畢業(yè)設(shè)計---帶式輸送機傳動裝置設(shè)計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一 緒論………………………………………………………………………1</p><p><b>　　二 結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　三 設(shè)計計算過程及說明……………………………………………………….3</p><p>　　1

2、 選擇電動機.......................................................... ....................................….3</p><p>　　2 傳動裝置的總傳動比及其分配.......................................….............................3</p&g

3、t;<p>　　3 計算傳動裝置的運動和動力裝置參數(shù)..................................…........................3</p><p>　　4 帶傳動設(shè)計.......................................................….........................................

4、.4</p><p>　　5 齒輪傳動設(shè)計.....................................................…........................................5</p><p>　　6 軸的設(shè)計...............................................................

5、.........................…...........11</p><p>　　7 軸承的選擇 ..............................................................................................…22</p><p>　　8 鍵的選擇........................

6、.............................….........................................…22</p><p>　　9 減速機箱體的設(shè)計...............................................…......................................23</p><p>　　10

7、 減速器附件設(shè)計.....................................................................................….23 11密封與潤滑.......................................................…........................................24</p><p

8、>　　四 設(shè)計小結(jié)……………………………………………………………….……25</p><p>　　五參考文獻………………………………………………….……………………26</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　通過查閱一些文獻我可以了解到帶式傳動裝置的設(shè)計情況，為我所要做的課題確定研究的方向和設(shè)計的內(nèi)容。</p

9、><p><b>　　1.1 帶傳動</b></p><p>　　帶傳動是機械設(shè)備中應(yīng)用較多的傳動裝置之一，主要有主動輪、從動輪和傳動帶組成。工作時靠帶與帶輪間的摩擦或嚙合實現(xiàn)主、從動輪間運動和動力的傳遞。</p><p>　　帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、價格低廉、緩沖吸振及過載打滑以保護其他零件的優(yōu)點。</p><p>

10、　　1.2圓錐-圓柱齒輪傳動減速器</p><p>　　YK系列圓錐-圓柱齒輪傳動減速器適用的工作條件：環(huán)境溫度為-40～40度；輸入軸轉(zhuǎn)速不得大于1500r/min,齒輪嚙合線速度不大于25m/s，電機啟動轉(zhuǎn)矩為減速器額定轉(zhuǎn)矩的兩倍。YK系列的特點：采用一級圓弧錐齒輪和一、二、三級圓柱齒輪組合，把錐齒輪作為高速級（四級減速器時作為第二級），以減小錐齒輪的尺寸；齒輪均采用優(yōu)質(zhì)合金鋼滲碳淬火、精加工而成，圓柱齒輪精

11、度達到GB/T10095中的6級，圓錐齒輪精度達到GB/T11365中的7級；</p><p>　　減速器的選用原則：（1）按機械強度確定減速器的規(guī)格。減速器的額定功率P1N 是按載荷平穩(wěn)、每天工作小于等于10h、每小時啟動5次、允許啟動轉(zhuǎn)矩為工作轉(zhuǎn)矩的兩倍、單向運轉(zhuǎn)、單對齒輪的接觸強度安全系數(shù)為1、失效概率小于等于1%等條件算確定.當(dāng)載荷性質(zhì)不同，每天工作小時數(shù)不同時，應(yīng)根據(jù)工作機載荷分類按各種系數(shù)進行修正.減

12、速器雙向運轉(zhuǎn)時，需視情況將P1N乘上0.7～1.0的系數(shù)，當(dāng)反向載荷大、換向頻繁、選用的可靠度KR較低時取小值，反之取大值。功率按下式計算：P2m=P2*KA*KS*KR ，其中P2 為工作功率； KA 為使用系數(shù)； KS 為啟動系數(shù)； KR 為可靠系數(shù)。（2）熱功率效核.減速器的許用熱功率PG適用于環(huán)境溫度20℃，每小時100%連續(xù)運轉(zhuǎn)和功率利用律（指P2/P1N×100%）為100%的情況，不符合上述情況時，應(yīng)進行修正。

13、（3）校核軸伸部位承受的徑向載荷。</p><p><b>　　2結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p><b>　　2.1V帶傳動</b></p><p>　　帶傳動設(shè)計時，應(yīng)檢查帶輪的尺寸與其相關(guān)零部件尺寸是否協(xié)調(diào)。例如對于安裝在減速器或電動機軸上的帶輪外徑應(yīng)與減速器、電動機中心高相協(xié)調(diào)，避免與機座或其它零、部件發(fā)生碰撞。&

