機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計ZDL-4

1、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書題目 : 設(shè)計膠帶輸送機得機械傳動裝置班級：新能源1101 班姓名:黃藝凱學(xué)號： 2011055指導(dǎo)教師 :李寶民成績：日期： 201年月 14 日目錄1、 設(shè)計任務(wù)書錯誤 ! 未定義書簽。1、 1 設(shè)計題目 ?錯誤 !未定義書簽。、工作條件錯誤 ! 未定義書簽。1、 3 技術(shù)數(shù)據(jù)錯誤 ! 未定義書簽。、傳動裝置總體設(shè)計 ?錯誤 ! 未定義書簽。、 1 電動機得選擇32、分配傳動比 ?錯誤 ! 未定義書簽。2、傳動裝置得運動與動力參數(shù)計算錯誤 ! 未定義書簽。3、 傳動零件得設(shè)計計算 ?錯誤 ! 未定義書簽。3、 1 減速器以外得傳動零件設(shè)計計算錯誤 ! 未定義書簽。

2、3、 2 減速器以內(nèi)得傳動零件設(shè)計計算錯誤 ! 未定義書簽。4、軸得設(shè)計計算 1?4、 1 初步確定軸得直徑與長度134、 2 軸得強度校核 ?錯誤 ! 未定義書簽。 5、 滾動軸承得選擇及其壽命驗算25、 1 低速軸軸承 ?錯誤 ! 未定義書簽。、鍵聯(lián)接得選擇與驗算 2?6、 1減速器大齒輪與低速軸得鍵聯(lián)接 20?6、 2小鏈輪與減速器低速軸軸伸得聯(lián)接 .6、 3聯(lián)軸器與減速器高速軸軸伸得聯(lián)接 . 17、 減速器得潤滑及密封形式選擇 .錯誤 ! 未定義書簽。參考文獻(xiàn) .錯誤 ! 未定義書簽。、 設(shè)計任務(wù)書1、設(shè)計題目設(shè)計用于膠帶運輸機得機械傳動裝置。1、2 工作條件工作年限8工作班制2工作環(huán)

3、境清潔載荷性質(zhì)平穩(wěn)生產(chǎn)批量小批1、3 技術(shù)數(shù)據(jù)題號滾筒圓周帶速滾筒直徑滾筒長度力 F(N）v(m/s)D(m )（ mm） L-4 80、 530502、傳動裝置總體設(shè)計2、電動機得選擇 .1.1 選擇電動機系列按工作要求及工作條件選用三相異步電動機 ,封閉自扇冷式結(jié)構(gòu) ,電壓 30V ，Y 系列 .2。 1.2 選擇電動機功率1）傳動滾筒所需有效功率:2）傳動裝置總效率：按表 2 11（P17）確定各部分效率如下 :彈性聯(lián)軸器得效率一對深溝球軸承得效率閉式齒輪傳動得效率（暫定精度為 8 級）開式滾子鏈傳動得效率一對滾子軸承得效率運輸滾筒得效率傳動裝置總效率3）所需得電動機功率：查表 2-19

4、 1(P 9), 可選 Y 系列三相異步電動機 Y12M 4 型，或選系列三相異步電動機 Y 2M1-6 型，額定功率均為，均滿足2。 1.3 確定電動機轉(zhuǎn)速1）傳動滾筒軸工作轉(zhuǎn)速：現(xiàn)以同步轉(zhuǎn)速為 1500r m 及 00r/m n 兩種方案進(jìn)行比較 , 查表 1 1（ P189）得電動機數(shù)據(jù) , 計算總傳動比列于下表：方同步滿載電動機電動機額定功率轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速案質(zhì)量總傳動比型號 Wr/ r/ 號kginin1 112M-44、 82Y14、0、 05M1-6比較兩方案可見，方案1 選用得電動機雖然質(zhì)量與價格較低 , 但總傳動比較大。為使傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用方案2。電動機型號為 132M16

