帶式輸送機傳動裝置的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、1909青島大學本科畢業(yè)論文設(shè)計帶式運輸機傳動裝置學院：機械學院學生：王小明指導老師：潘攀2020年5月青島大學本科論文設(shè)計任務書2第一部分傳動裝置總體設(shè)計4第二部分V帶設(shè)計6第三部分各齒輪的設(shè)計計算 9第四部分軸的設(shè)計13第五部分校核19第六部分主要尺寸及數(shù)據(jù) 21設(shè)計任務書一、 課程設(shè)計題目：設(shè)計帶式運輸機傳動裝置(簡圖如下)原始數(shù)據(jù):數(shù)據(jù)編號35710運輸機工作轉(zhuǎn)矩 T/(N.m)690630760620運輸機帶速V/(m/s)0.80.90.750.9卷筒直徑D/mm320380320360工作條件：連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，工作時有輕微振動，使用期限為 10年，小批量生產(chǎn)，單班制工作(8小時/天

2、)。運輸速度允許誤差為 5%。二、課程設(shè)計內(nèi)容1）傳動裝置的總體設(shè)計。2）傳動件及支承的設(shè)計計算。3）減速器裝配圖及零件工作圖。4）設(shè)計計算說明書編寫。每個學生應完成：1）部件裝配圖一張（A1）。2）零件工作圖兩張（A3）3）設(shè)計說明書一份（60008000字）。本組設(shè)計數(shù)據(jù)：第三組數(shù)據(jù)：運輸機工作軸轉(zhuǎn)矩 T/（N.m） 690運輸機帶速V/（m/s） 0J。卷筒直徑D/mm 320。已給方案：外傳動機構(gòu)為V帶傳動。減速器為兩級展開式圓柱齒輪減速器。第一部分傳動裝置總體設(shè)計傳動方案（已給定）1)外傳動為V帶傳動。2)減速器為兩級展開式圓柱齒輪減速器。3)方案簡圖如下:二、該方案的優(yōu)缺點：該工作

3、機有輕微振動，由于 V帶有緩沖吸振能力，采用V帶傳動能減小振動帶來的影響，并且該工作機屬于小功率、載荷變化不大，可以采用 V帶這 種簡單的結(jié)構(gòu)，并且價格便宜，標準化程度高，大幅降低了成本。減速器部分兩 級展開式圓柱齒輪減速，這是兩級減速器中應用最廣泛的一種。齒輪相對于軸承 不對稱，要求軸具有較大的剛度。高速級齒輪常布置在遠離扭矩輸入端的一邊，以減小因彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均現(xiàn)象。原動機部分為Y系列三相交流異步電動機?？傮w來講，該傳動方案滿足工作機的性能要求，適應工作條件、工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、成本低傳動效率高結(jié)果計算與說明三、原動機選擇（Y系列三相交流異步電動機）V 0

4、.8n - D 3.14 0.32 傳動裝置總效率:工作機所需功率：Pw w =0.96 （ 見課設(shè)P9）148 R.?min（見課設(shè)式2-4） aa 123456780.990.990.990.97 口 0.990.971234560.990.95（見課設(shè)表 12-8）780.99 0.99 0.99 0.97 0.99 0.97 0.99 0.95 0.85電動機的輸出功率：Pd（見課設(shè)式2-1 ）Pd PW -36- 4.23Kw取 Pd 5.5kPd0.85PdKwa選擇電動機為 Y132M1-6型（見課設(shè)表19-1）技術(shù)數(shù)據(jù)：額定功率（Kw） 4 滿載轉(zhuǎn)矩（%in ）960額定轉(zhuǎn)矩（

