如超之課程設(shè)計說明書改

1、東華大學(xué)機械課程設(shè)計說明書設(shè) 計 題 目 帶式輸送機傳動裝置設(shè)計院 (系) 班 卓越機械 1201 班設(shè)計者如超_起止 日 期1.101.19指導(dǎo) 老 師 _目錄一、課程設(shè)計任務(wù)書1222二、傳動裝置的總體設(shè)計2.1 擬定傳動方案2.2電選擇2.2.1 選擇電的類型和結(jié)構(gòu)形式2電電電 傳動比分配容量確定233444轉(zhuǎn)速確定技術(shù)參數(shù)2.32.3.12.3.22.3.3傳動裝置總傳動比確定帶傳動傳動比兩級圓柱齒輪器傳動比42.3.3.1 高速級齒輪傳動比44555567772.3.3.2 低速級齒輪傳動比2.4傳動裝置運動和動力參數(shù)計算2.4.1 各軸轉(zhuǎn)速2.4.22.4.32.4.4各軸輸入功率

2、各軸輸入轉(zhuǎn)矩運動和動力參數(shù)三、傳動零件設(shè)計計算3.1V 帶傳動設(shè)計3.1.13.1.23.1.33.1.43.1.53.1.63.1.7確定計算功率和 V 帶型號確定帶輪基準(zhǔn)直徑并驗算帶速7確定帶傳動中心距和帶的基準(zhǔn)長度并驗算包角7計算帶的根數(shù)8計算單根 V 帶初拉力的最小值8計算壓軸力99V 帶輪設(shè)計（略）3.2高速級斜齒圓柱齒輪傳動設(shè)計103.2.13.2.23.2.3選擇精度等級、材料及齒數(shù)10按齒面接觸強度設(shè)計按齒根彎曲強度設(shè)計10113.2.4 齒輪幾何尺寸計算1314153.2.5 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計3.3 低速級直齒圓柱齒輪傳動設(shè)計3.3.13.3.23.3.33.3.43.3.5選擇

3、精度等級、材料及齒數(shù)15按齒面接觸強度設(shè)計按齒根彎曲強度設(shè)計15161718192020齒輪幾何尺寸計算齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計3.4帶速度誤差校核四、軸系設(shè)計4.14.24.3滾動軸承潤滑與密封選擇鑄鐵器箱體結(jié)構(gòu)尺寸（列表）21軸設(shè)計22222222224.3.1 高速軸設(shè)計4.3.1.14.3.1.24.3.1.34.3.1.4估算軸的最小直徑初選滾動軸承軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸的彎扭強度計算（略）224.3.2 中間軸設(shè)計222223234.3.2.14.3.2.24.3.2.34.3.2.4估算軸的最小直徑初選滾動軸承軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸的彎扭強度計算（略）234.3.3 低速軸設(shè)計23232323234.3.3

4、.1 按扭轉(zhuǎn)強度初估：4.3.3.24.3.3.34.3.3.44.3.3.54.3.3.64.3.3.7滾動軸承選擇彈性柱銷聯(lián)軸器初選滾動軸承軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸的彎扭強度計算24軸的彎矩圖和扭矩圖24軸的彎扭強度校核254.4計算26高速軸滾動軸承中間軸滾動軸承計算（略）26計算（略）264.4.3 低速軸滾動軸承計算262727272727272727272729293132334.5鍵聯(lián)接計算4.5.1 高速軸鍵聯(lián)接計算4.5.1.1 尺寸選擇4.5.1.2 強度校核（略）4.5.2 中間軸鍵聯(lián)接計算4.5.2.1 尺寸選擇4.5.2.2 強度校核（略）4.5.3 低速軸軸鍵聯(lián)接計算4.5.

