 2 2 3=m 第二部分 傳動(dòng)零件的計(jì)算 四 帶零件設(shè)計(jì) 表取值 械設(shè)計(jì)第八版 156 頁 p 根據(jù) n=971,可知選擇 B 型;機(jī)械設(shè)計(jì)第八版 157 頁 由表 8 6 和表 8 8 取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑 401 則從動(dòng)輪的直徑為 4202 8,取 4502 100060 1nv d d =100060 =s 機(jī)械設(shè)計(jì)第八版 157 頁 s 25m/s V 帶的速度合適 6 4、確定普通 V 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心矩 根據(jù) 0.7(S=因計(jì)算精度較低,材料不夠均勻,故選取 s 故該軸在截面 V 左 側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。因無大的瞬時(shí)過載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱性,故可略去靜強(qiáng)度校核。 19 八 低速軸的計(jì)算 選取 45 鋼,調(diào)制處理,參數(shù)如下 : 硬度為 220 抗拉強(qiáng)度極限 B 650服強(qiáng)度極限 s 360曲疲勞極限 1 270切疲勞極限 1 155用彎應(yīng)力 1=60徑 軸上的轉(zhuǎn)速 功率 以上機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算部分可知 =47.7 r ; 取 115 322m in 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需要同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩2,查表 14慮到轉(zhuǎn)矩變化小,故取 K 2 =1906800 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(軟件版) 選 彈性套柱銷連軸器,半聯(lián)軸器孔的直徑 0 ,長(zhǎng)度 L 142聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度071 。故取 60 20 4. 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度。 ( 1) 選取 dI=6007。因 右端需要制出一個(gè) 定位軸肩,故取 0( 2) 初選滾動(dòng)軸承。 因軸承只受徑向力的作用,故選用深溝球軸承,參照工作 要求, 由軸知其工作要求并根據(jù) d 70取單列圓錐滾子軸 承 33015 型 ,由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) (軟件版 )得軸承參數(shù): 軸承直徑: d 75 軸承寬度: B 31D=115 所以, 5 ( 3)右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。取 33215 型軸承 的定位軸肩高度 h=2此,取 9( 4)取做成齒輪處的軸段 - 的直徑 d 85 齒輪的右端與右軸承之間采用套筒定位,齒輪的寬度為 64 2( 5)軸承端蓋的總寬度為 20據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于 對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求,取端蓋的外端面與帶輪右端 面間的距離 l 30 故取 5 21 ( 6) 因?yàn)榈退佥S要和高速軸相配合,其兩個(gè)齒輪應(yīng)該相重合,所以取l - =42l - =32 (7)軸上零件的周向定位。 齒輪、帶輪與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接(詳細(xì)選擇 過程見后 面的鍵選擇)。 ( 8)確定軸上的圓角和倒角尺寸 參考課本表 15 2,取軸端倒角為 145,各軸肩處的圓角半徑為 R 考課本表 15 2,取軸端倒角為 145,各軸肩處的圓角半徑為 R 22 結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。確定軸承的支點(diǎn)位置大致在軸承寬度中間。 