螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)軟齒輪

1、 建筑大學(xué) 課程設(shè)計(jì)說明書題 目： 螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)裝置 課 程： 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（A） 院 （部）： 專 業(yè)： 班級(jí)： 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 目錄一、 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書2二、 減速器各零件的設(shè)計(jì)計(jì)算及說明31. 電動(dòng)機(jī)的選擇.32. 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比的計(jì)算及各級(jí)傳動(dòng)比的分配.53. 各軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算.54. V帶和帶輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算.65. 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算.76. 輸出傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算. .87. 鍵連接的選擇計(jì)算.168. 滾動(dòng)軸承的選擇.189. 箱體設(shè)計(jì).1910. 傳動(dòng)裝置的潤滑密封選擇.2011. 附件的選擇.21三、 小節(jié).22一、機(jī)械設(shè)計(jì)課

2、程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目：螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)二、工作條件及設(shè)計(jì)要求：已知條件：1.工作條件：單班制，兩年一大修，傳動(dòng)平穩(wěn)，使用期限7年，輸送帶速度允許誤差±7。2.螺旋機(jī)主軸功率p=3kw，主軸轉(zhuǎn)速n=85r/min （2）原始數(shù)據(jù) 螺旋輸送機(jī)主軸功率P=3.0KW，輸送機(jī)主軸轉(zhuǎn)速n=85r/min（3）設(shè)計(jì)內(nèi)容1、電動(dòng)機(jī)的選擇與其它參數(shù)選擇計(jì)算2、設(shè)計(jì)帶輪傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)3、設(shè)計(jì)輸出傳動(dòng)軸和輸入傳動(dòng)軸4、滾動(dòng)軸承的選擇5、聯(lián)軸器的選擇6、減速器附件的選擇及箱體設(shè)計(jì)7、潤滑與密封8、繪制裝配圖、零件圖9、編寫設(shè)計(jì)說明書（4）設(shè)計(jì)任務(wù)1、設(shè)計(jì)說明書一份2、齒輪、帶輪零件圖各一張、傳動(dòng)

3、軸零件圖兩張3、減速器總裝配圖一張二、減速器各零件的設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 1、電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算內(nèi)容計(jì)算說明1、 電機(jī)類型的選擇：Y系列2、 電機(jī)容量的確定（1） 確定電動(dòng)機(jī)所需功率查表8-20為V帶輪的傳動(dòng)效率為0.96 為球軸承的效率為0.99 為8級(jí)精度的一般齒輪的傳動(dòng)效率為0.97 為聯(lián)軸器的效率為0.993 5 為卷筒的效率為0.96=1345=0.96*0.99*0.99*0.99*0.97*0.993*0.96=0.86Pd =3/0.86=3.49KW電動(dòng)機(jī)的額定功率Ped=（11.3）x3.49kw=3.494.537Kw 取Ped=4Kw計(jì)算結(jié)果Pw=3kw總=0.86Pd=3.4

4、9KwPed=4Kw(2)確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速卷筒軸工作轉(zhuǎn)速Nm=（620）x85=5101700r/min根據(jù) Pd=3.49KW Nm=5101700r/min選Y-132M1-6電動(dòng)機(jī)主要性能如下 電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（kw）滿載轉(zhuǎn)速（r/min）堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩同步轉(zhuǎn)速（r/min）Y132M1-649602.010002分配傳動(dòng)比總傳動(dòng)比i=nm/ nw=960/85=11.29分配傳動(dòng)比：根據(jù)傳動(dòng)比范圍知，i帶=2.63，i齒=i/ i帶輪=11.29/2.63=4.3i=1.29i帶=2.63，i齒輪=4.33計(jì)算各軸的輸入的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩(1)各軸轉(zhuǎn)速nI= nm/ i帶=960

