二級減速器課程設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)中傳動裝置

二級減速器課程設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)中傳動裝置二級減速器課程設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)中傳動裝置二級減速器課程設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)中傳動裝置機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)中的傳動裝置專業(yè)年級：學(xué)號：學(xué)生姓名：*指導(dǎo)教師：達(dá)成時(shí)間機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名：學(xué)號：專業(yè)：任務(wù)起止時(shí)間：設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)中的傳動裝置一、傳動方案如圖1所示：圖1帶式輸送機(jī)減速裝置方案1、輸送膠帶2、傳動滾筒3、兩級圓柱齒輪減速器4、V帶傳動5、電動機(jī)二、原始數(shù)據(jù)三、設(shè)計(jì)任務(wù)：表2-11.減速器裝置圖1張〔A0圖紙〕滾筒直徑d/mm800低速軸零件圖1張〔A3圖紙〕傳達(dá)帶運(yùn)轉(zhuǎn)速度v/(m/s)2.運(yùn)輸帶上牽引力F/N23003.低速軸齒輪零件圖1張〔A3圖紙〕每天工作時(shí)數(shù)T/h24設(shè)計(jì)說明書1份4.傳動工作年限5單向連續(xù)安穩(wěn)轉(zhuǎn)動，常溫空載啟動在三周內(nèi)達(dá)成并經(jīng)過爭辯參照資料：?機(jī)械設(shè)計(jì)??機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)??課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書??機(jī)械設(shè)計(jì)手冊??工程力學(xué)??機(jī)械制圖?目錄一、電機(jī)的選擇......................................錯(cuò)誤!不決義書簽。選擇電機(jī)的種類和構(gòu)造形式：......................錯(cuò)誤!不決義書簽。電機(jī)容量的選擇..................................錯(cuò)誤!不決義書簽。電機(jī)轉(zhuǎn)速確立....................................錯(cuò)誤!不決義書簽。二、傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算....................錯(cuò)誤!不決義書簽。分派傳動比及計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速........................錯(cuò)誤!不決義書簽。傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算....................錯(cuò)誤!不決義書簽。三、V帶傳動設(shè)計(jì)....................................錯(cuò)誤!不決義書簽。確立計(jì)算功率....................................錯(cuò)誤!不決義書簽。選擇一般V帶型號................................錯(cuò)誤!不決義書簽。確立帶輪基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速......................錯(cuò)誤!不決義書簽。確立V帶中心距和基礎(chǔ)長度........................錯(cuò)誤!不決義書簽。驗(yàn)算小帶輪包角..................................錯(cuò)誤!不決義書簽。計(jì)算V帶根數(shù)Z..................................錯(cuò)誤!不決義書簽。計(jì)算壓軸力......................................錯(cuò)誤!不決義書簽。四、設(shè)計(jì)減速器內(nèi)傳動零件〔直齒圓柱齒輪〕............錯(cuò)誤!不決義書簽。高速級齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算..........................錯(cuò)誤!不決義書簽。低速級齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算..........................錯(cuò)誤!不決義書簽。傳動齒輪的主要參數(shù)..............................錯(cuò)誤!不決義書簽。五、軸的構(gòu)造設(shè)計(jì)計(jì)算................................錯(cuò)誤!不決義書簽。高速軸的計(jì)算〔1軸〕............................錯(cuò)誤!不決義書簽。中間軸的計(jì)算〔2軸〕............................錯(cuò)誤!不決義書簽。低速軸的計(jì)算〔3軸〕............................錯(cuò)誤!不決義書簽。六、軸的強(qiáng)度校核....................................錯(cuò)誤!不決義書簽。高速軸校核......................................錯(cuò)誤!不決義書簽。中間軸校核......................................錯(cuò)誤!不決義書簽。低速軸校核......................................錯(cuò)誤!不決義書簽。七、校核軸承壽命....................................錯(cuò)誤!不決義書簽。高速軸..........................................錯(cuò)誤!不決義書簽。中間軸..........................................錯(cuò)誤!不決義書簽。低速軸..........................................錯(cuò)誤!不決義書簽。八、鍵連結(jié)的選擇和計(jì)算..............................錯(cuò)誤!不決義書簽。九、箱體的設(shè)計(jì)......................................錯(cuò)誤!不決義書簽。十、心得意會........................................錯(cuò)誤!不決義書簽。一、電機(jī)的選擇選擇電機(jī)的種類和構(gòu)造形式：依工作條件的要求，選擇三相異步電機(jī)：關(guān)閉式構(gòu)造U=380V型電機(jī)容量的選擇工作機(jī)所需的功率PW=Fv/1000=3.45kWV帶效率1：轉(zhuǎn)動軸承效率〔一對〕2：閉式齒輪傳動效率〔一對〕3(8級精度)聯(lián)軸器效率4；〔彈性〕工作機(jī)〔滾筒〕效率5(w)：0,96〔傳動滾筒〕傳輸總效率那么，電動機(jī)所需的輸出功率PW=Pd/=3.96kW電機(jī)轉(zhuǎn)速確立卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速nW601000vr/minπDV帶傳動比的合理范圍為2~4，兩級圓柱齒輪減速器傳動比的合理范圍為8~40，那么總傳動比的合理范圍為i'，故電動機(jī)轉(zhuǎn)速=16~160的可選范圍為：ndi'nW=572.96~5729.6r/min在此范圍的電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速有：750r/min1000r/min1500r/min3000r/min依課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表18-1：Y系列三相異步電機(jī)技術(shù)參數(shù)JB/T9616-1999〕選擇電動機(jī)型號：

