帶式傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)-機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：帶式傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u23238目錄 224232第一章設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 4196371.1課題題目：帶式傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 4259551.2傳動(dòng)方案分析及原始數(shù)據(jù)： 417157（1）設(shè)計(jì)要求： 4649（2）原始數(shù)據(jù)： 431891.3設(shè)計(jì)任務(wù)： 424638第二章傳動(dòng)方案的擬定 5285192.1整體方案 5176122.2方案說(shuō)明 55297第三章電動(dòng)機(jī)的選擇 6273153.1類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇： 6137683.2確定電機(jī)的額定功率： 621162第四章傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 84436第五章帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 99815第六章齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 12379第七章減速器箱體基本尺寸設(shè)計(jì) 1514845第八章軸的設(shè)計(jì) 17105888.1高速軸: 17277718.2低速軸： 217064第九章聯(lián)軸器的選擇 2524647第十章軸承的校核 251070810.1對(duì)軸承6208的壽命計(jì)算 25750610.2對(duì)軸承6212的壽命計(jì)算 2519863第十一章普通平鍵的選擇及校核 252738211.1帶輪處鍵連接 262381011.2小齒輪處鍵連接： 262722311..3大齒輪處鍵連接 26463811.4聯(lián)軸器處鍵連接 2731974第十二章潤(rùn)滑方式與密封形式的選擇 272505712.1潤(rùn)滑方式 27816912.2密封方式 2718456第十三章設(shè)計(jì)小結(jié) 2727944第十四章參考資料 274第一章設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.1課題題目：帶式傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)1.2傳動(dòng)方案分析及原始數(shù)據(jù)：（1）設(shè)計(jì)要求：（2）原始數(shù)據(jù)：3工作年限10工作班制2工作環(huán)境灰塵極少載荷性質(zhì)輕微沖擊生產(chǎn)批量單件題號(hào)9運(yùn)輸帶拉力F(N)3050運(yùn)輸帶速度V(m/s)2.3滾筒直徑D(mm)3601.3設(shè)計(jì)任務(wù)：（1）課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括：分析傳動(dòng)裝置的總體方案；選擇電動(dòng)機(jī)；傳動(dòng)系統(tǒng)計(jì)算；傳動(dòng)零件、軸、軸承、聯(lián)軸器等的設(shè)計(jì)計(jì)算和選擇；裝配圖和零件圖設(shè)計(jì)；編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。（2)課程設(shè)計(jì)中要求完成以下工作：1）減速器裝配圖1張(A0或A1圖紙)；2）減速器零件圖2張(A3或A4圖紙)；3）設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)1份。