5、N m）2.0最大轉(zhuǎn)矩（N m）2.0Y132M1-6電動機的外型尺寸（mm： （見課設(shè)表19-3）A: 216 B : 178 C : 89 D : 38 E : 80 F : 10 G : 33 H :132 K : 12 AB : 280 AC : 270 AD : 210 HD : 315 BB : 238L: 235四、傳動裝置總體傳動比的確定及各級傳動比的分配1、 總傳動比：ia（見課設(shè)式2-6）nm 960 20ia n 482、 各級傳動比分配：（見課設(shè)式2-7） ia il i 2 |320 2.62 3.07 2.5 i a初定 i1 2.6212 3.0713 2.5第二

6、部分V帶設(shè)計外傳動帶選為普通V帶傳動1、確定計算功率：Pca1）、由表5-9查得工作情況系數(shù)KA 1.12）、由式 5-23 （機設(shè)）Pca Ka p 1.1 5.5 5.65kw2、選擇V帶型號查圖5-12a（機設(shè)）選A型V帶。3.確定帶輪直徑da1 da2（1）、參考圖5-12a （機設(shè)）及表5-3 （機設(shè)）選取小帶輪直彳全da1 112mmda1 h2（電機中心高符合要求）(2)、驗算帶速 由式5-7 (機設(shè))Vinda1 96011260 100060 100015.63m s(3)、從動帶輪直徑 da2da2 i da1 2-61 112 293.24mm查表5-4 (機設(shè))取da2

7、 280mm(4)、傳動比ii亞變2.5da1 112(5)、從動輪轉(zhuǎn)速n1 960n2 - yr 380 Rmin i2.54.確定中心距a和帶長Ld(1)、按式(5-23機設(shè))初選中心距0.7 d a1 da2 a。2da1 da2274.4 a0 787 取 a 700mm(2)、按式(5-24機設(shè))求帶的計算基礎(chǔ)準長度L0L。2a0 2(dd1 dd2)(dd1 dd12(2 700 -(112 280)1960mm2一 2(280 112) )mm4 700查圖.5-7(機設(shè))取帶的基準長度Ld=2000mm、按式(5-25機設(shè))計算中心距：aLd L02000 1960a a0 J

8、(700 )mm 7.20mm（4）、按式（5-26機設(shè)）確定中心距調(diào)整范圍amax a 0.03Ld (720 0.03 2000)mm 780mmamin a 0.015Ld (720 0.015 2000)mm 690mm5 .驗算小帶輪包角0c 1由式（5-11機設(shè)）1 180dd2 ddi 601661206 .確定V帶根數(shù)Z（1）、由表（5-7 機設(shè)）查得 dd1=112 n1=800r/min 及 n1=980r/min時，單根V帶的額定功率分呷為1.00Kw和1.18Kw, 用線性插值法求n1=980r/min時的額定功率P0值。1.18 1.00D0 （1.00 -（960

9、800）Kw 1.16KwP0980 800（2）、由表（5-10 機設(shè)）查得 P0=0.11Kw（3）、由表查得（5-12機設(shè)）查得包角系數(shù)k 0.96（4）、由表（5-13機設(shè)）查得長度系數(shù)KL=1.03（5）、計算V帶根數(shù)Z,由式（5-28機設(shè)）ZPca(P。P0)K Kl5.56(1.16 0.11) 0.96 1.034.49取Z=5根7 .計算單根V帶初拉力F0,由式（5-29）機設(shè)。500包(空VZ Ka1) qv2 160N由表5-5機設(shè)查得青島大學本科論文8 .計算對軸的壓力FQ由式（5-30機設(shè)）得1160Fq 2Z F0siny1 （2 5 160 sin-）N 1588

10、N9 .確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸，給制帶輪工作圖小帶輪基準直徑ddi=112mmi用實心式結(jié)構(gòu)。大帶輪基 準直徑dd2=280mm采用孔板式結(jié)構(gòu)，基準圖見零件工作圖。第三部分各齒輪的設(shè)計計算一、高速級減速齒輪設(shè)計（直齒圓柱齒輪）1 .齒輪的材料，精度和齒數(shù)選擇，因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速 不高，材料按表7-1選取，都采用45號鋼，鍛選項毛坯，大 齒輪、正火處理，小齒輪調(diào)質(zhì)，均用軟齒面。齒輪精度用8級，輪齒表面精糙度為Ra1.6,軟齒面閉式傳動，失效形式為 占蝕，考 慮傳動平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多些，取 Z1=34 則Z2=Z1i=34X 2.62=892 .設(shè)計計算。（1）設(shè)計準則，按齒面接觸疲勞強度計算，再按