5、3.14.5.3.2尺寸選擇強度校核五、5.15.2器箱體設(shè)計箱體材料選擇油池油量及箱座高度計算六、自我總結(jié)參考書目一、課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計帶式機的傳動裝置。工作條件：1、每天一班制工作，每年工作 300 天，使用年限 10 年，大修期 3 年；2、連續(xù)單向回轉(zhuǎn)，工作時有輕微振動，3、生產(chǎn)廠可加工 78 級精度的齒輪；4、動力來源為三相交流電；5、批量生產(chǎn)。傳動裝置簡圖：帶速度允許誤差5%；設(shè)計任務(wù)： 1、傳動裝置設(shè)計計算2、器繪圖（1）手工繪制器裝配草圖（A3）；（2）器計算機三維造型；（3）計算機生成（A3）。原始數(shù)據(jù)：器工程圖：裝配圖（A1）、齒輪零件圖（A3）、軸零件圖數(shù)據(jù)40數(shù)據(jù)40學(xué)

6、號120800122如超學(xué)號機工作軸轉(zhuǎn)矩T(N.m)1400帶工作拉力F(N)帶 工 作 速 度v(m/s)1.1帶工作速度v(m/s)卷筒直徑 D(mm)390卷筒直徑 D(mm)計算及說明結(jié)果二、傳動裝置的總體設(shè)計擬定傳動方案由設(shè)計任務(wù)書知傳動類型為：展開式二級圓柱直齒輪器。本傳構(gòu)的特點是：齒輪相對于軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度?？紤]到電機轉(zhuǎn)速高，傳動功率大，將V 帶設(shè)置在高速級。傳動方案的選擇：展開式二級圓柱直齒輪 器，高速級用斜齒輪，低速級用直齒輪電選擇選擇電的類型和結(jié)構(gòu)形式根據(jù)工作條件的要求，選擇：三相異步電機、封閉式結(jié)構(gòu)、U=380V、Y 型電容量確定

7、由任務(wù)書可知，帶工作力矩 T=1400Nm,帶工作速度v=1.1m/s,得：滾筒輸出的轉(zhuǎn)速：n= 601000v =53.87 /滾筒輸出的功率：, = 7.909550滾筒效率: w = 0.96則： = , /w = 8.23裝置總效率：總 = 帶傳動效率1 齒輪副效率22 滾動軸承效率32 聯(lián)軸器效率4查2P234 取：帶傳動效率：1 = 0.967 級精度圓柱齒輪傳動效率：21 =0.97滾動軸承效率：3 = 0.98工作力矩 T=1400Nm帶 工 作 速 度v=1.1m/s = 8.32總 = 0.84 = 9.80型號額定功率 Ped滿載轉(zhuǎn)速 nm軸徑 D軸伸長 L中心高 HY1

8、60L-611kw970 r/min42mm110mm160mm彈性套及銷柱傳動效率：4 = 0.99綜上，= 2 2 = 0.84， = = 9.8總1234總電轉(zhuǎn)速確定由 P150 式（ 8-13 ） 變換， 滾筒軸轉(zhuǎn)速： = 100060 53.87/查3表 1.1.6 得，V 帶傳動傳動比范圍： = 24圓柱齒輪傳動兩級器傳動比范圍： = 840所以= =860所以電轉(zhuǎn)速范圍為： = =8628620 /電技術(shù)參數(shù)綜上，取電機型號為 Y160L-6 的電機，它的額定功率為 11kw，滿載轉(zhuǎn)速為 970 /電轉(zhuǎn)速范圍為： = =8628620 /查表選擇電型號為Y132M2-62.3 傳

9、動比分配2.3.1 傳動裝置總傳動比確定傳動裝置總傳動比：傳動裝置運動和動力參數(shù)計算各軸轉(zhuǎn)速高速軸轉(zhuǎn)速：n= n = 970 r/min 485 r/miniD2n中間軸轉(zhuǎn)速：n= 485 r/min 136.6 r/mini13.55n低速軸轉(zhuǎn)速：n= 136.6 r/min 53.8 r/mini22.54各軸輸入功率查5P68 式（5-2b）得機械效率公式： = Pr，式中Pr、Pd分別為輸入功率和輸出功率。高速軸輸入功率：P = Pd1 = 9.41kw中間軸輸入功率：P = P22 = 8.94kw低速軸輸入功率：P = P23 = 8.50kw工作機輸入功率：PW = P 軸 齒