第二章傳動(dòng)方案的擬定2.1整體方案根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，該方案的設(shè)計(jì)分成減速器（傳動(dòng)部分）和工作機(jī)（執(zhí)行部分）兩部圖1帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)參考圖分，如REF_Ref321425813\h圖帶式傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)參考圖所示。圖1帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)參考圖2.2方案說(shuō)明第三章電動(dòng)機(jī)的選擇3.1類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇：按工作條件和要求，選用一般用途的Y系列全封閉自扇冷式三相異步電動(dòng)機(jī)，電壓為380/220V；3.2確定電機(jī)的額定功率：（1）運(yùn)輸帶卷筒所需功率P卷筒==7.015KWPg=5.0Kw（2）從電動(dòng)機(jī)到卷筒間各個(gè)運(yùn)動(dòng)副的總機(jī)械效率QUOTE——V帶傳動(dòng)效率；——齒輪傳動(dòng)的軸承效率；——齒輪傳動(dòng)的效率；——聯(lián)軸器的效率；——滾筒軸承的效率；——滾筒效率。查表得：、=0.960.990.970.970.980.96=0.83（3）電動(dòng)機(jī)所需功率為：查電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)可見(jiàn)有三種Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)可用，分別為：電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速Y160M1-211KW30000r/min2930r/minY160M-411kw1500r/min1460r/minY160L-611KW1000r/min970r/min滾筒轉(zhuǎn)速為：取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比范圍為：取單級(jí)齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比范圍為：（工程經(jīng)驗(yàn)）則可得合理總傳動(dòng)比的范圍為：故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選的范圍為查表得滿足要求的可選用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為：970r/min、1460r/min。為了使得電動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)裝置的性能均要求不是過(guò)高，故擇中選用1460r/min的轉(zhuǎn)速。其初定總傳動(dòng)比為：綜上，可選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：Y160M-4。其相應(yīng)參數(shù)列于表1：表1.所選用電動(dòng)機(jī)的相關(guān)參數(shù)。電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速Y160M-411kw1500r/min(4級(jí))1460r/min10.92P卷筒=7.015KWPg=5.0Kw第四章傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)(1)計(jì)算總傳動(dòng)比：(2)傳動(dòng)比分配：由工程經(jīng)驗(yàn)知頂分配傳動(dòng)比除了滿足、外，還應(yīng)滿足。故取：V帶傳動(dòng)比為，齒輪傳動(dòng)比為(3)各軸轉(zhuǎn)速：Ⅰ軸：r/minⅡ軸：r/min各軸功率：Ⅰ軸：kwⅡ軸：kw各軸轉(zhuǎn)矩Ⅰ軸：N.mⅡ軸：N.m表2.初步計(jì)算傳動(dòng)參數(shù)功率（kW）初算轉(zhuǎn)速(r/min)初算轉(zhuǎn)矩(N*m)Ⅰ軸8.113523.3148.06II軸7.79121.98609.89帶輪傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)比2.794.29第五章帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)帶型號(hào)、長(zhǎng)度、根數(shù)；中心距、帶輪直徑、寬度；安裝初拉力、對(duì)軸作用力。