14、lt;/p><p>　　2.2減速器內(nèi)部的傳動零件</p><p>　　減速器外部傳動件設(shè)計完成后，可進行減速器內(nèi)部傳動零件的設(shè)計計算。</p><p>　　齒輪材料的選擇應(yīng)與齒坯尺寸及齒坯的制造方法協(xié)調(diào)。如齒坯直徑較大需用鑄造毛坯時，應(yīng)選鑄剛或鑄鐵材料。各級大、小齒輪應(yīng)該可能減少材料品種。</p><p>　　蝸輪材料的選者與相對滑動速度有關(guān)。

15、因此，設(shè)計時可按初估的滑速度選擇材料。在傳動尺寸確定后，校核起滑動速度是否在初估值的范圍內(nèi)，檢查所選材料是否合適。</p><p>　　傳動件的尺寸和參數(shù)取值要正確、合理。齒輪和蝸輪的模數(shù)必須符合標(biāo)準(zhǔn)。圓柱齒輪和蝸桿傳動的中心距應(yīng)盡量圓整。對斜齒輪圓柱齒輪傳動還可通過改變螺旋角的大小來進行調(diào)整。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計計算結(jié)果，將傳動零件的有關(guān)數(shù)據(jù)和尺寸整理列表，并畫出其結(jié)構(gòu)簡圖，以

16、備在裝配圖設(shè)計和軸、軸承、鍵聯(lián)結(jié)等校核計算時應(yīng)用。</p><p><b>　　聯(lián)軸器的選擇</b></p><p>　　減速器的類型應(yīng)該根據(jù)工作要求選定。聯(lián)接電動機軸與減速器，由于軸的轉(zhuǎn)速高，一般應(yīng)選用具有緩沖、吸振作用的彈性聯(lián)軸器，例如彈性套柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器。減速器低速軸（輸出軸）與工作機軸聯(lián)接用的連周期，由于軸的轉(zhuǎn)速較低，傳遞的轉(zhuǎn)距較大，又因為減速器軸

17、與工作機軸之間往往有較大的軸線偏移，因此常選用剛性可以移動聯(lián)軸器，例如滾子鏈聯(lián)軸器、齒式聯(lián)軸器。</p><p>　　聯(lián)軸器型號按計算轉(zhuǎn)距進行選擇。所選定的聯(lián)軸器，起軸孔直徑的范圍應(yīng)與被聯(lián)接兩軸的直徑相適應(yīng)。應(yīng)注意減速器高速軸外伸段軸徑與電動機的軸徑不得相差很大，否則難以選擇合適的聯(lián)軸器。</p><p>　　3 設(shè)計計算過程及說明</p><p><b>

18、;　　3.1選擇電動機</b></p><p>　　3.1.1電動機類型和結(jié)構(gòu)型式選擇</p><p>　　Y系列籠型三相異步電動機,臥式閉型電電動機。</p><p>　　3.1.2選擇電動機容量</p><p><b>　　工作機所需功率</b></p><p>　　==7.98k

19、w </p><p>　　=80.7r/min</p><p><b>　　電動機的輸出功率</b></p><p><b>　　==10.4kw</b></p><p>　　η=*…..* =0.82*0.98*0.95*0.98*0.97*0.98*0.98*0.97*0.98*0.98

20、*0.99*0.96=0.77</p><p>　　確定電動機的額定功率</p><p><b>　　Ped>=Pd</b></p><p>　　3.1.3選擇電動機的轉(zhuǎn)速</p><p>　　同步轉(zhuǎn)速 1500r/min。</p><p>　　3.1.4確定電動機型號</p>

21、<p>　　選擇 Y160M-4 額定功率 11kw 轉(zhuǎn)速 1460r/min</p><p>　　3.3計算傳動裝置的運動和動力裝置參數(shù)</p><p>　　各軸轉(zhuǎn)速: 電動機軸 =1460r/min</p><p>　　減速箱輸入軸 ==486.7 r/min</p><p>　　高速軸 ==235.1 r/min

22、</p><p>　　低速軸 ==58.8 r/min</p><p>　　各軸輸入功率: ==11kw</p><p>　　=*0.95=10.45kw</p><p>　　=*0.98*0.97*0.98=9.73KW</p><p>　　=*0.98*0.97*0.98=9.07KW</p><

23、;p><b>　　3.4帶傳動設(shè)計</b></p><p>　　3.4.1定v帶型號和帶輪直徑</p><p>　　工作情況系數(shù) =1.1</p><p>　　計算功率 ==1.1*11=12.1kw</p><p>　　選帶型號 A型</p><p><b>

24、　　3.4.2計算帶長</b></p><p>　　求 = (+)/2 =198.5mm</p><p>　　求Δ Δ=(-)/2=98.5mm</p><p>　　2(+)>=a>=0.7*(+)</p><p>　　初取中心距 a=600mm</p><p>　　帶長

