螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)

本科課程設(shè)計(jì)（說(shuō)明書）題目：螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)學(xué)院名稱專業(yè)名稱學(xué)生姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師二〇XX年X月目錄TOC\o"1-3"\h\u16358第一章緒論和題目 3215151.1概述 396781.2關(guān)于設(shè)計(jì) 36073第二章傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案 5301822.1基本組成 5252222.2工作特點(diǎn) 5327392.3確定傳動(dòng)方案 521509第三章電動(dòng)機(jī)的選擇 643863.1確定電動(dòng)機(jī)的類型 6129793.2確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 6294303.3選擇電動(dòng)機(jī) 629751第四章確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 7224084.1計(jì)算和分配傳動(dòng)比 7124894.1-1減速器總傳動(dòng)比 7128204.1-2分配傳動(dòng)比 77614.2計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 7241084.3整理數(shù)據(jù) 815970第五章帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 9302075.1選擇V帶型號(hào) 9320865.2確定帶輪基準(zhǔn)直徑和 9307145.3驗(yàn)算帶速 9175405.4確定帶長(zhǎng)和中心距 977345.5驗(yàn)算小帶包角 10135995.6求V帶根數(shù) 1078265.7求作用在帶輪上的壓力 10187225.8V帶參數(shù)總結(jié)列表 11108第六章傳動(dòng)零件齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 12129426.1齒輪材料的選擇 12238946.2齒輪參數(shù)計(jì)算 12322296.2-1確定許用應(yīng)力 12195126.2-2確定齒輪構(gòu)造參數(shù) 12228266.2-3驗(yàn)算齒輪彎曲強(qiáng)度 13293766.2-4齒輪圓周速度 14113086.3齒輪主要參數(shù) 1422286第七章設(shè)計(jì)心得體會(huì) 1521482第八章參考文獻(xiàn) 15傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案2.1基本組成本螺旋輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置是由電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器和工作機(jī)（螺旋輸送機(jī)）四部分組成。2.2工作特點(diǎn)根據(jù)題目可知，本傳動(dòng)裝置單項(xiàng)轉(zhuǎn)動(dòng)，載荷較平穩(wěn)，但是生產(chǎn)批量為大批量。所以要求傳動(dòng)裝置有較大的抗疲勞強(qiáng)度。裝置結(jié)構(gòu)緊湊就要求其足夠的剛度和耐磨性。2.3確定傳動(dòng)方案?jìng)鲃?dòng)方案可參考圖1-1，選用V帶、連接軸和齒輪為傳動(dòng)介質(zhì)。考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，將V帶設(shè)置在高速級(jí)。圖1-1傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖電動(dòng)機(jī)的選擇3.1確定電動(dòng)機(jī)的類型按工作要求和工作條件，根據(jù)初步選用Y系列3相異步電動(dòng)機(jī)，額定電壓為380V，頻率50Hz。由題目原始數(shù)據(jù)可知：工作機(jī)軸上的功率Pw=0.8kW。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-5可以確定：η1為V帶傳動(dòng)效率，取0.96η2為滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率，有兩對(duì)，取0.98η3為8級(jí)精度圓柱齒輪傳動(dòng)效率，取0.97η4為十字滑塊聯(lián)軸器效率，取0.98ηj為工作機(jī)效率，取0.94根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》公式（5），帶入以上數(shù)據(jù)可得：根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》公式（1）可得電動(dòng)機(jī)所需工作功率為：3.2確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由題目原始數(shù)據(jù)可知工作機(jī)軸的轉(zhuǎn)速n=60r/min。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表1可知，按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i’=2~4，單級(jí)圓柱直齒輪減速器傳動(dòng)比i’’=3~6，則總傳動(dòng)比合理范圍為i’a=6~24，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》公式（6）可得轉(zhuǎn)速范圍：3.3選擇電動(dòng)機(jī)根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表12-1，選出可提供傳動(dòng)裝置動(dòng)力源的電動(dòng)機(jī)：表1傳動(dòng)裝置電動(dòng)機(jī)選用表序號(hào)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)矩最大轉(zhuǎn)矩質(zhì)量kg額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩2Y90L-61.19102.02.2253Y90S-41.114002.32.322由于題目所示的已知條件，可在以上兩種電動(dòng)機(jī)中選擇Y90S-4作為傳動(dòng)裝置的電動(dòng)機(jī)。確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比4.1計(jì)算和分配傳動(dòng)比4.1-1減速器總傳動(dòng)比由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》公式（7）可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為4.1-2分配傳動(dòng)比根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》公式（8）可得：由此可以推導(dǎo)出：。其中，分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比。為使V帶傳動(dòng)外輪廓尺寸不知過(guò)大，初步?。ㄊ兰o(jì)的傳動(dòng)比要在設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)時(shí)，由所選大、小帶輪的標(biāo)準(zhǔn)直徑之比計(jì)算），則減速器傳動(dòng)比為：由于為一級(jí)減速器，所以減速器傳動(dòng)比。4.2計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)為進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，要推算出各軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩（或功率）。