帶式輸送機(jī)課程方案

1、設(shè)計(jì)項(xiàng)目 一、確定傳動(dòng) 萬案主要結(jié)果計(jì)算及說明機(jī)械傳動(dòng)裝置一般由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、工作機(jī)和機(jī)架四部分組成。單機(jī)圓柱齒輪減速器由帶輪和齒輪傳動(dòng)組成，根據(jù)各種傳動(dòng)的特點(diǎn)，帶傳動(dòng)安排在高速級(jí)，齒輪傳動(dòng)放在低速級(jí)。傳動(dòng)裝置的布置如圖A-1所示，帶式輸送機(jī)各參數(shù)如表A-1所示。二、選擇電動(dòng)機(jī)(1)選擇電動(dòng)機(jī)FW(N)VW(m/s)DW(mm)w(%)2002.73800.95圖A-1表A-11)選擇電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式根據(jù)工作要求和條件，選用一般用途的Y系列三相異步電動(dòng)機(jī),結(jié)構(gòu)為臥室封閉結(jié)構(gòu)2)確定電動(dòng)機(jī)功率RW=5.68KW工作機(jī)所需的功率PW(kW按下式計(jì)算D_FWvWW-1000w式中，F(xiàn)W=20

2、00N,vW=2.7m/s,帶式卒&送機(jī)W=0.95,代入上式得PW=20002-7=5.68KW10000.95電動(dòng)機(jī)所需功率P0(kW)按下式計(jì)算Po=Pw式中，為電動(dòng)機(jī)到滾筒工作軸的傳動(dòng)裝置總效率，根據(jù)傳動(dòng)特點(diǎn),設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算及說明主要結(jié)果由表2-4查的：V帶傳動(dòng)帶=0.96,一對(duì)滾動(dòng)軸承軸承=0.99,彈性聯(lián)軸器聯(lián)軸器=0.99,一對(duì)齒輪傳動(dòng)齒輪=0.97,因此總效率22為二帶扁承齒輪聯(lián)軸器=0.96x0.97x0.99x0.99=0.904即PW/=5.68/0.904=6.28KW確定電動(dòng)機(jī)額定功率Pm(kW,使Pm=(11.3)P0=6.28(11.3)=6.288.164KW查表

3、2-1,取Pm=7.5(kW)3)確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速工作機(jī)卷筒*由的轉(zhuǎn)速nW為601000vwnW=D=6010002.7380=135.77r/min根據(jù)表2-3各類傳動(dòng)比的取值范圍，取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i帶=24,一級(jí)齒輪減速器i齒輪=35,傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比i總=620,故電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可取范圍為nm=i總nW=(620)135.77r/min=814.622715.4r/min符合此轉(zhuǎn)速要求的同步轉(zhuǎn)速有1000r/min,1500r/min兩種，考慮綜合因素，查表2-1,選擇同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的Y系列電動(dòng)機(jī)Y132M-4其渦我轉(zhuǎn)速為nm=1440r/min電動(dòng)機(jī)參數(shù)見表A-2A-2P

4、O=6.28KWPm=7.5KWnW=135.77r/minY132M-4nm=1440r/min型號(hào)額定功率/KW滿載轉(zhuǎn)速/r?min1額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩Y132M-47.514402.22.2設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算及說明主要結(jié)果（2）計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配各級(jí)傳動(dòng)比（3）計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)1）傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比為總=nm/nW=1440/135.77=10.612）分配各級(jí)傳動(dòng)比為了符合各種傳動(dòng)形式的工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)緊湊，必須使各級(jí)傳動(dòng)比都在各自的合理范圍內(nèi)，且使各自傳動(dòng)尺寸協(xié)調(diào)合理勻稱，傳動(dòng)裝置總體尺寸緊湊，重量最小，齒輪浸油深度合理。本傳動(dòng)裝置由帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)組成，因1總4齒輪1帶，

5、為使減速器部分設(shè)計(jì)合理方便，取齒輪傳動(dòng)比i齒輪=3.5則帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為i帶引總/i齒輪=10.61/3.5=3.031）各軸轉(zhuǎn)速I軸nI=nm/i帶=1440r/min/3.03=475.25r/minII軸nII=nm/i齒輪=475.25r/min/3.5=135.79r/min滾筒*由n滾筒=nII=135.79r/min2）各軸功率I軸PI=P）0I=P）帶=6.280.96=6.03KWII軸PII=PIIII=PI齒輪軸承=6.030.970.99=5.79KW滾周*由P袞筒=pIIII滾筒=pII軸承聯(lián)軸器=5.790.990.99=5.67KW3）各軸承轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸丁,c6%