25、 L=πDm+2*a+=1839.5</p><p>　　基準(zhǔn)長度 =2000mm</p><p><b>　　求中心距和包角</b></p><p>　　中心距 a= + =344.18+337.06=681.24<700mm</p><p>　　小輪包角 α1=180°-(D

26、2-D1)*60°=180°-(297-100)*60°/681.24 =162.6>120°</p><p>　　z=/((+Δ)**)=12.1/((1.32+0.17)*0.95*1.03)=8.3 取9根</p><p><b>　　求軸上載荷</b></p><p>　　張緊

27、力 =500*/v*z(2.5-)/+qv*v=500*12.1/(7.64*9)*(2.5-0.95)/0.95+0.10*=149.3N</p><p>　　軸上載荷 =2*sin(/2)=2*9*149.3*sin(162.6°/2)=2656.5N3.5齒輪傳動設(shè)計</p><p>　　直齒錐齒: 軸交角∑=90° 傳遞功率P=10

28、.45kw</p><p>　　小齒輪轉(zhuǎn)速=486.7r/m 傳動比i=2.07</p><p>　　載荷平穩(wěn),直齒為刨齒,小齒輪40Cr,調(diào)質(zhì)處理,241HB~~286HB</p><p>　　平均260HB,大齒輪用45號鋼,217HB~~255HB 平均230HB</p><p>　　齒面接觸疲勞強度計算</p>&

29、lt;p>　　齒數(shù)和精度等級 取=24 =i*=48</p><p><b>　　選八級精度</b></p><p>　　使用系數(shù)=1.0 動載荷系數(shù)=1.15</p><p>　　齒間載荷分配系數(shù) 估計*Ft/b<100N/mm</p><p>　　cos=u/=2/=0.89<

30、;/p><p>　　cos=1/=1/=0.44</p><p>　　=/ cos=24/0.89=26.97</p><p>　　=/ cos=48/0.44=109.1</p><p>　　αv=(1.88-3.2(1/(2*)+1/(2*)))cos=1.85</p><p><b>　　==0.85<

31、;/b></p><p><b>　　==1.4</b></p><p>　　齒向載荷分布函數(shù) =1.9</p><p>　　載荷系數(shù) ==1*1.5*1.4*1.9=3.99</p><p><b>　　=680Mpa</b></p><p>　　接觸最小安全系數(shù)=

32、1.5</p><p>　　接觸壽命系數(shù) ==1.0</p><p>　　許用接觸應(yīng)力 []= */=710*/1.05=676Mpa</p><p>　　[]= */=680*/1.05=648Mpa</p><p>　　小輪大端分度圓直徑 =0.3</p><p><b>　　=70mm&

33、lt;/b></p><p>　　驗算圓周速度及Ka*Ft/b</p><p>　　=(1-0.5R) =(1-0.5R)70=59.5mm</p><p>　　==3.1459.5*486.7/60000=1.5m/s</p><p>　　= b=*R=*d/(2*sin)=*/(2*=20.4mm<

34、/p><p>　　*/b=1.0*689.2/20.4=33.8N/mm<100N/mm</p><p><b>　　確定傳動尺寸</b></p><p>　　大端模數(shù) m=/=70/24=2.9mm</p><p>　　實際大端分度圓直徑d =m=3*24=84</p><p>　

35、　=m=3*48=144</p><p>　　b=*R=0.3*80.5=24.15mm</p><p>　　齒根彎曲疲勞強度計算</p><p>　　齒面系數(shù) =2.72 =2.38</p><p>　　應(yīng)力修正系數(shù) =1.66 =1.78</p><p>　　重合度系數(shù) =0.25+0

36、.75/ =0.25+0.75/0.85=0.66</p><p>　　齒間載荷分配系數(shù) */b<100N/mm</p><p>　　=1/=1/0.66=1.56</p><p>　　載荷系數(shù) ==1*1.15*1.56*1.9=3.4</p><p>　　許用彎曲應(yīng)力 []= lim/=600*1.0

37、*1.0/1.25=480MPa</p><p>　　[]=570*1.0*1.0/1.25=456MPa</p><p><b>　　驗算</b></p><p><b>　　===152</b></p><p><b>　　<[]</b></p><

38、;p>　　==152*2.38*1.78/(2.72*1.66)=142.6MPa</p><p>　　值 取=85</p><p>　　初步計算的許用接觸應(yīng)力[H1]=0.96Hlim1=0.9*710=619MPa</p><p>　　[H2]=0.9Hlim2=1.9*580=522MPa</p><p>　　初步計算的小