5、/2.63r/min=365.02r/minnII= nI/ i齒輪=365.02/4.3 r/min=84.89 r/min,nII=nIII=84.89r/min（2）.各軸輸入轉(zhuǎn)矩TI=9550x3.35/365.02=87.65N*mTII=9550x3.22/84.89=362.25N*mTIII=9550x3.16/84.89=355.5N*m（3）各軸輸入功率PI=Pd =3.49*0.96=3.35kw PII=PI * =3.35*0.99*0.97=3.22KW PIII= PII*4=3.22*0.99*0.993=3.16 KWnI=365.02r/minII=84.8

6、9r/minnIII=84.89r/minTI=87.65N*mTII=362.25N*mTIII=355.5N*mPI= 3.35kw PII=3.22 KW PIII=3.16 KW5、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)與計(jì)算1.材料確定為了減小體積，采用硬齒面齒輪傳動(dòng)。小齒輪用45鋼調(diào)質(zhì)后表面淬火處理，齒面平均硬度為220HBW 大齒輪為45鋼，正火處理，齒面平均硬度180HBW 2、參數(shù)選擇 1、齒數(shù)Z1 Z2，由于采用硬齒面閉式傳動(dòng)，故取Z1=24，Z2=i Z1=106 2、齒寬系數(shù)，由于單級(jí)齒輪傳動(dòng)，支撐對(duì)稱布置且兩輪均為硬齒輪，查表7-7則d=1.0 3、載荷系數(shù)k，由于載荷比較平穩(wěn)，支撐對(duì)稱布置且

7、兩輪均為硬齒輪，查表7-6則k=1.1 4、齒數(shù)比u，對(duì)于單級(jí)減速傳動(dòng)，齒數(shù)比u=i=4.43、確定許應(yīng)力 小齒輪齒面硬度為47HRC，查表7-21得Hlim1=550Mpa， 查表7-23Flim1=210 Mpa，并取安全系數(shù)SHlim1=1，SFlim1=1.25。大齒輪齒面硬度180HBW，查表7-21得Hlim1=395Mpa， 查表7-23Flim1=165 Mpa，并取安全系數(shù)SHlim1=1，SFlim1=1.25。計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 H1=MPa =MPa 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力：取彎曲疲勞安全系數(shù)SFlim =1.25F1= MPa F2 = MPa 4.按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算

8、小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T=9.55*106P1/n1=8.765*104N.m代入設(shè)計(jì)公式取較小許應(yīng)用力得分度圓直徑=69.83mm模數(shù)m=mm。由表得m=35.驗(yàn)算輪齒的彎曲強(qiáng)度由Z1=24，Z=106齒形系數(shù)查表得：=2.76 ，=2.20應(yīng)力校正系數(shù)查表得：由公式得：MPa<F1F2=F1*YF2/YF1=27.28 MPa <F2故安全6、計(jì)算齒輪主要尺寸d1=z1m=72, d2=z2m=318,da1=d2+2m=78, da2=d2+2m=324df1=d1-2.5m=64.5, df2=d2-2.5m=310.5,a=m/2*(z+z)=195b2=dd1=72, b1

9、=b2+6=78df1-d=50.75-50<2mm則小齒輪采用齒輪軸式df2=245.75mm則大齒輪采用輻板式 FT1=FT2=2T1/d1=2434.72N Fr1=Fr2=886.17NH1=MPa=MPaF1= MPaF1=168MPa,F2=132MPa,m=3mmd1=72 mmd2=318 mmda1=78mmda2=324mmdf1=64.5mmdf2=310.5mmFT=2434.72NFr=886.17Nb1=78mmb2=72mmH=987MPaV=2.6m/s6輸出傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算(1)選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力減速器傳遞的功率屬于中小功率，對(duì)材料無特殊要求，