6、.66.28T0=9.551060=9.55106=41648.61NI-mm0nm1440I軸TI=T0i0I0I=T0i帶帶=41648.613.030.96=121147.48N-mmII軸TII=TIiIIIIII=TIi齒輪齒輪軸承i總=10.61i齒輪=3.51帶=3.03nI=475.25r/minnII=135.79r/minn滾筒=135.79r/minPI=6.03KWpII=5.79KWP袞筒=5.67KWT0=41648.61NmmTI=121147.48N-mm設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算及說明主要結(jié)果三、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算普通V帶傳動(dòng)=121147.483.50.970.99=40

7、7182.74N-mm滾筒*由T滾筒=丁1iII滾筒II滾筒=TII軸承聯(lián)軸器=407182.740.990.99=399079.8N-mm根據(jù)以上計(jì)算列出本傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)數(shù)據(jù)表，見表A-3A-3TII=407182.74N-mmT滾筒=399079.8Nmm參數(shù)軸號(hào)電動(dòng)機(jī)軸I軸II軸滾筒*由轉(zhuǎn)速n(r?min1)1440475.25135.79135.79功率P/KW6.286.035.795.67轉(zhuǎn)矩T(N-mm)41648.61121147.48407182.74399079.8傳動(dòng)比i3.033.51效率0.960.960.98帶傳動(dòng)的計(jì)算參數(shù)見表A-4A-4項(xiàng)目PO/K

8、Wnm/r?min1i0I參數(shù)6.2814403.031）計(jì)算功率根據(jù)工作條件，查教材表8-9取Ka=1.2PC=KaPO=1.26.28KW=7.536KW設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算及說明主要結(jié)果2）選if?V帶類型由PC=7.536KWnm=1440r/min查教材圖8-10處于A、B區(qū)域，KA=1.2綜合機(jī)器使用年限因素各方面因素，這里選擇B型帶PC=7.536KW3）確定V帶基準(zhǔn)直徑查教材表8-11,可取dd1=125mmm,1440dd2=dd1=125=378.75mmd2n2475.25按教材表8-11將dd2w標(biāo)準(zhǔn)為400mm則實(shí)際從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速dd1=125mmdd2=400mmdd1125n

9、2=n1=1400=450r/min21dd24004)驗(yàn)算帶速V轉(zhuǎn)速誤差(475.25-450)/475.25100%=5.3%在5炕許的誤差范圍內(nèi)由教材8-12式得V=-dd1n1二6010001251440=9.42m/s601000V在525m/s之間合適5）初定中心距a0由教材8-13式得0.7(dd1+dd2)&a02(dd1+dd2)367.5a0120o合適9）確定V帶根數(shù)查教材表8-5,用插值法求得單根V帶的基本額定功率P0=2.18KW2.201.93F0=1.93+14401200=2.18KW014601200查教材表8-6,用插值法求得增量功率AF0=0.45KWCC

10、,L0.170.15c/CCCAP0=0.1514401200=0.15KW014601200查教材表8-7,用插值法求得包角系數(shù)K=0.9250.930.92K=0.92152.5150=0,925155150查教材表8-8,帶長(zhǎng)修正系數(shù)Kl=0.98由教材8-17式得zFC/（F0+AF0）KKlLd=2000mma=572mmamin=542mmamaY=632mmmax152,5o120o合適F0=2.18KWAP0=0.15KWK=0.925Kl=0.98設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算及說明主要結(jié)果Z7536=3.162.180.450.9250.98取Z=410）計(jì)算初拉力F0查教材表8-2,B型V

11、帶質(zhì)量m=0.19kg/m由教材8-18式得 TOC o 1-5 h z L500PC2.5,2Fo=c1mv2zvK7.5362.52B型帶Z=4根F0=187NFq=1493N=50010.199.42249.420.925=187N9）計(jì)算對(duì)軸壓力FQ152.5FQ=2zF0sin=24187sin=1493N(2)圓柱齒輪 設(shè)計(jì)Q022已知齒輪傳動(dòng)的參數(shù)，見表A-5齒輪相對(duì)于軸承為對(duì)稱布置，單向運(yùn)輸、輸送機(jī)的工作狀況應(yīng)為輕微沖擊A-5項(xiàng)目PI/KWnI/r?min1iIII參數(shù)6.03475.253.5由于該減速器無特殊要求，為制造方便，選用價(jià)格便宜、貨源充足的優(yōu)質(zhì)碳素鋼，采用軟齒面1

12、)選擇齒輪材料查教材圖10-22b得小齒輪42SiMn調(diào)質(zhì)217286HBs大齒輪45鋼正火169217HBs2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件計(jì)算小齒輪直徑d1首先確定教材10-24式中各參數(shù)：查教材表10-8取K=1.2查教材表10-10取d=1u=i=3.5T1=9.55106P/n1=9.56X106X6.03/475.25=121171Nmm查教材表10-9WZE=189.8查教材圖10-21得Hlim1=700MPaHlim2=540MPa查教材表10-11SHmin=1由教材10-25式計(jì)算得H1=700MPaH2=540MPa3d/ 2.321H取較小的H2=540MPa按教材公式10