Y112M-4

額定功率

Ped：4kw同步轉(zhuǎn)速

n：1500r/min

滿載轉(zhuǎn)速

nm：

1440r/min二、傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算總傳動比：inmnW分派傳動比及計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速取V帶傳動的傳動比i0=3〔帶傳動的傳動比一般小于齒輪傳動〕那么減速器傳動比i=i/i0取兩級圓柱齒輪減速器高速級的傳動比i1那么低速級傳動比i2ii1傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算0軸〔電動機(jī)軸〕P0Pd3.96kWn0nm1440r/minT09550P026.2625Nmn01軸〔高速軸〕P1P013.8kW軸〔中間軸〕矩〕軸〔低速軸〕軸〔滾筒軸〕

n1n0480r/mini0T19550P175.64Nmn1P2P233,61kW〔傳動局部的功率是指各軸的1n2n1110.85r/min輸入功率，轉(zhuǎn)矩是指輸出轉(zhuǎn)i1T29550P2311Nmn2P3P223kWn3n235.87r/mini2T39550P3913Nmn3P4P324kWn4n3nWr/minT49550P4889Nmn4以上功率和轉(zhuǎn)矩為各軸的輸入值，1~3軸的輸出功率或輸出轉(zhuǎn)矩為各自輸入值與軸承效率的乘積。各軸運(yùn)動和動力參數(shù)以下表：表2-1各軸運(yùn)動和動力參數(shù)功率P/kW轉(zhuǎn)矩T/Nm轉(zhuǎn)速傳動比i軸名n/(r/min效率輸入輸出輸入輸出)0軸14401軸767548032軸3113083軸9139044軸8898801三、V帶傳動設(shè)計(jì)確立計(jì)算功率依據(jù)條件聯(lián)合教材?

機(jī)械設(shè)計(jì)

?由圖/

表

8-7

獲得工作狀況系數(shù)

KA〔工作狀況系數(shù)〕，故

Pca=KA

Pd

〔計(jì)算功率〕

kW。選擇一般

V帶型號

Pca，nm，聯(lián)合教材?機(jī)械設(shè)計(jì)

?由圖/表

8-6

確立所使用的

V帶為

A型。確立帶輪基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速(1)聯(lián)合教材?機(jī)械設(shè)計(jì)?由圖/表8-68-8，初選小帶輪直徑dd1=125mm。(2)驗(yàn)算帶速：vπ9.42m/s，知足5m/s<v<30m/s。dd1nm1000計(jì)算大齒輪的基準(zhǔn)直徑dd2i0dd1312.5mm。確立V帶中心距和基礎(chǔ)長度(1)依據(jù)0.7(dd1dd2)a02(dd1dd2)，初定中心距a0=500mm。計(jì)算所需的帶長πdd1dd22Ld02a0=1709mm。(dd1dd2)24a0由圖/表8-2，對A型帶進(jìn)行基準(zhǔn)長度L=545.5mm。d實(shí)質(zhì)中心距aa0Ld-Ld02

