《原創(chuàng)》設計輸送傳動裝置

1、機械設計基礎課程設計說明書目錄機械零件課程設計任務書 3一、 電動機的選擇 4二、 計算傳動裝置的總傳動比和分配傳動比 5三、 計算傳動裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù) 6 四、 齒輪的設計 7五、 v帶傳動設計 11六、 軸的設計 15七、 鍵的設計與校核 19八、 軸承的選擇與校核 22九、 聯(lián)軸器的選擇 25十、 減速器的箱體設計 26十一、 減速器的潤滑、密封和潤滑油牌號的選擇 28十二、 設計小結 29十三、 參考資料 31機械零件課程設計任務書設計題目：設計輸送傳動裝置。一.總體布置簡圖:二. 總傳動比誤差為±5%，單向回轉，輕微沖擊。 三.原始數(shù)據(jù)：輸出軸功率p/kw3輸出軸轉

2、速n/(r/min)35傳動工作年限（年）6工作制度（班/日）2工作場所車間批量小批四設計內(nèi)容： 1. 電動機的選擇與運動參數(shù)計算； 2. 齒輪傳動設計計算； 3. v帶傳動設計計算； 4. 軸的結構尺寸設計； 5. 鍵的選擇； 6. 滾動軸承的選擇； 7. 裝配圖、零件圖的繪制； 8. 設計說明書的編寫。一、電動機的選擇設計項目計算及說明主要結果（1）選電動機類型按已知工作要求和條件，選用y型全封閉型籠型三相異步電機（2）選擇電動機功率（3）確定電動機的轉速工作機所需功率：pw3kw 電動機的輸出功率：pdpw/，0.82，pd3.66kw 電動機轉速的選擇：nw=35r/min，v帶傳動比

3、i1=24，單級齒輪傳動比i2=35（查表2.3） nd（i1×i2×i2）nw。電動機轉速范圍為6303500r/min電動機型號確定：由附錄八查出符合條件的電動機型號y112m4并根據(jù)輪廓尺寸、重量、成本、傳動比等 因素的考慮，最后確定選定y112m4型號的電動機，額度功率為4kw，滿載轉速1440r/min二、計算總傳動比和分配傳動比設計項目計算及說明主要結果（1）計算總傳動比i1.由選定電動機的滿載轉速nm和輸出軸轉速nw，總傳動比為i=nm/nw，得i=41.142合理分配各級傳動比：v帶傳動比i1=3，閉合齒輪傳動比i2=3.5，開式齒輪傳動比i3=3.92i1

4、=3i2=3.5i3=3.92三、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)運動和動力參數(shù)的計算結果列與下表：項 目電動機軸軸i軸ii軸iii轉速（r/min）144048013735功率（kw）3.663.483.313.01轉矩（n·m）24.2769.20230.18821.83傳動比33.53.92效率0.960.960.92四、減速器齒輪設計設計項目計算及說明主要結果（1）選擇齒輪材料及精度等級因傳遞功率不大，選用軟齒面齒輪組合，1按表11.8選擇齒輪材料 小齒輪材料為45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為220250hbs大齒輪材料為45鋼正火，硬度為170210hbs 2因為是普通減速器，由表11.20

5、選用9級精度，要求齒面粗糙度ra=6.3（）按齒面接觸疲勞強度設計（3）許應接觸力h確定有關參數(shù)與系數(shù)： 轉矩：t=69154 n·mm 查表11.10得：載荷系數(shù)k1.1 選小齒輪齒數(shù)z130，則大齒輪齒數(shù)z2iz1=3.5×30=105。實際齒數(shù)比u=3.5因單級直齒圓柱齒輪為對稱布置，又為軟齒面，由表11.19選取d（齒寬系數(shù)）=1 許應接觸應力： 由圖11.23查得 hlim1560mpa hlim2530mpa 由表11.19查得 sh=1。 n160·n1·j·lh60×480×1×（6×52