39、齒輪直徑 =Ad=85*=48.1mm</p><p>　　齒數(shù)z和模數(shù)m 初步齒數(shù)=19; =i*19=4*19=76</p><p>　　和螺旋角 =/=50/19=2.63158</p><p><b>　　=2.5mm</b></p><p>　　=arcos=arccos2.5/2.63158=18.2

40、°</p><p>　　使用系數(shù) =1.10</p><p>　　動載系數(shù) =1.5</p><p>　　齒間載荷分配系數(shù) </p><p>　　= arctan=arctan=20.9°</p><p>　　cos =cos18.2°20cos°/20.9cos

41、76;=0.95</p><p>　　齒向載荷分布系數(shù) =A+B[1+0.6*]+c*b/1000=1.36</p><p>　　=** * =1.10*1.05*1.76*1.36=2.76</p><p>　　彈性系數(shù) =189.8</p><p><b>　　許用接觸應(yīng)力</b></p><

42、p><b>　　驗算</b></p><p>　　=189.8*2.38*0.97=647MPa<690MPa</p><p>　　齒根彎曲疲勞強度驗算</p><p><b>　　重合度系數(shù) </b></p><p><b>　　=1.61</b></

43、p><p>　　螺旋角系數(shù) </p><p>　　齒向載荷分配系數(shù) </p><p><b>　　=1.76< </b></p><p>　　齒向載荷分布系數(shù) b/h=50.(2.25*2.5)=8.9</p><p><b>　　=1.27</b><

44、/p><p>　　載荷系數(shù) K=**</p><p>　　許用彎曲應(yīng)力 </p><p><b>　　驗算</b></p><p><b>　　3.6軸的設(shè)計</b></p><p><b>　　輸入軸</b></p><p>

45、;<b>　　選用45鋼調(diào)質(zhì) </b></p><p><b>　　=tan</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　計算支反力</b></p><p>　　水平面反力 =1102.7N</p>&

46、lt;p><b>　　=-413.5N</b></p><p>　　垂直面反力 =-1235.7N</p><p><b>　　=4115.5N</b></p><p><b>　　許用應(yīng)力</b></p><p><b>　　許用應(yīng)力值 </b

47、></p><p><b>　　應(yīng)力校正系數(shù) </b></p><p>　　當(dāng)量彎矩圖 </p><p><b>　　軸徑 </b></p><p><b>　　高速軸</b></p><p>　　軸材料選用45鋼調(diào)質(zhì),</p

48、><p><b>　　取 d=40mm</b></p><p><b>　　計算螺旋角 </b></p><p><b>　　齒輪直徑 小輪 =</b></p><p><b>　　大輪</b></p><p>　　小齒輪受力

49、轉(zhuǎn)矩=9.55*</p><p>　　圓周力 =2*/=2*39524/50=1581N </p><p><b>　　徑向力</b></p><p><b>　　畫小齒輪軸受力圖</b></p><p>　　水平反力 =1358.1N</p><p><b>　

50、　=912.1N</b></p><p>　　垂直反力 =594.7N</p><p><b>　　=103.3N</b></p><p><b>　　水平受力圖</b></p><p><b>　　水平彎矩圖</b></p><p><

51、;b>　　垂直彎矩圖</b></p><p><b>　　合成彎矩圖</b></p><p><b>　　畫轉(zhuǎn)矩圖</b></p><p><b>　　應(yīng)力校正系數(shù) </b></p><p><b>　　畫當(dāng)量彎矩圖 </b>&l

52、t;/p><p>　　=50220N.mm</p><p>　　校核軸徑 =20.3<40mm</p><p><b>　　低速軸</b></p><p><b>　　材料同前兩軸</b></p><p><b>　　畫大齒輪受力圖</b>

53、</p><p><b>　　計算支反力</b></p><p>　　水平反力 =1185.8 =395.2N</p><p>　　垂直反力 =21.2N =584.6N</p><p><b>　　垂直受力圖</b></p><p><b>　　水平彎矩

54、圖</b></p><p><b>　　垂直彎矩圖</b></p><p><b>　　合成彎矩圖</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)矩圖</b></p><p><b>　　當(dāng)量彎矩</b></p><p><

55、;b>　　校核軸徑</b></p><p><b>　　=26<60mm</b></p><p><b>　　3.7軸承的選擇</b></p><p><b>　　輸入軸軸承選擇:</b></p><p>　　選用圓錐滾子軸承30208 e=0.37

56、Y=1.6 Cr=63000N</p><p><b>　　=1177.7N</b></p><p><b>　　=4297.0N</b></p><p>　　=/(2*Y)=368N</p><p>　　=/(2*Y)=1342.8N</p><p>　　=1228.4