13、-24計(jì)算小齒輪直徑2KT1ZEu1dHu1.2121171189.823.51d產(chǎn)2.32J1115403.5d166.07mm3）齒輪的主要參數(shù)和計(jì)算幾何尺寸確定齒輪的齒數(shù)：取乙=20,則大齒輪Z2=Zii=20X3.5=70d1確定齒輪模數(shù)：m=66.07/20=3.3查教材表10-1取T1 =121171 N - mm乙二20Z2 =70m 3.5m 3.5mma =157.5mm乙計(jì)算齒輪傳動(dòng)中心距：a=Z1Z2/2=3.5X90/2=157.5mm設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算及說明主要結(jié)果計(jì)算齒輪的幾何參數(shù)：分度圓直徑d1=mZ1=3.5X20=70mmd2=mZ2=3.5X70=245mm齒竟b

14、=dd=1x70=70mmMb175mmb270mm（齒寬尺寸的尾數(shù)應(yīng)為0或5;為便于安裝，b1b25mm齒頂圓直徑da1mZ1277mmda2mZ22252mm齒根圓直徑df1=mZ12.5=61.25mmdf2mZ22.5=236.25mm4）校核齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度查教材表10-12,MYF1=2.8YS1=1.55YF2=2.2YS2=1.78查教材圖10-22得Flim1=550MPaFlim2=410MPa查教材表10-11取SFmin=1由教材10-26式計(jì)算得F1=550MPaF2=410MPa由教材10-26式驗(yàn)算齒根疲勞強(qiáng)度口薩丁溝，2。12；1；12.81.55bd1m707

15、03.5=73.6MPaF1F2=薩自2：；*。12；1；12.21.78bd1m70703.5=66.4MPaF2經(jīng)驗(yàn)算，齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求，故合格5）驗(yàn)算齒輪的圓周速度d1=70mmd?=245mmb175mmb270mmda1=77mmda2252mmdf161.25mmdf2=236.25mmF1F1F2C2為軸承座旁聯(lián)接到箱體外壁及箱邊的尺寸，應(yīng)根據(jù)軸承座旁連接螺栓的直徑查表5-3,這里取軸承座旁連接螺栓Mdi=10mm查表5-3得：C=20mmC2=16mm為加工軸承座孔端面方便，軸承座孔的端面應(yīng)高于箱體的外表面，一般可取兩者的差值為510mm故最終的L座孔=(8+20+16

16、+6)=50mm,反算m=L座孔3B二(50-5-23)=22mm,L2=l1em=15+9.6+2=46.6mm軸段的長(zhǎng)度L5軸環(huán)的寬度b(一般b=1.4h45),L5=8.4mm軸段長(zhǎng)度16由2、3的尺寸減去l5的尺寸來確定，L6=2+3-L5=7.5+5-8.4=4.1mm軸段的長(zhǎng)度L7應(yīng)等于或略大于滾動(dòng)軸承的寬度B,B=23mm取L7=24mm軸的總長(zhǎng)度等于各軸段長(zhǎng)度之和即匕總=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7=50+46.6+38.5+72+8.4+4.1+24=243.6mm低速軸上在段軸和段軸兩處各安裝一個(gè)鍵，按一般使用情況選擇采用A型普通平鍵連接，查教材表選取鍵的參數(shù)，

17、見表A-8A-8段軸d1=42mmbxh=12mrH8mmL1=80mm段軸d4=58mmbxh=16mnm10mmL2=64mm鍵1:GB/T1096-79鍵12X8鍵2:GB/T1096-79鍵18X11設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算及說明主要結(jié)果帶輪安裝在軸上的輪轂寬L=(1.52)do,do為安裝帶輪處的軸徑，即高速軸的第一段軸徑，do=di=25mm,L=(1.52)x28mm=4256mm,取第一段軸的長(zhǎng)度為50mm。第一段軸的長(zhǎng)度取低速軸的第二段軸長(zhǎng)一樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系，但考慮該軸段上的軸承寬度(6308的B=23mm),故取該軸段的長(zhǎng)度為46.6mm,帶輪中心到軸承A支點(diǎn)的距離L3=50mm/2+46