6、×80）7.2×10e8n2n1/i7.2×10e8/3.5=2.05×10e8 由表11.26查得 zn11 zn21.05 計算接觸疲勞許用應力：h1zn1·hlim1/sh560mpa h2zn2·hlim2/sh557mpa 試算小齒輪分度圓直徑，確定模數(shù)： d1 76.43׳kt1（+1）/dhe2=51.82mm m=d1/z1=1.73mm 由表11.3取標準模數(shù) m=2mmk1.1z130，z2105d=1h1560mpa h2557mpam=2mm（3）主要尺寸計算：分度圓直徑d1=mz1=2&

7、#215;30=60mmd2=mz2=2×105=210mm齒寬 b=dd1=1×60=60mm取b2=60mm 則b1=b2+5=65mm中心距a=0.5×m（z1+z2）=135mmb1=65mmb2=60mma=135mm（4）按齒根彎曲疲勞強度校核（5）驗算齒輪的圓周速度由式（11.12）得出，如ff，則校核合格。 確定有關系數(shù)和參數(shù)： 齒形系數(shù)yf，查表11.12得 yf1=2.54 yf2=2.14 應力學整系數(shù)ys，查表11.13得 ys1=1.63 ys2=1.88 許應彎曲應力f 由圖11.24查得 flim1=210mpa flim2=190m

8、pa 由表11.9查得 sf=1.3 由圖11.25查得 yni=yn2=1 由式（11.16）可得 f1=yni·flim/sf=162mpa f2=yni·flim/sf=146mpa 故計算出 f1=21mpa f1 f2=20mpaf2 齒根彎曲疲勞強度校核合格。v=·d1·n1/（60×1000）=1.5m/s 由表11.21可知，選9級精度合適以大齒輪為例，齒輪的直頂圓直徑為：da2=d2+2ha=214mm，由于200da2500之間，所以 采用腹板式結構。齒輪零件工作圖略。yf1=2.54 yf2=2.14ys1=1.63 ys

9、2=1.88flim1=210mpa flim2=190mpav=1.5m/sda2=214mm五、v帶傳動設計設計項目計算及計算主要結果（1）確定計算功率差參考資料1.查表9.21得 ka（工作情況系數(shù)）=1.1 pc=kap=4.4kw4.4kw(2)選擇v帶的型號根據(jù)使用要求，pa=4.4kw，n1=1440r/min，由圖9.13選用a型普通v帶普通a型v帶(3)確定帶輪基準直徑根據(jù)表9.6和圖9.13選?。篸d1=100mmdmin=90mm 帶輪基準直徑為 dd2=(n1/n2)dd1=270mm，按表9.3選取標準直值dd2=265mm實際n2轉速489.8r/min，誤差相對率

10、2%，總誤差±5%允許dd2=265mm（4）驗算帶速v=·d1·n1/（60×1000）=6.78m/s，帶速在5-25m/s范圍內(nèi)v=6.78m/s（5）初定中心距a和基準帶長ld初定中心距a0=1200mm，則ld0：ld0=2a0+(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)²/4a0=2963.38mm 查表9.4取基準長度ld=2800mm 實際中心距a為aa0+(ld-ld0）/2=1118.31mm 中心距變動范圍為 amin=a-0.015ld=1076mm amax=a+0.03ld=1202mma=1118.31mmld=2

11、800mm（6）校驗小帶輪包角1a1=180º-57.3º（dd2-dd1）/a=171º120º,合格1=171（7）確定v帶根數(shù)z確定有關系數(shù)和參數(shù) 根據(jù)dd1=90mm，n=1440r/min，查表9.9，得p0=1.07kw 由表9.18查得ka=0.001275 根據(jù)傳動比i=2.94，查表9.19得ki=1.1373，則p0=kb·n·(1-1/ki)=0.18kw 由表9.4查得帶長度修正系數(shù)kl=1.11，由圖9.12查得包角系數(shù)ka=0.98 得zpc/(p0+p0)kakl=3.24，圓整得z=4z=4（8）單根v

12、帶的初拉力f0由參考資料1表9.6查得a型普通v帶的每米長質(zhì)量q=0.10kg/m 得f0=（500pc/zv）·（2.5/ka-1)+qv²=46.78n.f0=46.78n（9）帶輪軸上的壓邊力ff=2·f0·z·sin(a1/2)=373.08nf=373.08n（10）設計結果選用4根a2800gb/t 13575.192 v帶，中心距a=1118mm，小帶輪直徑90mm，大帶 輪直徑265mm，軸上壓力f=373.08n4根a-2800gb/t 13575.1_92v帶綜上結果各參數(shù)列表如下：參數(shù)電動機軸1軸2軸滾筒軸功率p/kw3.