11、齒根 彎曲疲勞強度校核。（2）按齒面接觸疲勞強度設(shè)計，由式（7-9）,3ZHZZZE 2K 卜 U 1d 1t . H d uT1=9.55 x 106X P/n=9.55 乂 106X 5.42/384=134794 N mm由圖（7-6）選取材料的接觸疲勞，極限應力為6 HILim 二5806 HILin 二560由圖7-7選取材料彎曲疲勞極陰應力6 HILim =2306 HILin =210應力循環(huán)次數(shù)N由式(7-3)計算N i=60n, at=60 x (8 x 360x 10)=6.64 乂 109N 2= N1/u=6.64 X 109/2.62=2.53 X109由圖7-8查得

12、接觸疲勞壽命系數(shù)；Zn1=1.1 Z n尸1.04由圖7-9查得彎曲；Yn1=1 Yn2=1由圖7-2查得接觸疲勞安全系數(shù)：Smin=1.4又Yst=2.0試選Kt=1.3由式(7-1)(7-2)求許用接觸應力和許用彎曲應力SZN1 638M PaH2二ZN2 582M PaF1gYTYN1 328K Pa F minF2UYTYN2 300M Pa F min查圖7-10得Kv=1.05由表7-3查和得 K A=1.25.由表7-4將有關(guān)值代入式(7-9)得d1t 3(ZuZeZ)22Kt貝U V1=(兀 d1tn1/60 X 1000)=1.3m/s (Z1 V1/100)=1.3 x (

13、34/100)m/s=0.44m/s查得 KB =1.08.取 K% =1.05.貝U KH=KAKVKK% =1.42 ,修正d1 d,石 66.68mmM=d1/Z1=1.96mm由表7-6取標準模數(shù)：m=2mm(3)計算幾何尺寸d1=mz1=2dmin。(2)各軸段長度的確定軸段1的長度為軸承6008的寬度和軸承到箱體內(nèi)壁的距離 加上箱體內(nèi)壁到齒輪端面的距離加上2mm l1=32mm 2段應比齒輪寬略小2mm為l2=73mm 3段的長度按軸肩寬度公式計算 l3=1.4h ;去 l3=6mm 4 段：l4=109mm l5 和軸承 6008 同寬取 l5=15mm l6=55mm 7段同大

14、帶輪同寬，取l7=90mm 其中l(wèi)4 , l6是在確定其它段長度和箱體內(nèi)壁寬后確定的。于是，可得軸的支點上受力點間的跨距L1=52.5mm,青島大學本科論文L2=159mm L3=107.5mm3 3).軸上零件的周向固定為了保證良好的對中性，齒輪與軸選用過盈配合H7/r6。與軸承內(nèi)圈配合軸勁選用k6,齒輪與大帶輪均采用 A型普通平鍵聯(lián)接，分別為 16*63 GB1096-1979 及鍵 10*80 GB1096-1979。4 4).軸上倒角與圓角為保證6008軸承內(nèi)圈端面緊靠定位軸肩的端面，根據(jù)軸承手冊的推薦，取軸肩圓角半徑為1mm其他軸肩圓角半徑均為2mm根據(jù)標準GB6403.4-1986

15、,軸的左右端倒角均為1*45。5 .軸的受力分析(1)畫軸的受力簡圖。(2)計算支座反力。2 128.653784N68Ft=2T1/d1 =3784 0.3639 1377NFr=Fttg20 cFQ=1588N 在水平面上FK辿衛(wèi)966N Fr1h=|2 13153 阻5FR2H=Fr-FR1H=1377-966=411N在垂直面上H亞星352N FR1V=|2 |3153 52.5Fr2V=Ft- FR1V=1377-352=1025N 在水平面上，a-a剖面左側(cè)M Ah=FR1Hl3=966 52.5=50.715N ma-a剖面右側(cè)M A=FR2H12=411 153=62.88 N