506mm中心距的變化范圍aminadamaxad

482~425mm。驗(yàn)算小帶輪包角1180odd2dd1o160>120°合格。a計(jì)算V帶根數(shù)Z由nm，dd1聯(lián)合教材?機(jī)械設(shè)計(jì)?查圖/表8-4a得P0=1.07kW。由nm，i0，A型帶，查圖/表8-4b得P0kW。1查表8-5得K，L查表8-2得KdL那么V帶根數(shù)zPca，取z=4〔考慮軸段(P0P0)KαKL長度此處帶輪不宜過寬，帶輪帶數(shù)應(yīng)小于等于4為宜〕。計(jì)算壓軸力由教材?機(jī)械設(shè)計(jì)?表8-3，可知A型帶單位長度質(zhì)量q=0.1kg/m。單根V帶的初拉力最小值：(F0)min5002.5KαPcaqv2=119N。Kαzv壓軸力的最小值：(FP)min2z(F0)minsin1=935N。2四、設(shè)計(jì)減速器內(nèi)傳動零件〔直齒圓柱齒輪〕高速級齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算選擇資料及確立許用應(yīng)力機(jī)械設(shè)計(jì)表4-1高速級齒輪資料及許用應(yīng)力齒輪熱辦理方式齒面硬度Hlim1/MPaFE1/MPa小齒輪調(diào)制300770650大齒輪調(diào)制250700600由表10-20，取安全系數(shù)SH=1，SF。那么許用應(yīng)力為：[H1]Hlim1770MPaSH[F1]FE1520MPaSF按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)

[H2]Hlim2SH[F2]FE2SF

MPa480MPa設(shè)齒輪按7級精度制造，由教材?機(jī)械設(shè)計(jì)?表得載荷系數(shù)K=KaKvKhaKhb，由表10-7得齒寬系數(shù)Φd=1，由表10-61可得彈性系數(shù)ZEMPa2。小齒輪傳達(dá)的〔輸入〕轉(zhuǎn)矩：T1=76000Nmm(注意單位換算)小齒輪分度圓直徑：2d1tKT1i11ZE3i1dHmin

56.89mm。齒數(shù)取z1=24，z2=i1z1≈104，故實(shí)質(zhì)傳動比i1=z2/z1。齒寬bdd1t56.89mm〔圓整〕。取大齒輪齒寬2b=57mm，為賠償安裝偏差，取小齒輪齒寬b1=b2+(5~10)=63mm。模數(shù)m=d/z，按表，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m，1t1實(shí)質(zhì)分度圓直徑d1z1m60mm，d2d1d2260mm，中心距a2160mm。驗(yàn)算齒輪曲折強(qiáng)度由教材?機(jī)械設(shè)計(jì)?圖/表10-5，取齒形系數(shù)YFa1=2.65,YFa2，應(yīng)力修正系數(shù)YSa1=，YSa2。判斷：

2KTYY1Fa1Sa1F1b2m2z1

≦[σF1]判斷：

F2

F1YFa2YSa2YFa1YSa1

≦[σF2]知足條件，安全。齒輪的圓周速度πd1n11.51m/s。v100060比較表10-8可知，選著7級精度是適合的。低速級齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算選擇資料及確立許用應(yīng)力由教材?機(jī)械設(shè)計(jì)?表10-1確立以下參數(shù)：表4-2低速級齒輪資料及許用應(yīng)力齒輪熱辦理方式齒面硬度Hlim1/MPaFE1/MPa小齒輪調(diào)制280820650大齒輪調(diào)制240750620由表10-5，取安全系數(shù)SH=1，SF。那么許用應(yīng)力為：[H1]Hlim1SHFE1[F1]SF

MPa500MPa

[H2]Hlim2SH[F2]FE2SF

MPa477MPa按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)設(shè)齒輪按8級精度制造，由教材?機(jī)械設(shè)計(jì)?表10-8得載荷系數(shù)K，由表10-7得齒寬系數(shù)Φd=1，由表10-6可得彈性系數(shù)ZE=1188.9MPa2。小齒輪傳達(dá)的〔輸入〕轉(zhuǎn)矩：T2=Nmm(注意單位換算)小齒輪分度圓直徑：2d1tKT2i21ZE3i2dHmin