13、663.483.313.01轉速n/r/min144048013735轉矩t/n.m24.2769.20230.18821.83傳動比i 33.53.92效率0.960.960.92六、軸的設計1軸設計設計項目計算及說明主要結果（1）選擇軸的材料，確定許用應力。由已知條件可知此減速器傳遞的功率屬于中小功率，對材料無特殊要求，故選用45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。由表16.1查得強度極限b=637mpa，再由表16.3查得許用彎曲應力-1b=60mpa(2)按扭矩強度估算軸徑根據(jù)參考資料查表16.2得 c=118107 得 dc³p/n=（107118）·³3.48/480=2

14、0.722.8mm。 考慮到軸的最小直徑處要安裝帶輪，會有鍵槽存在，故需將估算直徑加大3%-5%，取為21.32 23.94mm，由設計手冊取標準直徑d=24mmd=24mm(3)軸的結構設計草圖: 軸的結構草圖軸的設計：1選擇軸的材料，確定許用應力： 由已知條件可知此減速器傳遞的功率屬于中小功率，對材料無特殊要求，故選用45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì) 處理。由表16.1查得強度極限b=637mpa，再由表16.3查得許用彎曲應力-1b=60mpa2按鈕轉強度估算軸徑（最小直徑） 查表16.2得 c=118107 得 dc³p/n=（107118）·³3.31/137=30.93

15、4.1mm。 考慮到軸的最小直徑處要安裝齒輪，會有鍵槽存在，故需將估算直徑加大3%-5%，取為31.83 35.81mm，由設計手冊取標準直徑d=34mm3軸的結構設計草圖: 軸的結構草圖 軸的設計：1選擇軸的材料，確定許用應力： 由已知條件可知此減速器傳遞的功率屬于中小功率，對材料無特殊要求，故選用45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì) 處理。由表16.1查得強度極限b=637mpa，再由表16.3查得許用彎曲應力-1b=60mpa2按鈕轉強度估算軸徑（最小直徑） 查表16.2得 c=118107 得 dc³p/n=（107118）·³3.01/35=47.2952.16mm。 由設計

16、手冊取標準直徑d=50mm3軸的結構設計草圖七、鍵的選擇與校核鍵連接的選擇 均選擇a型平鍵。代號軸徑/mm鍵寬/mm鍵高/mm鍵長/mm軸鍵248750軸鍵3410856軸鍵3410836軸鍵4514950鍵的校核設計項目計算及說明主要結果（1）帶處的鍵 選擇鍵的型號c型確定鍵的基本尺寸 軸徑 d=42mm由參考資料1第121頁表8.1查得: b=12mm h=8mm、l=63mm由表 8.2查得許用應力:jy=130mpa jy=4000t/dhljy =4000 x145.16/(42x8x64)jy =32.6mpajy （滿足）寫出鍵的型號： a12×63 gb/1096-2

17、003 c12×63 gb/1096-2003（2）聯(lián)軸器處的鍵 選擇鍵的型號 a型確定鍵的基本尺寸 軸徑 d=28mm由參考資料1第121頁表8.1查得: b=8mm、 h=7mm、 l=70mm由表 8.2查得許用應力:jy=130mpa jy=4000t/dhljy =4000x452.43/(28x7x70)jy =123.6mpajy （滿足）寫出鍵的型號：a8×70 gb/t1096-2003 a8×70 gb/t1096-2003（3）齒輪處的鍵 選擇鍵的型號a型確定鍵的基本尺寸 軸徑 d=53mm由參考資料1第121頁表8.1查得: b=16mm

