帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、裝 訂 線 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)說(shuō)明書 西 北 工 業(yè) 大 學(xué) 目錄1 設(shè)計(jì)方案 22 電動(dòng)機(jī)的選擇 33 總傳動(dòng)比及其分配 44 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 45 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 56 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 7高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) 7低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) 9 7 軸的設(shè)計(jì) 12高速軸的設(shè)計(jì) 13中速軸的設(shè)計(jì) 14低速軸的設(shè)計(jì)與校核 158 鍵的校核 18低速軸上鍵的校核 209 軸承壽命的驗(yàn)算 20低速軸上軸承的壽命校核 2010 潤(rùn)滑與密封 21潤(rùn)滑 21密封 2211 設(shè)計(jì)小結(jié) 2212 參考文獻(xiàn) 221設(shè)計(jì)方案1.1傳動(dòng)簡(jiǎn)圖的擬定(1) 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)方案，如下圖所示：圖1 B6型帶式運(yùn)輸機(jī)及

2、其二級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)傳動(dòng)簡(jiǎn)介：帶式輸送機(jī)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)通過(guò)帶傳動(dòng)，將動(dòng)力傳入減速器，再經(jīng)聯(lián)軸器傳至輸送機(jī)滾筒，帶動(dòng)輸送帶工作。傳動(dòng)系統(tǒng)中采用兩級(jí)同軸式圓柱齒輪減速器。(2) 設(shè)計(jì)參數(shù)表：數(shù)據(jù)編號(hào)運(yùn)輸帶工作拉力F/N運(yùn)輸帶工作速度v/m.s-1卷筒直徑D/mm6D57000.75430(3) 工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期限為10年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作，運(yùn)輸帶工作速度允許誤差為5。(4) 設(shè)計(jì)要求：1、完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書。2、完成帶式傳輸裝置總體設(shè)計(jì)，減速器部分裝配圖一份、零件圖三份。3、總結(jié)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。2電動(dòng)機(jī)的選擇按設(shè)計(jì)要求及工作條件選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)臥式封閉結(jié)構(gòu)

3、380V。(1) 電動(dòng)機(jī)容量的選擇。根據(jù)已知條件由計(jì)算得知工作所需有效功率。工作機(jī)所需功率：電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)傳動(dòng)總效率：帶傳動(dòng)效率=0.96；閉式齒輪傳動(dòng)效率：=0.98;滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率：=0.99; 彈性聯(lián)軸器傳動(dòng)效率：=0.99；傳動(dòng)系統(tǒng)總效率 := =0.859所需電動(dòng)機(jī)功率: =/=4.45/0.859=5.184kw根據(jù)表17-7的 Y系列（IP44）三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)可以確定，滿足條件的電動(dòng)機(jī)額定功率可取5.5 kw。(2) 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速選擇：根據(jù)已知條件，計(jì)算知輸送機(jī)滾筒的工作轉(zhuǎn)速： 通常二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比取 =840n= （840）33.3=266.4-1332r/mi

4、n根據(jù)表17-7的 Y系列（IP44）三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)可以初步選同步轉(zhuǎn)速為1000r/min、1500r/min和3000r/min的電機(jī)，對(duì)應(yīng)于額定功率為5.5kw的電動(dòng)機(jī)號(hào)分別取Y132M2-6型、 Y132S-4型和Y132S1-2型三種。將三種電動(dòng)機(jī)有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)及相應(yīng)算得的總傳動(dòng)比列于下表：方案號(hào)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（kw）同步轉(zhuǎn)速（r/min）滿載轉(zhuǎn)速（r/min）總傳動(dòng)比電動(dòng)機(jī)質(zhì)量（kg）一Y132M2-65.5100096027.5i84二Y132S-45.51500144041.2i68三Y132S1-25.53000290082.96i64方案比較：一：傳動(dòng)比較小，傳動(dòng)裝

5、置外輪廓尺寸最小，結(jié)構(gòu)緊湊，但是電動(dòng)機(jī)質(zhì)量過(guò)大；二：傳動(dòng)比適中，傳動(dòng)裝置外輪廓尺寸較小，結(jié)構(gòu)緊湊，且電動(dòng)機(jī)質(zhì)量相對(duì)較??； 三：電機(jī)重量最輕，但傳動(dòng)比大，傳動(dòng)裝置外輪廓尺寸大，結(jié)構(gòu)不緊湊；綜上分析知，方案二最好，即選用Y132S-4。3 傳動(dòng)比的分配1帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)總傳動(dòng)比=1440/33.3=43.2初步確定帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為=3所以兩級(jí)圓柱齒輪減速器的總傳動(dòng)比：一級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比為：傳動(dòng)系統(tǒng)各傳動(dòng)比分別為：4傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算傳動(dòng)系統(tǒng)中，各軸的轉(zhuǎn)速，功率和轉(zhuǎn)矩計(jì)算。電動(dòng)機(jī)主軸：減速器高速軸1：減速器中間軸2：減速器低速軸3：輸送機(jī)滾筒軸4：傳動(dòng)參數(shù)數(shù)據(jù)表電機(jī)軸軸1軸2軸3