5、，同步轉(zhuǎn)速為 1000/min 。由表 91（ P189)與表 2 19- （ P190）查得主要性能技術(shù)數(shù)據(jù)與安裝尺寸 :額定功率 0 / W4、0滿載轉(zhuǎn)速 n (r/ ） 00堵載轉(zhuǎn)矩 / 額定轉(zhuǎn)矩2、0電動機外伸軸直徑 D/mm3電動機外伸軸長度 E mm80電動機中心高 H/mm1322、2 分配傳動比總傳動比：據(jù)表 2-11 (P1 7) 取鏈傳動比 :則齒輪傳動得傳動比：2、3 傳動裝置得運動與動力參數(shù)計算2。 3。1 各軸功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩得計算0 軸: 即電動機得主動軸：軸 : 即減速器高速軸 , 與電動機軸采用聯(lián)軸器鏈接，傳動比 , 查表 211-1 （P107）彈性聯(lián)軸器得傳

6、動效率，則 :2 軸：即減速器低速軸，動力從軸到 2 軸經(jīng)歷了 1 軸上得一對滾動軸承與一對齒輪嚙合 , 故發(fā)生兩次功率損耗，計算效率時都要計入 , 查表 2 11（ P1）一對滾動軸承得傳動效率利率，閉式齒輪傳動得效率為 ( 暫定齒輪精度為 8 級），則 :3 軸：即傳動滾筒軸，動力從 2 軸到此軸經(jīng)歷了 2 軸上得一對滾動軸承與開式滾子鏈傳動 , 故發(fā)生兩次功率損耗，計算效率時都要計入 , 查表 2 1 ( 107）一對滾動軸承得傳動效率為，開式滾子鏈傳動得效率為, 則:2.3 。各軸運動及動力參數(shù)列表軸序號功率 P轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩 T傳動傳動比效率kWr/min、形式i03、396033、2聯(lián)軸

7、器1、913、 36960、43齒輪傳4、 20、962 8、8 9、動3、 231732、995、522、 鏈傳動2、 50、 094、 傳動零件得設(shè)計計算3、減速器以外得傳動零件設(shè)計計算3.1.1 設(shè)計鏈傳動1) 確定鏈輪齒數(shù)：由傳動比取小鏈輪齒數(shù)，因鏈輪齒數(shù)最好為奇數(shù)， ；大鏈輪齒數(shù) , 取， .實際傳動比：2）確定鏈條節(jié)距：查表 1 1（教材 P 6）得 , 工況系數(shù)、 0 小鏈輪齒數(shù)系數(shù)：取單排鏈 , 由表 101( 教材 P16）取 1、 0 由式，得因為 r min，查圖 10-2 （教材 164) ，得選鏈號No10A，節(jié)距。3) 計算鏈長 : 初選 :鏈長：取所以，鏈得中心距

8、 ) 驗算鏈速：，適合 . ) 選擇潤滑方式 :按 , 鏈號 1 , 查圖 10- 6（教材 167）選用滴油潤滑 .6) 作用在軸上得力 : 有效圓周力：作用在軸上得力 :7）鏈輪尺寸及結(jié)構(gòu) :分度圓直徑3、2 減速器以內(nèi)得傳動零件設(shè)計計算3 2。1 設(shè)計齒輪傳動1) 材料得選擇：小齒輪選用 40Cr，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度 24 86H S，大齒輪選用 45 鋼，正火處理，齒面硬度 1 217 BS。計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) :N160n1 jL h609601( 830082)2. 21109查圖 1 1 ( 教材 P8),( 允許一定點蝕）取，由圖 11-15( 教材 17) ，得取，由圖 1-1

9、3(b ）( 教材 P 8），得,許用接觸應(yīng)力：因 , 故取2) 按齒面接觸強度確定中心距 : 小輪轉(zhuǎn)矩，初取取 ,由表 1- ( 教材 P181）得：由圖 11（教材 P18）得：因為就是減速傳動，由式（ 1117）（教材 182）計算中心距 :查表 12(P 08) ，在 40 系列中取中心距 a=15m、估算模數(shù)：m0.007 0.02 a0.007 0.02115 0.735 2.5mm取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) ( )確定齒數(shù)：小齒輪齒數(shù)：大齒輪齒數(shù) :取 , 。實際傳動比 :傳動比誤差：, 在允許范圍內(nèi)。齒輪分度圓直徑：圓周速度：所以采用油潤滑 .由表 11-6 （教材 P85）, 取齒輪精度為