10、故選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。由課本表13-1查得b=650MPa，由表13-3查得許用彎曲應(yīng)力-1b=60MPa(2)按抗扭強(qiáng)度估算軸的最小直徑由課本表13-2得A=112，則d1A=23.45mm,d138mm 根據(jù)帶輪的實(shí)際情況 d1=38mmd2A=37.63mm 查表12-5選用LX3型號(hào)聯(lián)軸器dII=42mm（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、 畫結(jié)構(gòu)草圖2、尺寸確定（1）直徑的確定軸I：dI=38mm密封圈是標(biāo)準(zhǔn)件d2=d1+2h=38+2*3.5=45mm軸承是標(biāo)準(zhǔn)件d3=d2+2h=45+2*2.5=50mmd4=52mmd5=54+4.5*2=62mmd6=d3=50mm軸II：dI=42mm密

11、封圈是標(biāo)準(zhǔn)件d2=d1+2h=42+2*4=50mm軸承是標(biāo)準(zhǔn)件d3=d2+2h=50+2*2.5=55mmd4=57mmd5=59+5*2=67mmd6=d3=55mm（2） 長度確定 軸I：L1有大帶輪輪轂長度確定，大帶輪輪轂長60mmL1=58mmL2：無法確定，與軸承蓋尺寸有關(guān)L3：B+20+2=20+20+2=42mmL4：為齒輪軸式L4=d2=76mmL5+ L6=B+20=20+20=40mm軸II：L1有聯(lián)軸器轂長度確定 聯(lián)軸器轂長112mmL1=110mmL2：無法確定，與軸承蓋尺寸有關(guān)L3：B+20+2=20+20+2=42mmL4： L4=d2-2=70mmL5+ L6=

12、B+20=21+20=41mm（3） 軸承和鍵的選擇軸I：軸承選擇6210 鍵的選擇小齒輪上的鍵d4=52mm 查表b*h=16*10 L4=76mm L=63mm大帶輪上的鍵d1=38mm 查表b*h=12*8L1=58mm L=50mm配合代號(hào)確定軸II：軸承選擇6211 鍵的選擇聯(lián)軸器上的鍵d1=42mm 查表b*h=12*8L1=110mm L=100mm大齒輪上的鍵d4=57mm 查表b*h=16*10 L4=70mm L=63mm配合代號(hào)確定(4)齒輪上作用力的計(jì)算齒輪所受的轉(zhuǎn)矩T=9.55×106×P減/n減 =9.55×106×1.55/

13、61224187Nmm 圓周力：Ft=2T/d=2876/72N=2434.72 N徑向力：Fr= Fttan=886.17 NFh1= Fh2 =1/2Fr=443.085NFv1= Fv2 =1/2Ft=1217.36 N（5）強(qiáng)度校核軸：齒輪圓周力和徑向力需轉(zhuǎn)化到軸承上去跨距L=b2+2×20+B=78+40+20=138mm畫軸的空間受力簡圖求支反力畫彎矩圖求合力彎矩= Fh× L=60.6m= Fv× L=168m求扭矩TT=87.65Nm 求當(dāng)量彎矩 強(qiáng)度校核 圖如下：軸：齒輪圓周力和徑向力需轉(zhuǎn)化到軸承上去跨距L=b2+2×20+B=72+4

14、0+21=133畫軸的空間受力簡圖求支反力畫彎矩圖求合力彎矩= Fh× L=58.4m= Fv× L=161.9m求扭矩T T=362.25Nm 求當(dāng)量彎矩 強(qiáng)度校核 7鍵連接的選擇計(jì)算1、選擇鍵的材料 45鋼2、根據(jù)軸徑大小，輪轂寬度選擇鍵的型號(hào) 軸： 大帶輪處 （A） 12×8 GB/T 1096-1979 小齒輪處 （A） 16×10 GB/T 1096-1979軸： 聯(lián)軸器處 （A） 12×8 GB/T 1096-1979 大齒輪處 （A） 16×10 GB/T 1096-19793、強(qiáng)度校核軸：大帶輪處 齒輪處符合 軸：聯(lián)軸