18、.6m+23mm/2=83.1mm。高速軸兩軸承之間的支點(diǎn)品巨離為原低速軸的兩支點(diǎn)的品目離減去兩軸承寬度之差，應(yīng)為1296mm=12mm,因?qū)ΨQ布置，故L1=L2=123mm/2=61.5mm高速軸上齒輪的受力和低速軸的力大小相等，方向相反，即：Fr1=1209.8N,Ft1=3323.9N注：高速軸上安裝有帶輪，帶對(duì)軸的壓力FH=1493N乍用在高速軸上，對(duì)軸的支反力計(jì)算有影響，安裝不同，該力對(duì)軸的支反力影響不同。具體情況不明，故方向不確定，采用在求出齒輪受力引起的支反力后直接和該壓力引起的支反力想加來確定軸承最后的受力因齒輪相對(duì)于軸承對(duì)稱布置，AB支座的支反力數(shù)值一樣，故只計(jì)算一邊即可。求

19、軸承A處支反力：水平平向：FAH=FBH=Ft1/2=1661.95N垂直平曲:FAV=FBV=Fr1/2=604.9N求合力：fa=Jf；vfAh.1661.952604.92=1768.6N考慮帶的壓力對(duì)軸承支反力的影響，因方向不定，以最不利因素考慮：EMB=0FR(L3L2L1)FAR(L2L1)=0匚Fr(L3l2L1)1317(83.161.561.3)Far=L2L1123=2206.8Nt當(dāng)量動(dòng)載荷P力fAhfaV=41.6620.6052=1.77KN軸承受到的最大力為FA=1768.6+2206.8=3975.5Nmmax正常使用情況，查教材表14-7和14-8得：ft=1,

20、fP=1.2,=3查指導(dǎo)書附錄B:軸承6308的基本額定載荷C=40.8kW代入公式：設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算及說明主要結(jié)果八、選擇軸承的潤(rùn)滑方式與密封形式,io6f3106140.83Lh1=_fTc=21939h60nfPp60475.251.23.975低速軸：正常使用情況，查教材表14-7和14-8得：ft=1,fP=1.2,=3查附錄B:軸承6311的基本額定載荷C=71.5kw,因齒輪相對(duì)于軸對(duì)稱分布，軸承的受力一樣，可只算A處，當(dāng)量動(dòng)載荷p=Jf；hfAv=d1.6620.6052=1.77KW弋入公式：,1063106171.536Lh2=fTc=4.6X106h60nfPp60135.7

21、91.21.77從計(jì)算結(jié)果看，高速軸軸承使用時(shí)間較短。按最短時(shí)間算，如按每天兩班制工作，每年按300天計(jì)算，約使用四年，這只是理論計(jì)算，實(shí)際情況比較復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)使用情況，注意觀察，發(fā)現(xiàn)損壞及時(shí)更換。低速軸軸承因轉(zhuǎn)速太低，使用時(shí)間太長(zhǎng)，實(shí)際應(yīng)用中會(huì)有多種因素影響，要注意觀察，發(fā)現(xiàn)損壞及時(shí)更換。1）潤(rùn)滑方式軸承的潤(rùn)滑方式取決于浸油齒輪的圓周轉(zhuǎn)速度，即大齒輪的圓周速度，人四輪的的圓周速度v=dan/60000=1.8m/s接近2m/s,可選用脂潤(rùn)滑也可選用油潤(rùn)滑，這里選擇油潤(rùn)滑。2）密封形式因軸的轉(zhuǎn)速不高，圖速軸的軸頸圓周速v=d2n/60000=0.87m/s5m/s,故圖速軸處選用接觸式氈圈密封

22、低速軸軸頸的圓周速度為v=d2n/60000=0.35m/s5m/s,故低速軸處也選用接觸式氈圈密封注：確定潤(rùn)滑方式后就可確定、段的軸長(zhǎng)，裝配圖的俯視圖就基本完成，第一階段設(shè)計(jì)基本完成，可以進(jìn)入第二階段的設(shè)計(jì)一般情況下，為制造和加工方便，采用鑄造箱體，材料為鑄鐵。箱體結(jié)構(gòu)采用剖分式，剖分面選擇在軸線所在的水平面Lh1=21939hLh2=4.6X106h設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算及說明主要結(jié)果九、箱體及附件箱體的中心高度的設(shè)計(jì)(1)箱體的選擇H=da2/2+(5070)mm=252/2+(5070)=176196mm取中心高度H=180mm,取箱體厚度=8mm中心高度(2)軸承端蓋選用凸緣式軸承端蓋，根據(jù)軸承型號(hào)設(shè)計(jì)軸承蓋的尺寸：H=180mm的選擇高速軸：D=90mm,d3=8mm,Do=110mm,D2=130mm(3)確定檢查孔與低速軸：D=120mm,d3=10mm,Do=145mm,D2=120mm根據(jù)減速器中心距a=157.5mm,查指導(dǎo)書表5-15得：孔蓋檢查孔尺寸：L=120mm,b=70mm(4)確定通氣器檢查扎蓋尺寸：li=150mm,bi=100mm,b2=85mm,l2=135mm,d4=8mm材料