混砂機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)

混砂機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì),混砂機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì),混砂機(jī),傳動(dòng),裝置,設(shè)計(jì) 目錄1設(shè)計(jì)任務(wù)11.1設(shè)計(jì)依據(jù)：11.2減速器的用途及使用范圍12傳動(dòng)方案的確定12.1分析傳動(dòng)方案12.2總體參數(shù)計(jì)算22.2.1電動(dòng)機(jī)的選擇22.2.2計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比33傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算43.1皮帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算4 3.2 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 73.3齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算83.3.1輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算：123.3.2輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算：174主要零件的強(qiáng)度校核及選型224.1滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算224.2鍵連接的選擇及校核計(jì)算235主要設(shè)計(jì)結(jié)果24參考文獻(xiàn)26致謝27混砂機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)任務(wù)1.1設(shè)計(jì)依據(jù)：（1）工作機(jī)主軸上的功率=1.8kW；（2）工作機(jī)主軸上的轉(zhuǎn)速=30r/min；（3）工作情況：兩班制連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷有輕微沖擊；（4）使用折舊器：8年；（5）工作環(huán)境：室內(nèi)，灰塵較大，環(huán)境最高溫度為35；（6）動(dòng)力來(lái)源：電力，三相交流，電壓380/220V；（7）檢修間隔期：四年一大修，二年一中修，半年一小修；（8）制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)。1.2減速器的用途及使用范圍本產(chǎn)品廣泛的應(yīng)用于化工、冶金、煤炭、水電、建材等部門。功能是中長(zhǎng)距離水平輸送各種塊狀、粒狀等散裝物料，也可用來(lái)輸送成件物品。2傳動(dòng)方案的確定2.1分析傳動(dòng)方案?jìng)鲃?dòng)方案一般用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖表示，它能簡(jiǎn)單明了地表示運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞方式和路線以及各部件的組成和相互聯(lián)接關(guān)系。滿足工作機(jī)性能要求的傳動(dòng)方案，可以由不同傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型以不同的組合形式和布置順序構(gòu)成。合理的方案首先應(yīng)滿足工作機(jī)的性能要求，保證工作可靠，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、加工方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)便利。一種方案要同時(shí)滿足這些要求往往是困難的，因此要通過分析比較多種方案，選擇能滿足重點(diǎn)要求的較好傳動(dòng)方案。經(jīng)過分析，這里采用為一級(jí)圓柱齒輪封閉式減速器，它適合于繁重及惡劣條件下長(zhǎng)期工作，使用維護(hù)方便能更好的滿足實(shí)際工況的需要。傳動(dòng)方案如圖所示：圖1傳動(dòng)方案示意圖2.2總體參數(shù)計(jì)算2.2.1電動(dòng)機(jī)的選擇（1）電動(dòng)機(jī)類型的選擇：Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)（2）電動(dòng)機(jī)功率選擇：傳動(dòng)裝置的總功率：電機(jī)所需要的工作效率：(3)確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速圓錐齒輪傳動(dòng)比范圍，V帶傳動(dòng)，故總傳動(dòng)比合理范圍為，因此電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速合理范圍，符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000、1500，選擇n=1000。(4)確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)根據(jù)以上選用的電動(dòng)機(jī)類型，所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速，選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160L-6。其主要性能：額定功率為2.2KW；滿載轉(zhuǎn)速為710r/min；額定轉(zhuǎn)矩為2.0；質(zhì)量為147kg。