10、聯(lián)軸器 = 8.25kw各軸輸入轉(zhuǎn)矩由理論力學(xué)知識知輸入轉(zhuǎn)矩 T、轉(zhuǎn)速 n 和輸入功率 P 間的關(guān)系為：T = 9550 PN電機軸輸入轉(zhuǎn)矩：T = 9550 Pw = 96.5N mwn3P高速軸輸入轉(zhuǎn)矩：T = 9550 n = 185.3N mP中間軸輸入轉(zhuǎn)矩：T = 9550 n = 625.0N mP低速軸輸入轉(zhuǎn)矩：T = 9550 n = 1508.8N m2.4.4 運動和動力參數(shù)軸號功率 P/kW轉(zhuǎn)速n/(r/min)轉(zhuǎn)矩/(N.m)傳動比電軸9.8097096.520.969.41485185.33.550.958.94136.6625.02.540.958.5053.815

11、08.8工作機軸8.2553.81464.5三、傳動零件設(shè)計計算V 帶傳動設(shè)計已知條件：電 功率Pd = 11kw，轉(zhuǎn)速nm = 970r/min ,帶傳動比iD = 2，每天工作 8 小時，連續(xù)單向回轉(zhuǎn)，工作時有輕微振動， 帶速度允許誤差5%。確定計算功率和 V 帶型號工作情況系數(shù)速比 i=2，異步電機驅(qū)動，工作時間為 10-16 小時，查機械設(shè)計課程設(shè)計書上表 88 得 KA=1.1計算功率 = = 10.78選帶型號nm=970r/min , 由圖 811 查選取此點為B 型。確定帶輪基準(zhǔn)直徑并驗算帶速初選小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1由表 8-7、表 8-9 選取dd1 = 160mm驗算帶速

12、v由式 8-13 得帶速：v = dd1nm = 8.13m/s601000因為5m/s 25m/s ,故帶速合適。 (3)計算大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2由式 8-15a 得dd2 = idd1 = 320mm根據(jù)表 89 圓整為 dd2 = 315確定帶傳動中心距和帶的基準(zhǔn)長度并驗算包角確定中心距a0由式 8-20 得 0.7（dd1 + dd2） a0 2（dd1 + dd2）將 dd1 = 160mm dd2 = 320mm 代入得332.5mm a0 950取a0 = 500mm帶的基準(zhǔn)長度Ld由式 8-22 得2（dd2 dd1）Ld0 2a0 + 2 (dd1 + dd2) +4a= 1

13、796mm0帶型為B 型小帶輪直徑：dd1 = 160mm大帶輪直徑：dd2 = 315mm根據(jù)表 8-2 有：Ld = 1760mm計算實際中心距 a由式 8-23 得a = a + LdLd0 = 482mm02式 8-24 得amin = a 0.015Ld = 455.6mm amax = a + 0.03Ld = 534.8mm驗算小帶輪上的包角1由式 8-24 得57.31 180 （dd2 dd1） a= 162 120故1滿足要求。計算帶的根數(shù)計算單根V 帶的額定功率Pr由d= 160mm、n = 970r，查表 8-4a，并通過插值法得基本額定d1mmin功率：P0 = 2.

14、7008kw由nm = 970r/min、i=2 和 B 型帶，查表 8-5，并通過插值法得基本額定功率增量：P0 = 0.3064kw由 1 = 162，查表 8-6 并通過插值法得包角修正系數(shù)：K = 0.95由 Ld = 1760mm，查表 8-2 得帶長修正系數(shù)：KL = 0.94由式 8-19 得Pr = (P0 + P0) K KL = 2.69kw計算帶的根數(shù)z由式 8-26 得z = ，取z=4。Pr計算單根 V 帶初拉力的最小值查表 8-3 得B 型帶長度的質(zhì)量：q=0.17kg/m由式 8-27 得單根V 帶的最小初拉力：（2.5 K）Pca（F0）= 500+ qv2 m