6、軸4功率P/kw5.55.285.074.874.77轉(zhuǎn)矩T/(N.m)36.48110.0392.11396.71368.0轉(zhuǎn)速n/(r/min)1440458.3123.533.333.3傳動(dòng)比i3.143.713.711效率0.960.960.960.98 5 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)根據(jù)帶的工作情況,電動(dòng)機(jī)額定功率為，轉(zhuǎn)速為，傳動(dòng)比為，根據(jù)工作情況取。1 確定計(jì)算功率:2 選擇v帶的帶型:根據(jù)、，查閱相關(guān)表，擬選用A型帶，取小帶輪。3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑，并檢驗(yàn)帶速v：1) 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑：查閱相關(guān)表，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑為=95mm。2) 驗(yàn)算帶速v：根據(jù)因?yàn)?m/sv0.07d,故取h=5m

7、m，則3-4段軸的直徑為60mm。3）4處采用軸肩定位，h=5mm，故4-5段直徑為50mm，齒輪的右端與右軸承之間采用甩油環(huán)端面定位。已知齒輪輪轂的寬度為100mm，為了定位可靠，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取為98mm。 4）軸端蓋的直徑為125mm。5）右端軸承由于直徑同左端，故選用單列圓錐滾子軸承30209。根據(jù)定位要求，確定5-6段軸的長(zhǎng)度為40mm。（3）軸上零件的周向定位齒輪與軸的周向定位采用A型普通平鍵連接。根據(jù)軸的長(zhǎng)度及直徑，2-3段選用鍵的截面尺寸為,長(zhǎng)度為80mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸的配合有良好的對(duì)中性，選擇齒輪與軸的配合為。同理，4-5段選用鍵的截面尺寸為,長(zhǎng)度為90m

8、m；同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為k6。（4）確定軸上圓角和倒角尺寸查閱參考文獻(xiàn)2表15-2，取軸端倒角為，保證定位軸肩的圓角半徑小于對(duì)應(yīng)零件的圓角半徑。（三）低速軸的設(shè)計(jì)已知參數(shù)：，1求作用在齒輪上的力受中間軸的力分析可知：，,2初步確定軸的最小直徑 查閱相關(guān)文獻(xiàn)，初步估算低速軸軸的最小直徑。選取軸的材料為45#鋼，調(diào)質(zhì)處理。 由于低速軸上有兩個(gè)鍵槽，故直徑需要相應(yīng)的增大：圓整后，初步確定低速軸的最小直徑為。3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案，如下圖所示。（2）根據(jù)軸向定位的要求確定

9、軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）右端連接聯(lián)軸器，根據(jù)直徑60mm，查相關(guān)文獻(xiàn)，確定1-2段長(zhǎng)度為142mm，2處軸肩為5mm，故2-3段的軸徑為70mm，并且考慮到安裝聯(lián)軸器時(shí)操作方便，2-3段外伸端為10mm。2）初步選擇滾動(dòng)軸承。軸承主要受徑向力和軸向力的作用，故選用代號(hào)為30124的單列圓錐滾子軸承。結(jié)合箱壁厚度，軸承端蓋和甩油環(huán)的安裝要求，確定2-3段軸的長(zhǎng)度為97mm。3）取安裝齒輪段的直徑為74mm，齒輪的右端采用軸肩定位。已知齒輪輪轂寬度為95mm，為了定位可靠，此段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取93mm。軸肩的高度h0.07d,故取h=7mm, 得軸環(huán)處的直徑為88mm，軸環(huán)寬度b1.4h，取為

10、10mm。4)設(shè)計(jì)5-6段的軸徑為75mm，選用代號(hào)為30215的單列圓錐滾子軸承，根據(jù)所選軸承的寬度，甩油環(huán)的寬度，設(shè)計(jì)5-6段軸的長(zhǎng)度為40mm。4）軸承蓋的寬度為175mm，（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。（3）軸上零件的周向定位齒輪、聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用A型普通平鍵連接，根據(jù)軸直徑為60mm，選擇聯(lián)軸器與軸連接的A型普通平鍵的尺寸，長(zhǎng)度為125mm，截面尺寸為。同理，齒輪與軸連接的A型普通平鍵為，長(zhǎng)度為80mm。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為k6。4）確定軸上圓角和倒角尺寸查閱參考文獻(xiàn)2表15-2，取軸端倒角為，各軸肩處的圓角半徑，保證