故 571 52 53 因此作為簡(jiǎn)支梁的支點(diǎn)跨距 0555632 計(jì)算支反力 作用在低速軸上的22=420 =6220N =平面方向 0, 0651204 F 故 3694 F =0, 8 5 13 3 6 96 2 2 043 垂直面方向 0, ,0651204 F 故 V 12264 F 0, 0 3 7 . 81 2 2 62 2 6 3 . 843 2)計(jì)算彎距 水平面彎距 34 = 553369 =185295 垂直面彎矩 3 7233 7457 551 2 2 6344 7430 合成彎矩 23 1322 M =197190 2422 M =197190 根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎距圖和扭距圖??煽闯?c 截面 為最危險(xiǎn)截面,現(xiàn)將計(jì)算出的截面 C 處的M 、及 M 的值列于下表 3: 5. 按彎扭合成應(yīng)力校 核軸的硬度 進(jìn)行校核時(shí),通常只校核軸上承受最大彎距和扭距的截面(即危險(xiǎn)截面 C)的強(qiáng)度。根據(jù)課本式 15 5 及上表中的值,并扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力,取 的計(jì)算應(yīng)力 ( 97 由前面查得許用彎應(yīng)力 1=60 因計(jì)算精度較低,材料不夠均勻,故選 取 s 故該軸在截面右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。因無大的瞬時(shí)過載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱性,故可略去靜強(qiáng)度校核。 九 按照以上軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),初步選用型號(hào) 32007 型的單列圓錐滾子軸承。 26 1)軸承的徑向載荷 軸承 D 2222 承 B 2222 兩軸承的計(jì)算軸向力21 F 和對(duì)于 32007 型軸承,按表 13承派生軸向力rd ,其中 e 為判斷系數(shù),其值由0/現(xiàn)在軸承軸向力 ,因此可估算未知,故先初取 5 1 5 2 則3 32211 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(軟件版) 32007 型軸承的基本額定動(dòng)載荷 C 。按照表 13 1 ) , 取 ,f 則 相 對(duì) 軸 向 載 荷 為 8 9 5 0 0/ 00 a ,在表中介于 間,對(duì)應(yīng)的 e Y 值為 用線性插值法求 Y 值 Y ( ( X= Y )求當(dāng)量動(dòng)載荷 P 2 5 )()( 4)驗(yàn)算軸承壽命,根據(jù)式( 13 780028460/10/60/10 3/1066 )()()( h h 已知軸承工作壽命為 80001630010 27 因?yàn)?L ,故所選軸承滿足工作壽命要求。 選用深溝球軸承 61812,查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(軟件版) 基本額定動(dòng)載荷r 軸承的徑向力計(jì)算: 軸承 1 13232 F 承 2 2 4242 F 為 1選軸承合適。 十 鍵的選擇和校核 一般 8 級(jí)以上精度的齒輪有定心精度要求。應(yīng)選用平鍵聯(lián)接。由于齒輪不在軸端,故選用圓頭普通平鍵( A 型) 根據(jù) d 45表 6查得鍵的截面尺寸為:寬度 b 14高 h=9輪轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列,取鍵長(zhǎng) L 70鍵、軸、輪轂的材料都是鋼,由表 6得許用擠壓應(yīng)力 p=100其平均值。 p 110鍵的工作長(zhǎng)度 l 06與輪轂鍵槽的接觸高度 k 9=28 由式( 6, M P 3 故合適。鍵的類型為鍵 14 70 096帶輪處鍵位于軸端,選擇 鍵 63 1096 79,查表得公稱尺寸 b h=8 7 長(zhǎng)度 L=63 鍵材料用 45 鋼,查課本得 許用擠壓應(yīng)力 p 100 120 10鍵的工作長(zhǎng)度 l 6355mm k 7 M P 3 故合適。 選擇 鍵 70 20 1096 79,查表得公稱尺寸 b h=20 12 長(zhǎng)度 L=70 鍵材 料用 45 鋼,查課本得 許用擠壓應(yīng)力 p 100 120 10鍵的工作長(zhǎng)度 l 7050mm k 12 6 M P 03222102 33 故合適。 