(1)求計(jì)算功率帶輪（?。┹斎牍β剩焊鶕?jù)任務(wù)書(shū)所述要求及所選電動(dòng)機(jī)（三相一步電動(dòng)機(jī)，工作于16小時(shí)（兩班制），載荷變動(dòng)小（帶式輸送機(jī)））查得工況系數(shù)，故有KW(2)選V帶型號(hào)：由于此處傳動(dòng)功率適中，考慮到成本，故選用普通V帶。根據(jù)，查圖可得該交點(diǎn)位于A、B型交界處，且稍偏向B型，故選用B型V帶。(3)挑小徑（求大小帶輪基準(zhǔn)直徑）：查表可得、查表得查表推薦值，稍比其最小值大即可，故取。所以，其中為滑動(dòng)率，此處取0.02。查表得帶輪直徑推薦值，尋其最近值得。雖實(shí)際取之交原定只小，但實(shí)際傳動(dòng)比其誤差，故滿足誤差范圍。(4)驗(yàn)算帶速：，在內(nèi)，適合。(5)估中定周長(zhǎng)及反求實(shí)中（求V帶基長(zhǎng)與中心距a）:初步估算中心距：，為圓整計(jì)算，?。M足，工程經(jīng)驗(yàn)）。帶長(zhǎng)：，查表得，對(duì)于B型帶選用帶長(zhǎng)。反求實(shí)際中心距：。(6)驗(yàn)算小輪包角：，合適。(7)求V帶根數(shù)z：，此處查表得，根據(jù)，查表得；由查表得，查表得。故，，取整根。(8)求作用在帶輪軸上的壓力查表得。為其安裝拉力。作用在軸上的壓力為：(9)V帶輪寬度的確定：查表得B型帶輪，故有帶輪寬度，故取。表3.所設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)中基本參數(shù)帶型號(hào)長(zhǎng)度根數(shù)B型2500mm4根中心距帶輪直徑寬度828mm62mm安裝初拉力對(duì)軸壓力實(shí)際傳動(dòng)比222.24N1761.83N2.744

第六章齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)選擇材料及確定許用應(yīng)力：小齒輪：初選45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表得知其力學(xué)性能如下：硬度：217~286HBS，接觸疲勞極限（取585計(jì)算)彎曲疲勞極限（取445計(jì)算）。大齒輪：初選45鋼，正火處理。查表得知其力學(xué)性能如下：硬度：162~217HBS，接觸疲勞極限（取375計(jì)算），彎曲疲勞極限（取310計(jì)算）。按一般可靠性要求取，為了保證失效概率低于1/1000，取，由此得：，，(2)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)：根據(jù)前計(jì)算、，可得齒輪傳動(dòng)所需傳動(dòng)比為，Ⅰ軸實(shí)際轉(zhuǎn)速為，設(shè)齒輪按8級(jí)精度制造，查表得K=1.3，查表得齒寬系數(shù)為:所以小齒輪的轉(zhuǎn)矩為：查表取（鍛鋼），令取，故有：齒數(shù)取，則有故實(shí)際傳動(dòng)比：初估模數(shù)為：，查表得標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)為，故實(shí)際分度圓直徑為：中心距為：初估齒寬為：，圓整為：(3)驗(yàn)算齒輪彎曲強(qiáng)度查圖，可得齒形系數(shù)；齒根修正系數(shù)。由此可知：，安全。(4)齒輪的圓周速度：，對(duì)照表知即可，故選取8級(jí)便可達(dá)到要求。表4.齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)的基本參數(shù)材料熱處理齒數(shù)分度圓直徑齒寬小齒輪45鋼調(diào)質(zhì)3193106大齒輪45鋼正火133399100模數(shù)實(shí)際傳動(dòng)比中心距34.2903246第七章減速器箱體基本尺寸設(shè)計(jì)(1)箱體壁厚：箱座：（取8mm）；箱蓋：（取8mm）；(2)凸緣：箱蓋凸緣厚度，箱座凸緣厚度，箱座底凸緣厚度。