134.8mm。齒數(shù)取z1=23，z2=i1z1≈71，故實(shí)質(zhì)傳動比i1=z2/z1。齒寬bdd1t134.8mm〔圓整〕。取大齒輪齒寬b2=140mm，為賠償安裝偏差，取小齒輪齒寬b1=b2+(5~10)=145mm。模數(shù)m=d/z=6，按表，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=6，實(shí)質(zhì)分1t1度圓直徑d1z1m138mm，d2426mm，中心距ad1d22282mm。驗(yàn)算齒輪曲折強(qiáng)度由教材?機(jī)械設(shè)計(jì)?圖/表10-5，取齒形系數(shù)YFa1=2.97,YFa2=2,91，應(yīng)力修正系數(shù)YSa1，YSa2。判斷：F12KTY1Fa1YSa1≦[σF1]b2m2z1判斷：F2F1YFa2YSa2≦[σF2]YFa1YSa1知足條件，安全。齒輪的圓周速度πd1n10.26m/s。v100060比較表10-8可知，選著7級精度是適合的。傳動齒輪的主要參數(shù)表4-3傳動齒輪的主要參數(shù)高速級低速級齒數(shù)z241042371中心距a/mm160282模數(shù)m/mm6齒寬b/mm6357145140分度圓直徑d/mm60260138426齒頂高h(yuǎn)a/mm66齒根高h(yuǎn)f/mm3,125齒高h(yuǎn)/mm13．513．5齒頂圓直徑da/mm65265157438齒根圓直徑df/mm123411五、軸的構(gòu)造設(shè)計(jì)計(jì)算高速軸的計(jì)算〔1軸〕依據(jù)表15-1得，高速軸資料為：45，熱辦理方式：調(diào)制，許用曲折應(yīng)力[σ-1b]=60MPa。初估軸徑初選軸徑，依據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算初估。由表15-3得常數(shù)A0=110Pd1A0321.92mmn1考慮到鍵槽的作用，軸徑增添3%為22.8mm，圓整后暫取d1=25mm。軸的徑向尺寸設(shè)計(jì)依據(jù)軸及軸上零零件的固定、定位、安裝要求，確立軸的構(gòu)造以以以下圖〔構(gòu)造草圖,注明軸段，用充分的文字說明支撐計(jì)算結(jié)果〕：表5-1高速軸徑向尺寸確立軸段直徑d/mm確立方法說明d=25d1=d1由初估直徑確立1d2=30d2=d1+(3--4)^定位軸肩d=356407轉(zhuǎn)動軸承6407轉(zhuǎn)動軸承3d4=45齒根圓直徑5=54dd6=45d6=d4齒根圓直徑7d7=d36407軸承d=35軸的軸向尺寸設(shè)計(jì)軸的構(gòu)造圖以下〔構(gòu)造草圖,注明軸段長度及支撐點(diǎn)距離，表格內(nèi)用充分的文字說明支撐計(jì)算結(jié)果〕：經(jīng)驗(yàn)值的計(jì)算與采用：軸承端蓋至箱外傳動件間的距離L=18箱座壁厚=10聯(lián)接螺栓至外箱壁的距離C1=24；至凸緣邊距離C2=22〔C1、C2經(jīng)過螺栓直徑查設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表4-2確立〕軸承座寬度L=C1+C2++(5~10)=61齒輪至機(jī)體內(nèi)壁的距離2=12〔2.壁厚〕大齒輪齒輪端面的距離3〔3>壁厚〕=10軸承內(nèi)側(cè)至箱體內(nèi)壁的距離4=4寸確立軸段長度L/mm確立方法說明L1=42L1=(1.5~2)d1L1略小于帶輪寬L2=38L2=L`+e+L-b-^4L2=L’+e+L-B-4L3=25L3=BL3=6407軸承寬度L4=160L4=^3+b低小L5=63L5=b高小L=15L6取10-1567=25L7=BL7=6407軸承寬度Ll1=600.5T+0.5L5+^2+^4l2=204l3=72中間軸的計(jì)算〔2軸〕依據(jù)表15-1得，中間軸資料為：45，熱辦理方式：調(diào)制，許用曲折應(yīng)力[σ-1b]=60MPa。初估軸徑初選軸徑，依據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算初估。