2.2.2計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比(1)總傳動(dòng)比：(2)分配各級(jí)傳動(dòng)比取一級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)比（一級(jí)減速器i=36合理） 2.2.3運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算(1)計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速 (2)計(jì)算各軸功率 (3)計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩3傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1皮帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算帶1：（1）選擇普通V帶型號(hào)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得工作情況系數(shù)KA：KA=1.2，所以計(jì)算功率Pca=KAP=1.22.096=2.512KW根據(jù)Pca和n1查得：選用B型V帶（2）確定帶輪基準(zhǔn)直徑查手冊(cè)取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑dd1=120mm.驗(yàn)算帶的速度：帶速合適。計(jì)算從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑dd2根據(jù)手冊(cè)取dd2=340mm.（3）確定V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)的中心距根據(jù)0.7(dd2+dd1)a02(dd2+dd1),得到319.2a0912取a0=600mm。計(jì)算帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度：查手冊(cè)取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=2240mm.按式（6-23）計(jì)算實(shí)際中心距：（4）驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角1根據(jù)式（6-6）得：知主動(dòng)帶輪上的包角合適。（5）確定帶的根數(shù)z根據(jù)1=158.10，查表得Ka=0.955；根據(jù)Ld=2800mm,查表得KL=1.06；由n1=710r/min、i=3.88、dd1=120mm,查表得P0=1.05kW，P0=0.09kW。由式取z=3根。（6）確定帶的張緊力F0查手冊(cè)知B型普通V帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.17kg/m，由式（7）計(jì)算帶傳動(dòng)作用在軸上的載荷FQ由式帶2：（1）選擇普通V帶型號(hào)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得工作情況系數(shù)KA：KA=1.2，所以計(jì)算功率Pca=KAP=1.22.012=2.4144KW根據(jù)Pca和n1查得：選用B型V帶（2）確定帶輪基準(zhǔn)直徑查手冊(cè)取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑dd1=160mm.驗(yàn)算帶的速度：帶速合適。計(jì)算從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑dd2根據(jù)手冊(cè)取dd2=500mm.（3）確定V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)的中心距根據(jù)0.7(dd2+dd1)a02(dd2+dd1),得到462a01320取a0=800mm。計(jì)算帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度：查手冊(cè)取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=2800mm.按式（6-23）計(jì)算實(shí)際中心距：（4）驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角1根據(jù)式（6-6）得：知主動(dòng)帶輪上的包角合適。（5）確定帶的根數(shù)z根據(jù)1=160.3 0，查表得Ka=0.955；根據(jù)Ld=2800mm,查表得KL=1.06；由n1=710r/min、i=2.5、dd1=160mm,查表得P0=1.05kW，P0=0.09kW。由式取z=3根。（6）確定帶的張緊力F0查手冊(cè)知B型普通V帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.17kg/m，由式（7）計(jì)算帶傳動(dòng)作用在軸上的載荷FQ由式3.2 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）選擇鏈輪齒數(shù)、傳動(dòng)比假設(shè)鏈速查表選取則（2）初選中心距初選（3）確定鏈節(jié)數(shù)?。?）傳動(dòng)功率查表得工作情況系數(shù)、小鏈輪齒數(shù)系數(shù)、由表查得多排鏈排數(shù)系數(shù)（5）確定鏈節(jié)距根據(jù)，選用鏈號(hào)為16A的單排滾子鏈。查表得鏈節(jié)距（6）實(shí)際中心距?。?）驗(yàn)算鏈速與原假設(shè)相符。（8）計(jì)算有效圓周力（9）計(jì)算軸上載荷（10）確定潤(rùn)滑方式根據(jù)鏈速、節(jié)距由表查得采用油浴或飛濺潤(rùn)滑。3.3齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）選擇齒輪材料及精度等級(jí)運(yùn)輸機(jī)為一般機(jī)器，所以齒輪一般采用軟齒面，7級(jí)精度；小齒輪選用45Cr調(diào)質(zhì)，齒面硬度為280HBS；大齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度240HBS；選擇小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)；選取螺旋角；當(dāng)量齒數(shù)，（2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由確定計(jì)算參數(shù)試選載荷系數(shù)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩由表8-21選取齒寬系數(shù)由表8-9查得彈性系數(shù)由表8-19查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)端面重合度螺旋角系數(shù)由圖8-13c查取接觸疲勞極限：小齒