(3)螺釘及螺栓地腳螺釘直徑；地腳螺釘數(shù)目：；軸承旁連接螺栓直徑；蓋與座連接螺栓直徑；連接螺栓的間距；軸承端蓋螺釘直徑；視孔蓋螺釘直徑；定位銷直徑（取整得）(4)螺釘螺栓到箱體外避距離：查表得：至箱體外壁距離為：；到凸緣邊緣距離：；軸承旁凸臺(tái)半徑：；箱體外壁至軸承端面距離：(5)箱體內(nèi)部尺寸：大齒輪齒頂圓與箱體內(nèi)壁距離；齒輪端面到箱體內(nèi)壁的距離（增加散熱）；箱蓋、箱座肋厚。(6)視孔蓋由于單級(jí)減速器中心距為246mm，故查表得：視孔蓋長(zhǎng)，橫向螺栓分布距離，視孔蓋寬，縱向螺栓分布距離，螺栓孔直徑，孔數(shù)4個(gè)。(7)其中吊耳和吊鉤吊耳環(huán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：根據(jù)表中的推薦設(shè)計(jì)公式知：吊耳肋厚度為，吊耳環(huán)孔徑為，倒角為，吊耳環(huán)空心到箱體外壁距離為。吊鉤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：吊鉤長(zhǎng)，吊鉤高，吊鉤內(nèi)深，吊鉤內(nèi)圓半徑，吊鉤厚度。第八章軸的設(shè)計(jì)8.1高速軸:(1)選擇軸的材料、熱處理方式由于無(wú)特殊要求，選擇最常用材料45鋼，調(diào)制處理。查表得知：硬度：；抗拉強(qiáng)度極限：；屈服極限：；彎曲疲勞極限：。查表得：彎曲需用應(yīng)力（靜）。(2)初步估算軸最小直徑：，查表得（取118計(jì)算）。故，由于開(kāi)了一個(gè)鍵槽，故（圓整）。(3)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：根據(jù)高速軸上所需安裝的零件，可將其分為7段，以表示各段的直徑，以表示各段的長(zhǎng)度。（處安裝大帶輪，處安裝軸承端蓋，處安裝一號(hào)軸承與套筒，處安裝小齒輪，處安裝二號(hào)軸承）1）徑向尺寸根據(jù)常用結(jié)構(gòu)，??；查表知倒角倒圓推薦值為：，故孔（大帶輪）倒角推薦值為1mm，故取，由于查表得知?dú)秩ο盗兄幸蟮妮S徑均為0、5圓整數(shù)，故此修正為；此先選軸承為6208型號(hào)軸承（無(wú)軸向力，故選深溝球軸承，直徑系列選2號(hào)輕系列；為便于安裝及軸上尺寸基準(zhǔn)，選08號(hào)內(nèi)徑），查表知所選軸承內(nèi)徑為40mm，且軸承寬度，故?。粸榉奖慵庸y(cè)量，?。ù艘矠樾↓X輪內(nèi)孔直徑）；表安裝直徑，故查表選取“”，故]；對(duì)齒輪內(nèi)孔倒角1.6mm，故?。ㄈ?2mm）;由于對(duì)稱分布故，。2）軸向尺寸根據(jù)大帶輪的內(nèi)孔寬（取1.5計(jì)算），為防止由于加工誤差造成的帶輪晃動(dòng)，??；[確定軸承潤(rùn)滑方式：，故選取脂潤(rùn)滑方式]；為防止箱體內(nèi)部潤(rùn)滑油漸到軸承上沖走潤(rùn)滑脂，將軸承與箱體內(nèi)壁距離取大于8mm（由于所選套筒長(zhǎng)度25mm，故軸承斷面到箱體內(nèi)壁的距離取15mm），為適宜齒輪傳動(dòng)時(shí)散熱，取齒輪距箱體內(nèi)壁為（此取10mm）,故有；套筒檔齒輪時(shí)，為保證精度取，故同時(shí)將修正為；軸環(huán)取`，故??；由于安裝時(shí)齒輪箱體軸承均對(duì)稱分布，取，（包括越程槽尺寸）；軸承到端蓋內(nèi)壁的距離，前所選軸承端蓋螺釘知：由公式得軸承端蓋厚度，查表可取A級(jí)M8非全螺線的螺栓（即）此時(shí)取端蓋到大帶輪的扳手空間為，此時(shí)取。高速軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖(4)對(duì)高速軸進(jìn)行彎扭強(qiáng)度校核由式可得：圓周力，徑向力（標(biāo)準(zhǔn)安裝，故壓力角為20°）；根據(jù)前軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可得：帶輪中心到一號(hào)軸承中的距離；一號(hào)軸承到齒輪中心的距離；齒輪中心到二號(hào)軸承中心的距離；故有兩軸承中心距為。求垂直面的支承反力：根據(jù)受力分析，可列方程：（齒輪在兩軸承中心）。故可求得：。求水平支撐反力：帶輪對(duì)軸的作用力在指點(diǎn)產(chǎn)生的反力：；（外力F作用方向與帶傳動(dòng)的布置有關(guān)，在具體布置尚未確定前，可按最不利情況考慮）。繪制垂直面的彎矩圖（如圖b）：。繪制水平面的彎矩圖（如圖c）：。力產(chǎn)生的彎矩圖（如圖d）：。