由表15-3得常數(shù)A0=110d1A03P236mmn2軸的徑向尺寸設(shè)計(jì)依據(jù)軸及軸上零零件的固定、定位、安裝要求，確立軸的構(gòu)造以以以下圖〔構(gòu)造草圖,注明軸段，用充分的文字說明支撐計(jì)算結(jié)果〕：表5-3中間軸徑向尺寸確立軸段直徑d/mm確立方法說明d=35最小直徑12=37d2=d1+2過分軸肩dd=43d3=d2=(3~4)C2定位軸肩3d4=37d5=37d5=d1軸的軸向尺寸設(shè)計(jì)軸的構(gòu)造圖以下〔構(gòu)造草圖,注明軸段長度及支撐點(diǎn)距離，表格內(nèi)用充分的文字說明支撐計(jì)算結(jié)果〕：經(jīng)驗(yàn)值的計(jì)算與采用：輪轂寬度與軸段長度之差=3〔指導(dǎo)書38頁圖5-10〕齒輪至機(jī)體內(nèi)壁的距離2=12〔同上〕大齒輪齒輪端面的距離3=10〔同上〕軸承內(nèi)側(cè)至箱體內(nèi)壁的距離=4〔取3-5〕4〔指導(dǎo)書38頁圖5-12〕表5-4中間軸軸向尺寸確立軸段長度L/mm確立方法說明1=39L1=B+^4+^2+(2~3)6307轉(zhuǎn)動軸承LL=61L2=b高大+^2L3=7齒寬差+^3L=142b低小-^45=47^4+^2+^+B+齒寬差Ll1=60l2=108高大+L3+0.5b低小l3=94低小低速軸的計(jì)算〔3軸〕依據(jù)表15-1得，低速軸資料為：45，熱辦理方式：調(diào)制，許用曲折應(yīng)力[σ-1b]=60MPa。初估軸徑初選軸徑，依據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算初估。由表15-3得常數(shù)A0=110P350.3mmd1A03n3考慮到鍵槽的作用，軸徑增添3%為mm，圓整后暫取d1=52mm。軸的徑向尺寸設(shè)計(jì)依據(jù)軸及軸上零零件的固定、定位、安裝要求，確立軸的構(gòu)造以以以下圖〔構(gòu)造草圖,注明軸段，用充分的文字說明支撐計(jì)算結(jié)果〕：表5-5低速軸徑向尺寸確立軸段直徑d/mm確立方法說明d=531d2=57定位軸肩3=656013轉(zhuǎn)動軸承過分軸肩d4=73d4=d3+(3~4)C1定位軸肩d5d5=d4+(2~3)d=75d6=677d7=d3d=65表5-6所采用聯(lián)軸器的主要參數(shù)公稱轉(zhuǎn)矩n許用轉(zhuǎn)速n軸孔直徑d軸孔長度L軸孔長度L1型號T/Nm/mm/mm/mm/mmTL91000210060142107DD1D2bA2501665軸的軸向尺寸設(shè)計(jì)軸的構(gòu)造圖以下〔構(gòu)造草圖,注明軸段長度及支撐點(diǎn)距離，表格內(nèi)用充分的文字說明支撐計(jì)算結(jié)果〕：經(jīng)驗(yàn)值的計(jì)算與采用：軸承端蓋至箱外傳動件間的距離L=18箱座壁厚=10〔箱座=0.02a+3，a是低速級中心距〕聯(lián)接螺栓至外箱壁的距離C1=20；至凸緣邊距離C2=18軸承座寬度L=C1+C2++(5~10)=55齒輪至機(jī)體內(nèi)壁的距離2=12大齒輪齒輪端面的距離3=10軸承內(nèi)側(cè)至箱體內(nèi)壁的距離4=4〔指導(dǎo)書38頁圖5-12〕表5-7低速軸軸向尺寸確立軸段長度L/mm確立方法說明L1=88L1=(1.5~2)d1L2=763=18L3=B6013轉(zhuǎn)動軸承寬度LL4=67^2+^4+b+^3-L5-0.5齒寬差L5=24L=138L6=b低大-^^=1~26L7=39L7=B+^4+^2+^+0.5齒寬差^=1~2l1=129l2=158l3=99六、軸的強(qiáng)度校核高速軸校核軸的受力分析以以以下圖：齒輪的受力Ft2T1；FrFttan918N2521Nd1水平面內(nèi)軸承拘束力豎直面內(nèi)軸承拘束力彎矩圖和扭矩圖水平面內(nèi)彎矩圖豎直面內(nèi)彎矩圖扭矩圖合成彎矩〔考慮最不利的狀況下〕帶輪的壓軸力FP在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力彎矩圖合成彎矩MMaV2MaH2MaF131Nmm〔注意單位換算〕P按第三強(qiáng)度理論校核M2(T)2ca10.6MPa<-1bW知足強(qiáng)度要求。中間軸校核軸的受力分析以以以下圖：齒輪的受力大齒輪Ft2T22392N；FrFttan870Nd2小齒輪Ft2T24570N；FrFttan1640Nd2水平面內(nèi)軸承拘束力豎直面內(nèi)軸承拘束力彎矩圖和扭矩圖水平面內(nèi)彎矩圖豎直面內(nèi)彎矩圖扭矩圖最危險(xiǎn)截面的合成彎矩MMaV2MaH2319Nmm〔注意單位換算〕按第三強(qiáng)度理論校核M2(T)2ca38MPa<-1bW知足強(qiáng)度要求。低速軸校核軸的受力分析以以以下圖：齒輪的受力Ft2T34286N；FrFttan15