10、8 級。3）驗算齒面接觸疲勞強度：計算載荷系數(shù)：按電機驅(qū)動 , 載荷平穩(wěn)，由表113( 教材 P16) ，取 :計算，由圖 11-2 （b）（教材 77），按 8 級精度得：齒寬。由圖 113（a) （教材 P1 7），按，考慮軸得剛度較大與齒輪相對軸承為非對稱布置得:由表 11-4 （教材 8），得：載荷系數(shù) :計算齒面接觸應(yīng)力：由圖 1（教材 P17) ，得 , ，所以：查由圖 16( 教材 P180）得 :齒面接觸應(yīng)力：故在安全范圍內(nèi)。）校核齒根彎曲疲勞強度：按，由圖 111（教材 P183)得： ,由圖 11 1( 教材 P8) 得, ，由圖 11-1 ( 教材 P184）得，由圖 1

11、1- 6（b) （教材 P187)，得 ,，由圖 1-17 （教材 P188)，得 , ，由圖 11 1（教材 P88) 得，取 , ，由式 (11- )( 教材 P8) 計算許用彎曲應(yīng)力：F12KT1 YFa1Ysa1Y2 1.24 33430 2.75 1.58 0.68bd m46 46 2157.88MPaF1 407.14MPa故安全 .故安全。5) 齒輪主要幾何參數(shù)：， , ，齒寬，取4、 軸得設(shè)計計算4、初步確定軸得直徑與長度 .1 1 高速軸及聯(lián)軸器得設(shè)計1) 初步選定減速器高速軸外伸段軸徑：根據(jù)所選電機 , 則2) 選擇聯(lián)軸器：聯(lián)軸器所傳遞得標(biāo)稱扭矩：根據(jù)傳動裝置得工作條件擬

12、選用X 型彈性套柱銷聯(lián)軸器（GB/T4323-002）查表 16（教材 P268),取工作情況系數(shù)計算轉(zhuǎn)矩. 因此選 L4 號聯(lián)軸器。3) 最后確定減速器高速軸外伸直徑為 .4) 確定減速器高速軸各段軸徑及密封d=3 m,d1 d(3 4)c134.8 36.4(mm)(C11.6)查表（）由旋轉(zhuǎn)唇形密封圈（GB / T13871.1）2 -15- 8 ( P143)2007得 d1 35mm按滾動軸承取標(biāo)準(zhǔn)直徑。5） 確定減速器高速軸各段軸長）選擇高速軸得軸承選擇 6207（ GB/ 276- 994) 型號聯(lián)軸器；軸承外徑D 72mm4.1.2 低速軸得設(shè)計計算1） 選擇軸得材料選擇材料為

13、 45 號鋼 , 調(diào)質(zhì)處理。 )初步計算軸伸直徑按一個鍵槽考慮，最小直徑加大5得取d1d0( 3 4) 130 ( 3 4) 1. 634. 8 36. 4mmC查表 -15-8( 43) ，取查表 2- 33（ P131） , 由圓錐滾子軸承 (G/T9 1994）選擇 30208 型號得圓錐滾子軸承。（ P 8)d4d3( 3 4)1 42. 5 ( 3 4） 2. 048. 5 50. （5mm）c取3)計算各段軸得長度確定小鏈輪得轂孔直徑與輪轂寬度小鏈輪轂孔與軸伸配合安裝，即轂孔直徑等于軸伸直徑。查圖 2- - （ P97），鏈輪輪轂寬度取L1L鏈輪-（0. 5 1） 55 - ( 0

