最新機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)懸掛式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)

1、目 錄1. 設(shè)計(jì)目的及要求22. 傳動(dòng)設(shè)計(jì)方案33. 電機(jī)選擇44. 傳動(dòng)比分配計(jì)算 55.鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì) 66. 齒輪設(shè)計(jì)77. 聯(lián)軸器選擇 128.軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 139. 鍵連接的校核 2810. 減速器附件設(shè)計(jì) 2911. 減速器潤滑及密封 3012.其他技術(shù)說明 31一、課題：懸掛式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)(一) 課程設(shè)計(jì)的目的1) 通過機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其它有關(guān)選修課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)去2) 分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題，并使所學(xué)知識(shí)得到進(jìn)一步地鞏固、深化和發(fā)展。3) 學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法。通過設(shè)計(jì)培養(yǎng)正確的設(shè)計(jì)思想和分析問題、解決問題的能力。4) 進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的

2、訓(xùn)練，如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。(二) 已知條件1) 機(jī)器功用 通過生產(chǎn)線中傳送半成品、成品用，被運(yùn)送物品懸掛在輸送鏈上2) 工作情況 單向連續(xù)傳動(dòng)，輕度震動(dòng)；3) 運(yùn)動(dòng)要求 輸送鏈速度誤差不超過5%；4) 使用壽命 8年，每年350天，每天工作16小時(shí)；5) 檢修周期 一年小修，三年大修；6) 生產(chǎn)批量 中批生產(chǎn)7) 生產(chǎn)廠型 中、大型通用機(jī)械廠8) 主動(dòng)星輪圓周力：7KN9) 主動(dòng)星輪速度：m/s10) 主動(dòng)星輪齒數(shù)：711) 主動(dòng)星輪節(jié)距：86mm(三) 設(shè)計(jì)內(nèi)容1）電動(dòng)機(jī)選型2）鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)3）聯(lián)軸器選型設(shè)計(jì)4）減速器設(shè)計(jì)5) 其他E1:二級(jí)展開式圓柱齒輪傳動(dòng)計(jì)算

3、及說明一、 傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)方案的擬定。懸掛式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案如圖所示1- 輸送鏈； 2-主動(dòng)星輪； 3-鏈傳動(dòng)4-減速器； 5-電動(dòng)機(jī)1. 根據(jù)主動(dòng)星輪的速度和主動(dòng)星輪節(jié)距可得星輪轉(zhuǎn)速n= = 60r/minP=Fv=7kw準(zhǔn)備選用1500r/min的Y型系列電動(dòng)機(jī)2. 為加工方便采用水平剖分式3. 由于傳遞功率不大，故軸承采用球軸承4. 考慮到高速級(jí)轉(zhuǎn)速較高，采用圓柱斜齒輪，使傳動(dòng)平穩(wěn)；電動(dòng)機(jī)和輸入軸之間采用H型彈性塊聯(lián)軸器（TB/T5511-1991）一、 電動(dòng)機(jī)的選擇(一) 電動(dòng)機(jī)輸出功率計(jì)算已知工作機(jī)的阻力F和速度v，則工作機(jī)輸入功率：式中F7kN7000N，v0.9m/s

4、，。鏈傳動(dòng)效率0.96，角接觸球軸承效率0.99，閉式圓柱齒輪嚙合效率0.97（按8級(jí)精度），聯(lián)軸器=0.99。把上述值代入后得：kW (二) 確定電動(dòng)機(jī)型號(hào) 1 考慮到生產(chǎn)線上有時(shí)會(huì)出現(xiàn)過載現(xiàn)象，為了使輸出鏈正常運(yùn)轉(zhuǎn)而不影響生產(chǎn)效率，取K（功率儲(chǔ)備系數(shù)）所以，=k kW2 查表16-2，得，選Y系列1500r/min的電動(dòng)機(jī)，具體牌號(hào)為：Y160M-41) 額定功率p=11kw2) 滿載轉(zhuǎn)矩nm=1460r/min3) 輸出軸直徑D=42mm4) 中心高H=160mm5) 軸延伸尺寸D*E=42*110=4620mm2 二、 傳動(dòng)比分配1）、計(jì)算總傳動(dòng)比在上面已經(jīng)確定了電機(jī)滿載轉(zhuǎn)速為=144

5、0r/min。 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 為2）、傳動(dòng)比的分配 2.5而設(shè)高速級(jí)傳動(dòng)比是低速級(jí)的1.3倍，即： ，得 5、計(jì)算傳動(dòng)1）、各個(gè)參數(shù)說明： 、 、I、II、III 軸的轉(zhuǎn)速（） 、 、I、II、III軸的輸入功率（） 、 、I、II、III軸的輸入轉(zhuǎn)矩() 電動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出功率（） 電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)（）2）、各個(gè)軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算： 3）、各個(gè)軸功率的計(jì)算： 4)、各個(gè)軸扭矩的計(jì)算 將以上數(shù)據(jù)列表如下：軸號(hào)轉(zhuǎn)速n功率P輸出轉(zhuǎn)矩T傳動(dòng)比i電機(jī)軸146061031軸11460軸2224軸3主動(dòng)星輪軸8裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)三、 傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算(一) 鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)P3=8.26 KW n3r/min已知條件：