11、定位軸肩的圓角半徑小于對(duì)應(yīng)零件的圓角半徑。4求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖（如下），在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)中查取a值。對(duì)于30214,、30125，由手冊(cè)查得a1=25.9mm,a2=27.4。因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎距圖和扭距圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖、彎距圖和扭距圖中，可以看出截面c是軸的危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的截面c處的的值列于下表載荷水平面H垂直面V支反力FN，N，彎距M總彎距扭距T5按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)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)上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變

12、應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查得。因此，故安全。k=0.5h=0.59mm=4.5mm.由參考文獻(xiàn)2式（6-1）可得 Mpa故擠壓強(qiáng)度足夠。（三）低速軸上鍵的校核 1）低速軸上齒輪處鍵的校核已知軸與聯(lián)軸器采用鍵聯(lián)接，傳遞的轉(zhuǎn)矩為，軸徑為，寬度b=20mm,高度h=12mm，鍵長(zhǎng)L=80mm。軸的材料為45#鋼，有輕微沖擊，由參考文獻(xiàn)2表6-2查得許用擠壓應(yīng)力=100200Mpa,取其平均值，=110Mpa。鍵的工作長(zhǎng)度l=L-b=80mm-20mm=60mm,鍵與鏈輪鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.512mm=6mm.由參考文獻(xiàn)2式（6-1）可得每個(gè)平鍵 Mpa故

13、擠壓強(qiáng)度足夠。2) 低速軸上外伸處鍵的校核 已知軸和齒輪采用鍵聯(lián)接，傳遞的轉(zhuǎn)矩為，軸徑為，寬度b=18mm,高度h=11mm,鍵長(zhǎng)L=125mm。軸的材料為45#鋼，有輕微沖擊，由參考文獻(xiàn)2表6-2查得許用擠壓應(yīng)力=100200Mpa,取其平均值，=110Mpa。鍵的工作長(zhǎng)度l=L-b=125mm-14 mm=111mm,鍵與齒輪鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.511mm=5.5mm.由參考文獻(xiàn)2式（6-1）可得故擠壓強(qiáng)度足夠。9 軸承壽命的驗(yàn)算已知參數(shù)，。查參考文獻(xiàn)1可知圓錐滾子軸承30215的基本額定動(dòng)載荷C=N。1.求兩軸承受到的徑向載荷和 2. 對(duì)于圓錐滾子軸承，軸承派生軸向力，其中Y

14、是對(duì)應(yīng)的Y值。查手冊(cè)可知Y=1.4，因此可算得 3.求軸承當(dāng)量載荷查參考文獻(xiàn)1可知e=0.4，比較查手冊(cè)得軸承徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為。當(dāng)量動(dòng)載荷。由于軸承有輕微沖擊，查手冊(cè)取，則4.校核軸承壽命滾子軸承，因?yàn)?，所以按軸承1的受力大小校核 故所選軸承滿足壽命要求。10 潤(rùn)滑與密封（一）潤(rùn)滑： 查參考文獻(xiàn)，由于齒輪圓周速度， 因此齒輪可采用浸油潤(rùn)滑。由于兩個(gè)大齒輪的直徑相同，低速級(jí)大圓柱齒輪浸油深度以1個(gè)齒高到（1/6-1/3）個(gè)齒輪半徑，且大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x3050mm。軸承潤(rùn)滑采用脂潤(rùn)滑，軸承室充加潤(rùn)滑脂，軸承室與箱體內(nèi)部被甩油環(huán)隔開，阻止箱體內(nèi)的潤(rùn)滑油進(jìn)入軸承室稀釋潤(rùn)滑油。每傳遞1KW的功率需油量為7001400，且潤(rùn)滑油的粘度高時(shí)取大值。根據(jù)箱體的內(nèi)壁尺寸和潤(rùn)滑油的深度計(jì)算，所設(shè)計(jì)的箱體完全可以滿足油量需要。（二）密封為了防止外界的灰塵、水分等侵入軸承，并阻止?jié)櫥偷穆┦?，軸承必須密封。高、低速軸密封圈采用氈圈，將矩形截面的半粗羊毛氈氈圈嵌入軸承蓋的梯形槽中，對(duì)軸產(chǎn)生壓緊作用，從而實(shí)現(xiàn)密封。箱體與箱座接合面的密封采用密封膠進(jìn)行密封。11設(shè)計(jì)小結(jié) 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，不僅鞏固了所學(xué)的書本知識(shí)，學(xué)會(huì)了如何快