鍵位于軸端,選單圓頭平鍵( C 型 ) b=14mm,h=9=80 29 工作長(zhǎng)度 l 06k 9= M P 03222102 33 故合適。選擇鍵 14 1096一 減速箱的潤(rùn)滑方式和密封種類的選擇 在減速器中,良好的潤(rùn)滑可以減少相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間的摩擦 磨損和發(fā)熱,還可起到冷卻散熱防銹沖洗金屬磨粒和降低噪聲的作用,從而保證減速器的正常工作及壽命。 齒輪圓周速度: 高速齒輪 601000)=5284/(601000)=14 輪端面與箱體內(nèi)壁距離 2 2 10 mm df,d1,外機(jī)壁距離 5 8) 011=2012=20mm df,d1,凸臺(tái)邊緣距離 2f=2421=2022=16殼上部(下部)凸緣寬度 K= f=541=402=36承孔邊緣到螺釘 心線距離 e=(1 1.2)6承座凸起部分寬度 3 5) 58 環(huán)螺釘直徑 632 十三 減速器附件的選擇 由于減速器屬于中小型,查表確定尺寸如下 檢查孔尺寸(檢查孔蓋尺寸 (B L 1 2 R 孔徑 數(shù) n 68 120 100 150 84 135 5 設(shè)在觀察孔蓋上以使空氣自由溢出,現(xiàn)選通氣塞。查表確定尺寸如下: D D L l a 20 0 2 28 15 4 6 選游標(biāo)尺,為穩(wěn)定 油痕位置,采用隔離套。查表確定尺寸如下: d d1 d2 d3 h a b c D 12 4 12 6 28 10 6 4 20 16 d h b D S e 5 27 15 3 28 21 33 d d2 h1 l h r1 r a1 d3 a b D2 h2 16 14 34 34 12 28 31 6 1 6 13 4 16 22 2 為保證箱體軸承座的鏜制和裝配 精度,需在箱體分箱面凸緣長(zhǎng)度方向兩側(cè)各安裝一個(gè)圓錐定位銷。定位銷直徑 d=(0.8)凸緣上螺栓直徑,長(zhǎng)度等于分箱面凸緣總厚度。 為便于開啟箱蓋,在箱蓋側(cè)邊凸緣上安裝一個(gè)起蓋螺釘,螺釘螺紋段要高出凸緣厚度,螺釘端部做成圓柱形。 十四 作為一名機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化大三的學(xué)生,我覺得能做類似的課程設(shè)計(jì)是十分有意義,而且是十分必要的。在已度過的大三的時(shí)間里我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)基礎(chǔ)課。我們?cè)谡n堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎(chǔ)課的理論面,如何去鍛煉我們的實(shí)踐面?如何把我們所學(xué)到的專 業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)用到實(shí)踐中去呢?我想做類似的大作業(yè)就為我們提供了良好的實(shí)踐平臺(tái)。在做本次課程設(shè)計(jì)的過程中,我感觸最深的當(dāng)數(shù)查閱大量的設(shè)計(jì)手冊(cè)了。為了讓自己的設(shè)計(jì)更加完善,更加符合工程標(biāo)準(zhǔn),一次次翻閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)是十分必要的,同時(shí)也是必不可少的。我們是在作設(shè)計(jì),但我們不是藝術(shù)家。他們可以拋開實(shí)際,盡情在幻想的世界里翱翔,我們是工程師,一切都要有據(jù)可依 理可尋,不切實(shí)際的構(gòu)想永遠(yuǎn)只能是構(gòu)想,永遠(yuǎn)無法升級(jí)為設(shè)計(jì)。 作為一名專業(yè)學(xué)生掌握一門或幾門制圖軟件同樣是必不可少的,由于本次大作業(yè)要求用 圖,因此要想更加有效率的制圖,我們必須熟練的掌握它。 雖然過去從未獨(dú) 立應(yīng)用過它,但在學(xué)習(xí)的過程中帶著問題去學(xué)我發(fā)現(xiàn)效率好高,記得大 二學(xué) 覺得好難就是因?yàn)槲覀儧]有把自己放在使用者的角度,單單是為了學(xué)而學(xué),這樣效率當(dāng)然不會(huì)高。邊學(xué)邊用這樣才會(huì)提高效率,這是我作本次課程設(shè)計(jì)的第二大收獲。但是由于水平有限,難免會(huì)有錯(cuò)誤,還望
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