15、器處 大齒輪處 符合8軸承的選擇1，選擇軸承型號(hào)軸：6210 D=90mm d=50mm B=20mm Cr=35Kw 軸：6211 D=100mm d=55mm B=21mm Cr=43.2Kw2， 軸承校核計(jì)算Lh=8×300×16=38400hP=XFr+Yfa=Fr=1037.3N軸: 即6210軸承滿足壽命要求，合格軸: 即6210軸承滿足壽命要求，合格（8）聯(lián)軸器的選擇 根據(jù)表14-1得工作機(jī)工作情況系數(shù)KA=1.0 即 Tc= KAT=1×342.7=342.7Nm Tc應(yīng)小于公稱轉(zhuǎn)矩Tn且軸徑應(yīng)符合聯(lián)軸器的孔徑范圍查得聯(lián)軸器的型號(hào)為 LX39箱體設(shè)

16、計(jì)名稱符合數(shù)值（mm）箱座壁厚8箱蓋壁厚18箱座凸緣厚度b12箱蓋凸緣厚度b112箱底座凸緣厚度b220地腳螺栓直徑df20地腳螺栓數(shù)目n4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d116箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓直徑d212聯(lián)接螺栓d2間距l(xiāng)72軸承端蓋螺釘直徑d38檢查孔蓋螺釘直徑d46大齒輪齒頂圓與箱體內(nèi)壁直徑間距110軸承端面至箱體內(nèi)壁距離l210箱體外旋轉(zhuǎn)零件至軸承蓋端面l420定位銷直徑d10dfd1d2至外箱壁距離C126，22，18dfd1d2至凸緣邊緣距離C124,20,16沉頭座直徑D040,32,26軸承旁凸臺(tái)半徑R120凸臺(tái)高度h40外壁至軸承端面距離l158軸承座孔邊緣至軸承螺栓軸線l816箱蓋，

17、箱座肋厚m，m8軸承端蓋外徑D2130,160軸承旁聯(lián)接螺栓距離S130,160傳動(dòng)零件端面至內(nèi)壁距離210箱體內(nèi)壁至軸承座孔外端L5410 傳動(dòng)裝置的潤滑密封的選擇1齒輪潤滑劑的選擇 選擇工業(yè)閉式齒輪油，此潤滑油適用于齒輪傳動(dòng)裝置的潤滑。代號(hào)L-CKC320 GB/T 5903-19952軸承潤滑劑的選擇選擇滾珠軸承脂，常用于電動(dòng)機(jī)等滾動(dòng)軸承的潤滑代號(hào) ZGN69-2 SH/T 0386-1992軸承密封用接觸式氈圈密封減速器剖分面，接觸面均不允許漏油。采用涂密封膠式水玻璃來密封。11附件的選擇1.檢查孔及蓋板 檢查孔為長方形，大小允許將收伸入箱體 用螺釘Md8將蓋板固定于箱蓋上2.通氣器

18、d：M16×1.5 D=22mm D1=19.6mm3.起蓋螺釘 采用M8的螺釘4.定位銷不對(duì)稱分布d=10mm L=35mm dmax =10mm dmin = 9.94mm5.油尺選擇長形油尺M(jìn)20 6.放油螺塞選擇M20×1.5 7.起吊裝置 為吊環(huán)和吊鉤三、小節(jié)短短兩周的課程設(shè)計(jì)讓我感到了的緊迫，本來想在設(shè)計(jì)的一周內(nèi)把圖畫好的，但由于不熟練僅僅畫圖以及制表格就花費(fèi)了太多的時(shí)間，每天不停的加班加點(diǎn)終于把設(shè)計(jì)完。在此要感謝我們的指導(dǎo)老師任秀華老師對(duì)我們悉心的指導(dǎo)，感謝老師們給我們的幫助。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。我感覺本次的課程設(shè)計(jì)涉及到了我們開學(xué)以來所學(xué)過的與設(shè)計(jì)有關(guān)的課程，是一個(gè)大的綜合，對(duì)我們所學(xué)的內(nèi)容是一次全面的考察，我學(xué)到了很多，對(duì)以前所學(xué)有了深刻