6、 T3= m1 選擇鏈輪齒數(shù)8m/s，由表5.3取 19大鏈輪齒數(shù) z2=iz1=19=47.5 取奇數(shù)為472 確定鏈節(jié)數(shù)初取中心距，則鏈節(jié)數(shù)為 = 取Lp=114節(jié)3 確定鏈節(jié)距p載荷系數(shù)=1小鏈輪齒數(shù)系數(shù)=1多排鏈系數(shù) =1鏈長度系數(shù)由式 KW根據(jù)小鏈輪轉(zhuǎn)速和，查圖5-12，確定鏈條型號(hào)4 確定中心距a 5 驗(yàn)算鏈速6 計(jì)算壓軸力Q鏈條工作拉力 壓軸力系數(shù) 由式5-13 壓軸力(二) 圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算1.高速級(jí)圓柱齒斜輪設(shè)計(jì)及計(jì)算1） 選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力小齒輪40Cr調(diào)質(zhì)： 大齒輪45正火： 其計(jì)算公式為： 接觸疲勞極限 ：接觸強(qiáng)度壽命系數(shù) 應(yīng)用循環(huán)次數(shù)N： 接觸強(qiáng)度最小安全

7、系數(shù)：，則 許用彎曲應(yīng)力 ：彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ，雙向傳動(dòng)乘0.7， 彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù) 查（機(jī)械設(shè)計(jì)課本）圖68彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù) 查（機(jī)械設(shè)計(jì)課本）圖69 彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)：則： 2）、齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，按，估取圓周速度， 小輪分度圓直徑 齒寬系數(shù)按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置小輪齒數(shù) ， 在推薦值2040中選 大輪齒數(shù)： 圓整取85齒數(shù)比 傳動(dòng)比誤差： 小輪轉(zhuǎn)矩 ： 初選12載荷系數(shù)K： 使用系數(shù) 取取取載荷系數(shù)K 材料彈性系數(shù) 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 螺旋角系數(shù)重合度系數(shù) ，由推薦值0.850.92，取0.87，故齒輪模數(shù)m 按表6.6圓整m2mm標(biāo)準(zhǔn)中心距a 圓整后?。?/p>

8、分度圓螺旋角：=13度小輪分度圓直徑 ： 齒寬b ，取整后：b=42大輪齒寬： 小輪齒寬 ： mm 3）、 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算由（機(jī)械設(shè)計(jì)課本）式610 當(dāng)量齒數(shù) 齒形系數(shù) 小輪 大輪應(yīng)力修正系數(shù) 小輪 大輪重合度 ： 解得： 重合度系數(shù)解得：故 4）、齒輪其他主要尺寸計(jì)算大輪分度圓直徑： 根圓直徑 ： 頂圓直徑 5）、 低速級(jí)圓柱齒輪幾何參數(shù)低速級(jí)：選擇圓柱直齒輪1 選材齒輪材料，確定許用應(yīng)力(1) 一般機(jī)器,速度不高,選用8級(jí)精度(GB10095-88)小齒輪材料：40Cr(調(diào)質(zhì)處理) HBS 260大齒輪材料：45 (正火處理) HBS 210許用接觸應(yīng)力，由式6-6， 小齒輪的接

9、觸疲勞強(qiáng)度極限=700MPa.大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限=550MPa.接觸疲勞壽命系數(shù) 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N 由式6-7 查圖6-5得接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)則許用彎曲應(yīng)力計(jì)算 由式彎曲疲勞極限=378彎曲疲勞壽命系數(shù) =1彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)=1彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) 2 齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，按估取圓周速度小輪分度圓直徑齒寬系數(shù)小輪齒數(shù) 在推薦值20-40中選取27大輪齒數(shù) =i=60.48 圓整為61齒數(shù)比u 傳動(dòng)比誤差 小輪轉(zhuǎn)矩T1T1=載荷系數(shù)K= 使用系數(shù) 動(dòng)載系數(shù)齒間載荷分配系數(shù) 齒向載荷分布系數(shù)載荷系數(shù)K= 材料彈性系數(shù)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 重合度系數(shù)模數(shù)m=d1=2.89 圓整