16、 m在垂直面上MAv=M AV=FR1V12=352S，故a-a 剖面安全.(2)b-b截面右側(cè) 抗彎截面系數(shù) W 0.1d 3=0.1 X533=14.887m3 抗扭截面系數(shù) WT=0.2d3=0.2X 533=29.775 m3又Mb=174 Nm,故彎曲應力17414.88711.7MPa切應力11.7MPaWt128.74.32MPa29.775 2.16MPam 2由附表10-1查得過盈配合引起的有效應力集中系數(shù)26 K1.89,0.81,0.76,1.0,0.2,0.12.61.0 0.811.891.0 0.7637.74 27.7430011.7 0.2 01552.16 0

17、.1 2.162237.74 27.7422.3637.7427.74顯然SS，故b-b截面右側(cè)安全。(3) b-b截面左側(cè)WT=0.2d3=0.2 X 423=14.82 m3b-b截面左右側(cè)的彎矩、扭矩相同。彎曲應力切應力Wt1747.4123.48MPa23.48MPa128.714.828.68MPam -f 4.34MPa(D-d) /r=1 r/d=0.05,由附表10-2查得圓角引起的有效應力集中系數(shù)K 1.48，K 1.36。由附表10-4查得絕對 尺寸系數(shù)0.83,0.78。又 1.0,020.1。則3001.48 cc ,c c c c23.48 0.2 01.0 0.83

18、7.161551.361.0 0.7819.384.34 0.1 4.349s SS22S S7.16 19.38227.16 19.386.72顯然S S，故b-b截面左側(cè)安全。第五部分校核高速軸軸承F rl3 3784 52.5FR1H 3 966Nl2 l3153 52.5FR2H=Fr-FR1H=1377-966=411NFR1V 77 352Nl2 l3153 52.5Fw=Ft- F r1V=1377-352=1025N軸承的型號為6008, Cr=16.2 kN1) FA/COr=02) 計算當量動載荷Pr fPXFR YFa查表得fP=1.2徑向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y為X=

19、1,Y=0Pr f P X FR YFA =1.2 X ( 1X352) =422.4 N3)驗算6008的壽命316667 1620032448486 28800L 384 422.4驗算右邊軸承Lh166673843162003 99177 288001.2 1025鍵的校核鍵1 10 X 8L=80GB1096-79則強度條件為2T/d 2 128.65/0.032n 33.5MPap lk 0.08 0.003查表許用擠壓應力p 110Mpa所以鍵的強度足夠鍵 2 12 X 8 L=63GB1096-79則強度條件為2T/d 2 128.65/0.04430.95MPap lk 0.0

20、63 0.003查表許用擠壓應力p 110Mpa式。所以鍵的強度足夠聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器選擇為TL8型彈性聯(lián)軸器GB4323-84減速器的潤滑1 .齒輪的潤滑因齒輪的圓周速度12 m/s,所以才用浸油潤滑的潤滑方高速齒輪浸入油里約0.7個齒高，但不小于10mm低速級齒輪浸入油高度約為1個齒高（不小于10mm, 1/6齒輪。2 .滾動軸承的潤滑因潤滑油中的傳動零件（齒輪）的圓周速度VA 1.52m/s所以采用飛濺潤滑，第六部分主要尺寸及數(shù)據(jù)箱體尺寸：箱體壁厚 10mm箱蓋壁厚1 8mm箱座凸緣厚度b=15mm箱蓋凸緣厚度b1 = 15mm箱座底凸緣厚度b2=25mm地腳螺栓直徑df=M16地腳螺栓