18、h=10mm、l=70mm由表 8.2查得許用應力:jy=130mpa jy=4000t/dhljy =4000x145.36/(53x7x16)jy =15.6mpajy （滿足）寫出鍵的型號： c16×70 gb/t1096-2003 c16×70 gb/t1096-2003八、滾動軸承的選擇與校核i軸： 1經(jīng)強度校核，選擇滾動軸承 6206型 d=30mm d=62mm b=16mm2公差等級選擇：選普通級po軸承。 ii軸： 1經(jīng)強度校核，選擇滾動軸承 6208型 d=40mm d=80mm b=18mm2公差等級選擇：選普通級po軸承。滾動軸承的校核設計項目計算及

19、說明主要結果（1）軸承的選擇低速軸：初選軸承用圓錐滾子軸承70010ac型號;高速軸：初選軸承用圓錐滾子軸承7009ac型號.(2)計算軸承的軸向力fr fa低速軸fr=3750nfa=869n高速軸fr=2147.4nfa=869n低速軸：fr=3750nfa=869n高速軸：fr=2147.4nfa=869n（3）軸承的壽命計算的校核由參考資料1第349頁表17.8得x=1由參考資料1第350頁表17.9得fp=1.2由參考資料1第351頁表17.10得ft=1由參考資料2 第315頁附表4.4得cr=26.5kn y=0低速軸p=fp(x fr+ y fa)p=1.2×(1&#

20、215;2147.4+0)=2576.4n軸承的工作時間為：=5×52×24×24=31200h 所以選擇70010ac是合格的。高速軸p=fp(x fr+ y fa)p=1.2×(1×2147.4+0)=4500n軸承的工作時間為：=5×52×24×24=31200h 所以選擇7009ac是合格的。九、聯(lián)軸器的選擇設計項目計算及說明主要結果（1）選擇聯(lián)軸器為緩和震動和沖擊，選擇彈性柱 銷聯(lián)軸器(2)選擇聯(lián)軸器的型號計算轉矩：由參考資料1第397頁表19.1得k=1.35tc=kt=1.35×454.23

21、=613.2n·m由參考資料2第299頁附表3.2選用hl4型號的聯(lián)軸器 tm=630n·m因為tc<tm ，所以聯(lián)軸器的選擇合格因為外伸端為圓柱型軸，故選取y型軸孔，從動端選用j型軸孔，a型鍵槽 所以所選聯(lián)軸器的型號為：hl3型yaa42x82/ja28x61hl3型yaa42x82/ja28x61十、減速器箱體設計1類型選擇：選擇一級鑄鐵圓柱齒輪減速器。2箱體主要結構尺寸：（mm）名 稱箱座壁厚箱蓋壁厚1箱蓋凸緣厚度b1尺 寸/mm8812箱座凸緣厚度b箱底凸緣厚度b2地腳螺釘直徑df地腳螺釘數(shù)目n軸承旁連接螺栓直徑d1122016412蓋與座連接螺栓直徑d2連接

22、螺栓d2的間距l(xiāng)軸承端蓋螺釘直徑d3檢查孔蓋螺釘直徑d4定位銷直徑d10150868df、d1、d2至外箱壁直徑c1df、d2至凸緣邊緣距離c2軸承旁凸臺半徑r1凸臺高度h外箱壁至軸承座端蓋的距離l11614164040齒頂圓與內(nèi)箱避間的距離1齒輪端面與內(nèi)箱避間的距離2箱蓋、箱座肋厚m1、m2軸承端蓋外徑d2軸承旁連接螺栓距離s12126.8、6.8102125十一、減速器的潤滑、密封和潤滑油牌號的選擇設計項目計算及說明主要結果（1）齒輪的潤滑選擇潤滑的方式：采用浸油潤滑。齒輪的浸油深度為h=15mm,總深度為h0=35mm.h0=35mm(2)軸承的潤滑由于軸承為周向速度，所以宜開設油溝、飛濺潤滑（2） 潤滑油的選擇（3） 密封方法的選取齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設備，選用l-an15潤滑油。 選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉軸唇型密封圈實現(xiàn)密封。密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為f）b25-42-7-acm，（f）b70-90-1