15、inKzv=282N安裝時，應(yīng)使帶的初拉力大于上述數(shù)值，但也不應(yīng)過大。帶長：Ld = 1760mm實際中心距：a = 500mm帶的根數(shù)：z=4計算壓軸力由式 8-28 得壓軸力：1Fp = 2zF0 sin 2 = 2228N最終確定：小帶輪d1=160mm； 大帶輪d2=315mm中心距a=500mm； Ld=1760；帶型為 B 型V 帶輪設(shè)計（略）3.2 高速級斜齒圓柱齒輪傳動設(shè)計3.2.1 選擇精度等級、材料及齒數(shù)考慮此開線直齒輪器的功率及現(xiàn)場安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸齒輪材料及熱處理 材料：高速級小齒輪選用 查表 10-6、10-7 得：計算實際載荷系數(shù)V=1.224m/

16、s,7 級精度，圖 10-8，有KV=1.03表 10-3 有： = 1.2表 10-4 有： = 1.419，又 b/h=10.99，有 = 1.35則 KF=KAKV=1.669故有3 = = 2.117圓整為 = 2.5對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù) m齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計高速級斜齒圓柱小齒輪結(jié)合軸的設(shè)計及計算結(jié)果可知，高速級小齒輪做成實心式。高速級斜齒圓柱大齒輪分度圓直徑 d=296.4mm齒頂圓直徑 da500mm，選用腹板式結(jié)構(gòu)腹板式結(jié)構(gòu)3.3 低速級直齒圓柱齒輪傳動設(shè)計3.3.1 選擇精度等級、材料及齒數(shù)a. 按圖 1 所示方案，選用直齒圓柱齒輪傳動b. 選用 7 級精度

17、（GB10095-85）c. 材料選擇 小齒輪：45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS大齒輪：45 鋼（正火），硬度為 200HBSd. 初選小齒輪齒數(shù)T2=95.510查得齒輪彎曲疲勞強度極限1 = 3802 = 340查由z3.4帶速度誤差校核設(shè)滾筒實際轉(zhuǎn)速為四、軸系設(shè)計4.1 滾動軸承潤滑與密封選擇高速級大齒輪圓周速度v = 2.13/ 2/ 60 1000低速級大齒輪圓周速度v = 1.11/ = 0.44,取 X=1，Y=1.412 = 0.36 = 0.44，取 X=1，Y=02取4.5 鍵聯(lián)接計算4.5.1 高速軸鍵聯(lián)接計算4.5.1.1 尺寸選擇一般 8 級以上精度的尺寸的齒輪

18、有定心精度要求，應(yīng)用平鍵.帶輪處軸徑 34mm，選用 A 型平鍵b查得五、器箱體設(shè)計5.1 箱體材料選擇器的箱體采用鑄造（HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量，大端蓋分機體采用器機體結(jié)構(gòu)尺寸如下：箱座壁厚名稱符號計算公式結(jié)果5.2 油池油量及箱座高度計算（1）油池油量對于二級圓柱齒輪器，箱體內(nèi)選用 SH0357-92 中的 50 號潤滑，裝至規(guī)定高度.油的深度為 H+h1 H=30h1=34所以 H+ h1=30+35=65mm其中油的粘度大，化學(xué)油，潤滑效果好。（2）箱座中心高度H = + () + 箱座壁厚 + ()取H=253mm選用 SH0357-92中的 50 號潤滑

19、油的深度 65mm箱 座 中 心 高 度H=253mm六、自我總結(jié)為期 10 天的課程設(shè)計終于完成，最后一天，心情很是激動，不僅僅是因為就要放假回家， 的是在這個設(shè)計過程中，收獲很多，感觸也很多。這個學(xué)期的機械設(shè)計課程雖然剛剛考核完，但是畢竟是一些純理論的東西，實際的機械設(shè)計在真正意義上可以說還是沒有接觸到，所以我在這次課程設(shè)計之初就 一種僥幸心理和恐懼心理，一方面覺得這個設(shè)計給三個數(shù)據(jù)就設(shè)計 箱未免太難了一點，另一方面也僥幸的自我安慰著或 以很簡單，混混就過了吧，但當(dāng) 正開始設(shè)計時，我才知道每一步都要自己去設(shè)計，既是考驗自己所學(xué)的知識，也是一種設(shè)計創(chuàng)造的過程。當(dāng)然，一開始我不知該怎樣辦了，平時學(xué)的東西不知道怎么運用到課程設(shè)計中，感覺自己所學(xué)的理論在這個