21、數(shù)目n=4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d1=M12聯(lián)接螺栓d2的間距l(xiāng)=150mm軸承端蓋螺釘直徑d3=M8定位銷直徑d=6mmdf、d1、d2 至外箱壁的距離 C1=18mm 18 mm 13 mmdf、d2至凸緣邊緣的距離 C2=16mm 11 mm軸承旁凸臺半徑R1=11mm凸臺高度根據(jù)低速軸承座外半徑確定外箱壁至軸承座端面距離L1=40mm大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離 1 = 10mm齒輪端面與內(nèi)箱壁距離4 2=10mm箱蓋，箱座肋厚 m1=m=7mm軸承端蓋外徑D2 :凸緣式端蓋：D+(55.5) d3以上尺寸參考機械設(shè)計課程設(shè)計 P17P21傳動比原始分配傳動比為：i1=2.62 i2=3.07

22、i3=2.5修正后：i1=2.5i2=2.62i3=3.07各軸新的轉(zhuǎn)速為 ：n1=960/2.5=3.84n2=384/2.61 = 147n3=147/3.07=48各軸的輸入功率P1=pdi 8. 7 =5.5 X 0.95 X 0.99=5.42P2=p1 y 6 刀 5=5.42 X 0.97 乂 0.99=5.20P3=p2i 4刀 3=5.20 X 0.97 乂 0.99=5.00P4=p3i 2 刀 1=5.00 X 0.99 X 0.99=4.90各軸的輸入轉(zhuǎn)矩T1=9550Pdi1 刀 8 刀 7/nm=9550X 5.5 乂 2.5 乂 0.95 乂0.99=128.65

23、T2=T1i2刀6 刀 5=128.65 乂 2.62乂 0.97乂0.99=323.68T3=T2i3刀4 刀 3=323.68 乂 3.07乂 0.97乂0.99=954.25青島大學本科論文T4= T3 刀 2 刀 1=954.23 乂 0.99 乂 0.99=935.26軸號功率p轉(zhuǎn)矩T轉(zhuǎn)速n傳動比i效率T電機軸5.52.09601115.42128.653842.50.9425.20323.681482.620.9635.00954.25483.070.96工作機軸4.90935.264810.98齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸兩小齒輪采用實心結(jié)構(gòu)兩大齒輪采用復板式結(jié)構(gòu)齒輪z1尺寸z=34 d1=6

24、8 m=2 d=44 b=75d1=68ha=ha*m=1區(qū) 2=2mmhf=( ha*+c*)m=(1+0.25) 乂 2=2.5mmh=ha+hf=2+2.5=4.5mmda=d1 + 2ha=68+2x 2=72mmdf=d1 2hf=68-2X 2.5=63p= 兀 m=6.28mms= 兀 m/2=3.14 x 2/2=3.14mmc=c*m=0.25 x 2=0.5mm齒輪z2的尺寸由軸可得 d2=178 z2=89 m=2 b=65 d4=49ha=ha*m=1 x 2=2mmh=ha+hf=2+2.5=4.5mmhf=(1 +0.5) X2=2.5mmda=d2+ 2ha=17

25、8+ 2X 2=182df=d1 2hf=178 2X2.5=173p=兀 m=6.28mms=兀 m/2=3.14 x 2/2=3.14mme=兀 m/2=3.14 x 2/2=3.14mmc=c*m=0.25 x 2=0.5mmDo D378.4 162 120DT-22D3= 1.6D4=1.6 X 49=78.4D0= da-10mn=182-10x 2=162D2= 0.25(D0-D3)=0.25(162-78.4)=20R=5 c=0.2b=0.2 X 65=13齒輪3尺寸由軸可得，d=49 d3=85 z3=34 m=2.5 b=95ha =ha*m=1 x 2.5=2.5h=ha+hf=2.5+3.125=5.625hf=(ha*+c*)m=(1+0.25) x 2.5=3.125青島大學本科論文da=d3+2ha=85+2X 2.5=90df=d1-2hf=85-2 X 3.125=78.75p=%m=3.14X 2.5=7.85s=兀 m/2=3.14 X 2