10、為3分度圓直徑圓周速度 與估取接近齒寬b mm 圓整為65mm大齒輪齒寬b2 b2=b小齒輪齒寬b1 b1=b2+(5-10)=70由式6-16 大小齒輪齒形系數(shù) 查表6.5 小輪YFa1 大輪YFa2 齒輪應(yīng)力修正系數(shù) 查表6.5 小輪YSa1 大輪YSa2重合度重合度系數(shù) 滿足要求5. 齒輪其他主要尺寸計(jì)算大齒輪分度圓直徑=267根圓直徑頂圓直徑四、 （插）聯(lián)軸器的選擇工作情況系數(shù) 則=Nm 選TL型彈性塊聯(lián)軸器型號(hào)：許用轉(zhuǎn)矩： 許用轉(zhuǎn)速：n=5000r/min聯(lián)軸器參數(shù)：D=160mmL=72mm五、 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算(一) 齒輪上作用力計(jì)算高速級(jí)：1) 小齒輪圓周力徑向力軸向力大齒輪圓周力

11、徑向力軸向力低速級(jí)：1) 小齒輪圓周力徑向力2) 大齒輪圓周力徑向力(二) 初步估計(jì)軸的直徑選取45號(hào)鋼作為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理由式8-2 計(jì)算軸的最小直徑并加大3%以考慮鍵槽的影響，查表8-6 取A=115d=Ad=Ad=Amm(三) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高速軸：1確定軸的結(jié)構(gòu)方案由于是高速級(jí)，采用斜齒輪使傳動(dòng)平穩(wěn)，同時(shí)受力不大，考慮使用角接觸球軸承。2確定各軸段直徑和長度1段：由聯(lián)軸器尺寸參數(shù)確定，d1=30mm,長度比b1=60mm 2段：為使半聯(lián)軸器定位，軸肩高度h=c+(2-3)mm,孔倒角c取2mm,d2=40mm，b2=69mm3段：為便于裝拆軸承內(nèi)圈，d3d2且符合標(biāo)準(zhǔn)軸承內(nèi)徑。查GB/

12、T292-1994,軸承暫選型號(hào)為7209C， =45mm， b3=36軸承潤滑方式選擇:d2且符合標(biāo)準(zhǔn)軸承內(nèi)徑。軸承暫選型號(hào)為2410，d5=50mm,其寬度 b5=60軸承潤滑方式選擇:10機(jī)蓋，機(jī)座肋厚77軸承端蓋外徑+（55.5）D為軸承外徑102102125軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離盡量靠近，不可干涉102102125八、 減速器的潤滑與密封1、齒輪潤滑齒輪速度小于12m/s，采用浸油潤油。高速級(jí)大齒輪浸油一個(gè)齒高的高度，低速級(jí)大齒輪浸油深度為20mm左右，符合要求2、滾動(dòng)軸承的潤滑1) 查機(jī)械設(shè)計(jì)表10.10，軸承的潤滑方式由值確定。高速級(jí) 并定期加脂，補(bǔ)充脂的運(yùn)動(dòng)消耗。2) 采用脂潤滑軸

13、承的時(shí)候，為避免稀油稀釋油脂，需用擋油板將軸承與箱體內(nèi)部隔開。3) 在選用潤滑脂的牌號(hào)時(shí)，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)表24-6查得常用油脂的主要質(zhì)量指標(biāo)和用途。軸承選用通用鋰基潤滑脂（GB7324-1987），它適用于溫度范圍內(nèi)各種機(jī)械設(shè)備的軸承，選用牌號(hào)為的潤滑脂。3、軸密封形式的選擇 1) 在構(gòu)成機(jī)體的各零件間，如機(jī)蓋與機(jī)座間、及外伸軸的輸出、輸入軸與軸承蓋間，需設(shè)置不同形式的密封裝置。對(duì)于無相對(duì)運(yùn)動(dòng)的結(jié)合面，常用密封膠、耐油橡膠墊圈等；對(duì)于旋轉(zhuǎn)零件如外伸軸的密封，則需根據(jù)其不同的運(yùn)動(dòng)速度和密封要求考慮不同的密封件和結(jié)構(gòu)。 2) 為防止機(jī)體內(nèi)潤滑劑外泄和外部雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)體內(nèi)部，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程上機(jī)與設(shè)計(jì)表6-2知密封形式由密封處圓周速度決定。各透蓋密封處圓周速度： 九、 其他技術(shù)說明1. 減速器裝配前，必須按圖紙檢驗(yàn)各個(gè)部分零件，然后需用煤油清洗，滾動(dòng)軸承用汽油清洗，內(nèi)壁涂刷抗機(jī)油浸蝕的涂料兩次；2. 在裝配過程中軸承裝配要保證裝配游隙；3. 軸承部位油脂的填入量要小于其所在軸承腔空間的2/3；4. 減速器的潤滑劑在跑合后要立即更換，其次應(yīng)該定期檢查，半年更換一次。潤滑軸承的潤滑脂應(yīng)定期添加；5. 在機(jī)蓋機(jī)體間，裝配是涂密封膠或水玻璃，其他密封件應(yīng)選用耐油材料；6. 對(duì)箱蓋與底座結(jié)合面禁用墊片，必要時(shí)可涂酒精漆片或水玻璃。箱蓋與底座裝配好后，在擰緊螺栓前應(yīng)用mm塞尺檢查其密封性。在運(yùn)轉(zhuǎn)