求合成彎矩圖（如圖e）：考慮最不利情況，直接由公式得（其中）。折合當(dāng)量彎矩（如圖f）：由前算出,“由轉(zhuǎn)矩性質(zhì)而定的折合系數(shù)”知，故，。圖2.高速軸彎扭強(qiáng)度校核圖計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的許用直徑：由（圖1）知軸上安裝小齒輪的截面為危險(xiǎn)截面，故得：。由此可知，此軸安全。8.2低速軸：(1)選擇軸的材料、熱處理方式由于無(wú)特殊要求，選擇最常用材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表得知：硬度：；強(qiáng)度極限：；屈服極限：；彎曲疲勞極限：，彎曲需用應(yīng)力（靜）(2)初步估算軸最小直徑：，查表得（取118計(jì)算）。由前計(jì)算可知：，故，由于開(kāi)了一個(gè)鍵槽，故(3)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：根據(jù)低速軸上所需安裝的零件，可將其分為7段，以表示各段的直徑，以表示各段的長(zhǎng)度。（處安裝聯(lián)軸器，處安裝軸承端蓋，處安裝三號(hào)軸承與套筒，處安裝大齒輪，處安裝四號(hào)軸承）1)徑向尺寸聯(lián)軸器的初步選擇：根據(jù)低速軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速查表可選用凸緣聯(lián)軸器，型號(hào)為“”，可得其軸孔直徑為，深孔長(zhǎng)度為。根據(jù)上所選聯(lián)軸器，??；根據(jù)密封氈圈的標(biāo)準(zhǔn)，?。桓鶕?jù)此處尺寸選擇6212型號(hào)軸承（查表知所選軸承內(nèi)徑為60mm，外徑為110mm，且軸承寬度），故取；為方便測(cè)量??；[查表得安裝直徑，故查表選取“”，故]；查表知倒角倒圓推薦值為：，故孔（大齒輪）倒角推薦值為2mm，故?。粸閷?duì)稱分布，故取，。2）軸向尺寸確定軸承潤(rùn)滑方式：故選取脂潤(rùn)滑方式。根據(jù)上定箱體兩內(nèi)壁間的寬度可算得大齒輪到箱體內(nèi)壁的距離為12.5mm,為防止箱體內(nèi)部潤(rùn)滑油漸到軸承上沖走潤(rùn)滑脂，將軸承與箱體內(nèi)壁距離取大于8mm（為套筒尺寸此取27.5mm），故有；套筒檔齒輪時(shí)，為保證精度取，故同時(shí)將修正為；軸環(huán)取，故??；由于安裝時(shí)齒輪箱體軸承均對(duì)稱分布，取，（包括越程槽尺寸）；軸承到端蓋內(nèi)壁的距離，由于軸承外徑為110mm故，選端蓋螺釘為，由【2】11-10中公式得軸承端蓋厚度，查表可取A級(jí)M8非全螺線的螺栓（即）此時(shí)取端蓋到大帶輪的扳手空間為，故此取，由上選聯(lián)軸器可知。低速軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖第九章聯(lián)軸器的選擇根據(jù)前選出的聯(lián)軸器設(shè)計(jì)的低速軸校核得知，軸滿足要求，故聯(lián)軸器定為：。第十章軸承的校核10.1對(duì)軸承6208的壽命計(jì)算將任務(wù)書(shū)中的使用期限換算為小時(shí)得其使用壽命必須大于87600小時(shí)。其壽命計(jì)算為，查附表可知其徑向基本額定動(dòng)載荷為，而球軸承取，由上軸的校核計(jì)算得知其當(dāng)量動(dòng)載荷為，故帶入公式得：其壽命為，滿足要求。10.2對(duì)軸承6212的壽命計(jì)算將任務(wù)書(shū)中的使用期限換算為小時(shí)得其使用壽命必須大于87600小時(shí)。其壽命計(jì)算為，查表可知其徑向基本額定動(dòng)載荷為，而球軸承取，由上軸的校核計(jì)算得知其當(dāng)量動(dòng)載荷為，故帶入公式得其壽命為，滿足要求。第十一章普通平鍵的選擇及校核根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，此處無(wú)特殊要求，故均選用A型平鍵連接。11.1帶輪處鍵連接由于此處軸徑為31mm，查表得：選用，，由于此處轉(zhuǎn)矩不大，選取鑄鐵為材料，故由表下的L系列選取，即。對(duì)平鍵進(jìn)行強(qiáng)度校核：查表得其許用擠壓應(yīng)力為（輕微沖擊），根據(jù)式10-26得：，故符合要求。11.2小齒輪處鍵連接：由于此處軸徑為45mm，查表10-9得