57、N =1342.8N</p><p>　　/=1.0>e /=0.3<e</p><p>　　查表 =0.4 =1.6</p><p>　　=1 =0</p><p>　　當(dāng)量動載荷 =*(*+*)=1.0*(0.4*1177.7+1.6*1228.4)=2436.5N</p

58、><p>　　=*(*+*)= 4297.0N</p><p>　　軸承壽命 =</p><p>　　同樣,高速軸承和低速軸承分別用選用圓錐滾子軸承30210和30213。</p><p>　　3.8鍵的選擇 </p><p>　　輸入軸 L=20 (mm

59、)</p><p>　　高速軸 L=20</p><p>　　低速軸 L=30</p><p><b>　　T=</b></p><p>　　3.9減速機箱體的設(shè)計</p><p>　　名稱 符號

60、 尺寸關(guān)系 結(jié)果 </p><p>　　箱座壁厚 =0.025*a+38 </p><p>　　箱蓋壁厚 =0.02*a+38 </p><p><b&

61、gt;　　a=</b></p><p>　　箱體凸緣厚度 ,, b=1.5=15;=1.5=15;=2.5=25</p><p>　　加強肋厚度 , m=0.85=8.5; =0.85=8.5</p><p>　　地腳螺栓直徑 14<

62、;/p><p>　　地腳螺栓數(shù)目 n 4</p><p>　　3.10減速器附件設(shè)計</p><p>　　3.10.1窺視孔和視孔蓋</p><p>　　窺視孔應(yīng)該在箱蓋頂部,以便觀察,應(yīng)在凸臺上以便加工。</p><p><b>　　3.10.2通氣器</b

63、></p><p>　　在箱蓋頂部,要適合環(huán)境,其尺寸要與減速器大小相合適。</p><p>　　3.10.3油面指示器</p><p>　　應(yīng)該設(shè)在油面比較穩(wěn)定的地方,如低速軸附近。</p><p>　　用圓形油標(biāo),有標(biāo)尺的位置不能太高和太低,以免溢出油標(biāo)尺孔座。</p><p>　　3.10.4放油孔和螺塞&

64、lt;/p><p>　　放在油的最低處,平時用螺塞塞住,放油孔不能低于油池面,以免排油不凈。</p><p>　　3.10.5起吊裝置</p><p>　　吊環(huán)可按起重重量選擇,箱蓋安裝吊環(huán)螺釘處設(shè)置凸臺,以使吊環(huán)螺釘有足夠的深度。</p><p><b>　　3.10.6定位銷</b></p><p&g

65、t;　　用圓錐銷作定位銷,兩定位銷的距離越遠越可靠,常設(shè)在箱體連接凸緣處的對角處,對稱布置。直徑d=0.8d2。</p><p>　　3.10.7起蓋螺釘</p><p>　　裝在箱蓋連接凸緣上,其螺紋長度大于箱體凸緣厚度,直徑可與連接螺釘相同。</p><p><b>　　設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　通過這次

66、設(shè)計讓我了解到機械設(shè)計是從使用要求等出發(fā)，對機械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運動形式、力和能量的傳遞方式，以及各個零件的材料和形狀尺寸等問題進行構(gòu)思、分析和決策的工作過程，這種過程的結(jié)果要表達成設(shè)計圖紙、說明書及各種技術(shù)文件。</p><p>　　通過帶式輸送機傳動裝置的設(shè)計,了解了帶式輸送機傳動裝置的原理以及其結(jié)構(gòu)。從帶式輸送機傳動裝置的設(shè)計，我學(xué)到了機械設(shè)計的思想--以最少的成本達到最好的目的,以最簡單的結(jié)構(gòu)達到所需的

67、功能。設(shè)計思想中最突出得的是—-合理二字。整個設(shè)計過程使我受益非淺。</p><p>　　這次設(shè)計使我在今后的工作中，能更靈活的運用所學(xué)的知識！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1 王昆等主編,機械設(shè)計課程設(shè)計,武漢: 高等教育出版社,1995。</p><p>　　2 邱宣懷主編,機械

68、設(shè)計.第四版,北京:高等教育出版社,1997。</p><p>　　3 濮良貴主編,機械設(shè)計.第七版,西安: 高等教育出版社,2000。</p><p>　　4 任金泉主編,機械設(shè)計課程設(shè)計,西安:西安交通大學(xué)出版社,2002。</p><p>　　5 許鎮(zhèn)寧主編,機械零件,北京:人民教育出版社,1959。</p><p>　　6 Tragf