14、. 5 1)54 54. 5( mm）取其中，軸承端面到箱體內(nèi)壁距離取整數(shù)軸總長度、 2 軸得強度校核4.2 。 1 計算大齒輪上得作用力轉(zhuǎn)矩圓周力徑向力。 2.2 繪軸得受力簡圖，求支座反力abcdMefg1）垂直面支座反力據(jù)，得根據(jù)，得2）水平面支座反力據(jù) , 得據(jù)，得受力簡圖如圖 (b ）4.2 。 3 作彎矩圖1）垂直面彎矩 MY 圖C 點垂直面彎矩圖如圖 (c)）水平面彎矩Z 圖A 點點水平面彎矩圖如圖（ d)3）合成彎矩圖點合成彎矩圖如圖（ e） .2.作轉(zhuǎn)矩圖轉(zhuǎn)矩圖如圖（ f) .作當(dāng)量彎矩圖該軸單向工作，轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)應(yīng)力考慮，取當(dāng)量彎矩A 點C 點D 點當(dāng)量彎矩圖如圖（）4.

15、2.6 校核軸得強度由以上分析可見， A 點彎矩值最大，而D 點軸徑最小 , 所以該軸危險斷面就是點與D點所在剖面。查表 131( 教材 P 8）得查表 1-2 （教材 4）得。A 點軸徑安全。點軸徑該值小于原設(shè)計該點處軸得直徑30mm,安全。5、 滾動軸承得選擇及其壽命驗算5、1 低速軸軸承1）選定軸承類型及初定型號深溝球軸承（ GB/T97199 ) ，型號 20：查表得， . ) 計算徑向支反力取3) 校核軸承壽命故滿足軸承得壽命要求。6、 鍵聯(lián)接得選擇與驗算6、減速器大齒輪與低速軸得鍵聯(lián)接1) 鍵得材料、類型鍵得材料選用 45 鋼, 選用 A 型普通平鍵。2) 確定鍵得尺寸查表 212

16、 3(P22) ：選圓頭普通平鍵 12鍵長 =（ 890) m 取 37m）驗算鍵得擠壓強度鍵與軸得材料為鋼，輪轂材料為 45 鋼，所以按鋼校核鍵連接得擠壓強度。查表 9- ( 教材 P135），得許用擠壓應(yīng)力鍵得計算長度 , 由下式得該鍵安全。所以選鍵12 40GB/T10962003。6、小鏈輪與減速器低速軸軸伸得鍵聯(lián)接1）鍵得材料、類型鍵得材料選用 4鋼 , 選用型普通平鍵 .2）確定鍵得尺寸查表2-12 1（ P 2） ,選擇普通平鍵 1045 GB/T109 2003R=,l=L-b=38m、3) 驗算鍵得擠壓強度鍵與軸得材料為鋼 , 輪轂材料為 45 鋼，所以按鋼校核鍵連接得擠壓強

17、度。查表 -7( 教材 P35) ，得許用擠壓應(yīng)力該鍵安全、所以選鍵 8746 GB 109 203。6、聯(lián)軸器與減速器高速軸軸伸得鍵連接1）鍵得材料、類型鍵得材料選用 45 鋼，選用 A 型普通平鍵 .2）確定鍵得尺寸查表 -1 1 (P22）: 選圓頭普通平鍵鍵長 =(18 0)m 取 L m873) 驗算鍵得擠壓強度鍵與軸得材料為鋼 , 輪轂材料為 5 鋼，所以按鋼校核鍵連接得擠壓強度。查表 97（教材 P13） , 得許用擠壓應(yīng)力鍵得計算長度，由下式得該鍵安全。所以選鍵8 50 GB T1 6 03.、 減速器得潤滑及密封形式選擇1）軸承及齒輪潤滑：根據(jù)減速器齒輪得圓周速度，減速器軸承采用飛濺潤滑，根據(jù)工作環(huán)境及工作強度，查表 215（ P141）,齒輪潤滑油選用抗氧防銹工業(yè)齒輪油（ KB)。2）密封圈：根據(jù)減速器得工