如將傳動(dòng)裝置各軸由高速到低速依次定義為I軸，II軸……。各軸轉(zhuǎn)速由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》公式（9）~（11）可得I軸：II軸：工作機(jī)軸（螺旋管）：各軸輸入功率由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》公式（12）和（13）得I軸：II軸：工作機(jī)軸（螺旋管）：I~II軸的輸出功率則分別為輸入功率×軸承效率0.98，例如I軸的輸出效率為，其余類推。各軸輸入轉(zhuǎn)矩由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》公式（16）~（21）得所以I軸：II軸：工作機(jī)軸（螺旋管）：4.3整理數(shù)據(jù)把以上運(yùn)動(dòng)參數(shù)整理并列出表格，可得下表：表2運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)運(yùn)算結(jié)果整理表軸名功率P/KW轉(zhuǎn)距T/N·m轉(zhuǎn)速nr/min轉(zhuǎn)動(dòng)比i效率輸入輸出輸入輸出電機(jī)軸0.986.68514003.00.96Ⅰ軸0.940.9219.2518.87466.677.780.96Ⅱ軸0.890.87142.37139.5259.9810.95工作機(jī)軸0.850.83136.73134.0059.9810.96帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)5.1選擇V帶型號(hào)首先確定工作情況系數(shù)，由題目得每天工作小時(shí)為8小時(shí)，載荷較平穩(wěn)。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表12-6，選取。故根據(jù)根據(jù)公式可求得計(jì)算功率：通過(guò)以上數(shù)據(jù)，，（小帶輪轉(zhuǎn)速），在《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖12-14中選擇V帶型號(hào)為Z型帶。5.2確定帶輪基準(zhǔn)直徑和首先要確定普通V帶小帶輪直徑。由以上數(shù)據(jù)查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表12-7可得小帶輪，。所以可以計(jì)算出大帶輪；根據(jù)表12-7可選擇。大帶輪轉(zhuǎn)速。5.3驗(yàn)算帶速有上述數(shù)據(jù)可得出帶速：。求得帶速在5~25m/s的范圍內(nèi)，合適。5.4確定帶長(zhǎng)和中心距初步選取中心距為，取950mm。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》公式12-2，由上式得出帶長(zhǎng)根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表12-2選出基準(zhǔn)長(zhǎng)度計(jì)算實(shí)際中心距。5.5驗(yàn)算小帶包角根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》公式12-1，得所以合適。5.6求V帶根數(shù)由以上數(shù)據(jù)，，可知，查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表12-3可得V帶基本額定功率。再根據(jù)公式12-9算出傳動(dòng)比查表12-4得出V帶額定功率的增量。由，查表12-5得包角修正系數(shù)，查表12-2得帶長(zhǎng)修正系數(shù)。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，由公式12-15得故取4根。5.7求作用在帶輪上的壓力根據(jù)以上數(shù)據(jù)查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表12-1得V帶質(zhì)量，故由公式12-18可得單根V帶的初拉力為：作用在軸上的壓力為：5.8V帶參數(shù)總結(jié)列表表3V帶主要參數(shù)表小輪直徑（mm）大輪直徑（mm）中心距a（mm）基準(zhǔn)長(zhǎng)度（mm）帶的根數(shù)z7156095312504傳動(dòng)零件齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算6.1齒輪材料的選擇根據(jù)題目可知，使用年限為10年，每天工作8小時(shí)，工作環(huán)境處于室內(nèi)，單向轉(zhuǎn)動(dòng)，載荷較為平穩(wěn)。但是生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批量，且結(jié)構(gòu)要求緊湊。所以，齒輪類型確定為直齒輪，選擇材料時(shí)盡量選用硬度適中的。查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表10-1得，小齒輪為45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為220HBS，大齒輪采用45鋼正火，硬度為180HBS。6.2齒輪參數(shù)計(jì)算6.2-1確定許用應(yīng)力根據(jù)選用材料和硬度，查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖10-7可得齒輪的接觸疲勞極限，小齒輪和大齒輪的值?。?，。由于硬度均小于350HBS可知兩齒輪均為軟齒面，根據(jù)表10-4查得安全系數(shù)，故：查圖10-10可得齒輪的彎曲疲勞極限，，根據(jù)表10-4查得安全系數(shù)，故：6.2-2確定齒輪構(gòu)造參數(shù)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)。設(shè)齒輪按8級(jí)精度制造。查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表10-3可取載荷系數(shù)K=1.1，。小齒輪上的轉(zhuǎn)矩為：已知，所以按《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》公式10-6可得：取小齒輪齒數(shù)，則大齒輪。故實(shí)際傳動(dòng)比為：模數(shù)為：，查表4-1取。所以，中心距為：齒寬為：取，則。為補(bǔ)償安裝誤差，保證接觸齒寬，通常小齒輪齒寬應(yīng)該比大齒輪齒寬大5~10mm。6.2-3驗(yàn)算齒輪彎曲強(qiáng)度首先，齒寬應(yīng)取接觸齒寬b=57mm。查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖10-9，齒形系數(shù)，，得故彎曲強(qiáng)度足夠。6.2-4齒輪圓周速度齒輪的圓周速度為：根據(jù)題目的運(yùn)行條件和精度要求，查表10-2可選用9級(jí)精度齒輪。6.3齒輪主要參數(shù)名稱代號(hào)公式單位小齒輪大齒輪中心距amm141傳動(dòng)比i7.78模數(shù)mmm1齒數(shù)z32250分度圓直徑dd=mzmm32250分度圓壓力角齒頂高系數(shù)1頂隙系數(shù)0.25齒頂高mm1齒根高mm1.25頂隙cmm0.25齒頂圓直徑damm34252齒根圓直徑dfmm29.5247.5齒寬bmm6257材料45鋼熱處理狀態(tài)調(diào)質(zhì)正火齒面硬度HBS220180設(shè)計(jì)心得體會(huì)通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖的解讀和對(duì)設(shè)計(jì)要求的分析；同時(shí)，設(shè)計(jì)中大量的數(shù)據(jù)處理使我們學(xué)會(huì)了查閱資料，提高了我們查閱和引用文獻(xiàn)的能力。最后，我在計(jì)算出數(shù)據(jù)后要進(jìn)行驗(yàn)算；此步驟鍛煉了我們對(duì)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證處理的能力