輪；大齒輪由式8-13，計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由圖8-15查得接觸疲勞壽命系數(shù)：小齒輪；大齒輪10計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取接觸疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)，由式8-12得（3）計(jì)算設(shè)計(jì)參數(shù)試算小齒輪分度圓直徑，取取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：計(jì)算中心矩將中心矩圓整為按圓整后的中心距修正螺旋角小齒輪分度圓直徑齒寬，圓整取計(jì)算圓周速度計(jì)算載荷系數(shù)由表8-5查得使用系數(shù)圓周力，由圖8-7查得動(dòng)載系數(shù)；由表8-7查取齒間載荷分配系數(shù)，由表8-8查算齒向載荷分布系數(shù)，一般減速器應(yīng)經(jīng)過仔細(xì)跑合，可取計(jì)算載荷系數(shù)，與試取值差異較大，需修正計(jì)算。修正計(jì)算已取,符合接觸疲勞強(qiáng)度條件。（4）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度較核式（8-19）確定計(jì)算參數(shù)載荷系數(shù)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)距查表8-10得齒行系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)，；，重合度系數(shù)螺旋角系數(shù)由圖8-16查得彎曲疲勞壽命系數(shù)：小齒輪，大齒輪由圖8-14c，按齒面硬度查取彎曲疲勞極限，大齒輪（5）齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度較核計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)，又式（8-12）得齒根彎曲應(yīng)力w彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。（6）幾何尺寸計(jì)算分度圓直徑：小齒輪中心距；螺旋角齒輪寬度：取大齒輪齒寬；取小齒輪寬度齒頂圓直徑：小齒輪；大齒輪3.3.1輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算：按彎矩復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算(1)齒輪上作用力已知26895已知分度圓直徑：55mm求圓周力：1096N求徑向力412.5N2各軸段長(zhǎng)度：L1=92，L2=63.5，L3=63.5繪制受力圖FaFaFaFaFaL1L3L2C6FtFrFaFrFBV繪制垂直面彎矩圖水平面內(nèi)受力圖FBHFtFDH水平面內(nèi)彎矩圖垂直面和水平面內(nèi)的合成彎矩圖Mc左Mc右扭矩圖 T當(dāng)量彎矩軸承支反力：垂直面內(nèi)的支反力及主要截面的彎矩=198.9N198.9截面C在水平面上彎矩為：12630.1512630.15水平面上軸承的支后力及主要的截面彎矩=548N548N截面C在水平面上彎矩為：34798N截面C合彎矩圖37019.2037019.20按彎扭組合應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度最大彎矩和扭矩的截面對(duì)稱循環(huán)取=1M取Mc左Mc右中大的23.2MPa據(jù)材料查得安全系數(shù)=60MPa,.因,所以安全該軸強(qiáng)度足夠。截面:因：軸肩D=46.8mm軸轱d=39mm圓角r=1mm齒輪寬B=55mm知：M6=M*（L2-B/2）/L2=69425.42T6=T=26895取許用安全系數(shù)為S=1.8W=/32=5859.21(mm3)WT=/16=11718.42MPa=M6/W=11.85MPa又因彎曲平均應(yīng)力=0按對(duì)稱循環(huán)計(jì)算=T/(2*WT)=1.15按脈動(dòng)循環(huán)計(jì)算=275MPa=155MPa=0.1=0.1=0.84=0.1=0.95=2.52=1.82=1所以=(*)/()/()+)=6.92=(*)/()/()+)=54.53S=/(2+2)1/2=7.26因:SS所以安全3.3.2輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算：按彎矩復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算(1)齒輪上作用力已知155764已知分度圓直徑：300mm求圓周力：1042.14N求徑向力392.47N(2)各軸段長(zhǎng)度：L1=130，L2=62，L3=62繪制受力圖FaFaFaFaFaL1L3L2C6FtFrFaFrFBV繪制垂直面彎矩圖水平面內(nèi)受力圖FBHFtFDH水平面內(nèi)彎矩圖垂直面和水平面內(nèi)的合成彎矩圖Mc左Mc右扭矩圖 T當(dāng)量彎矩軸承支反力：垂直面內(nèi)的支反力及主要截面的彎矩=192.64N192.64截面C在水平面上彎矩為：11943.6811943.68水平面上軸承的支后力及主要的截面彎矩=521.07N521.07N截面C在水平面上彎矩為：32306.34N截面C合彎矩圖34443.4534543.45按彎扭組合應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度最大彎矩和扭矩的截面對(duì)稱循環(huán)取=1M取Mc左Mc右中大的28.72MPa據(jù)材料查得安全系數(shù)=60MPa,.因,所以安全該軸強(qiáng)度足夠。截面:因：軸肩D=52.8mm軸轱d=44mm圓角r=1mm齒輪寬B=50mm知：M6=M*（L2-B/2）/L2=262172.29T6=T=154940取許用安全系數(shù)為S=1.8W=/32=8427.19(mm3)WT=/16=16854.38MPa=M6/W=32.4MPa又因彎曲平均應(yīng)力=0按對(duì)稱循環(huán)計(jì)算=T/(2*WT)=4.24按脈動(dòng)循環(huán)計(jì)算=275MPa=155MPa=0.1=0.1=0.84=0.1=0.95=2.52=1.82=1所以=(*)/()/()+)=2.79=(*)/()/()+)=13.04S=/(2+2)1/2=2.92因:S72000h所以預(yù)算軸承合格。II軸：軸承6208的校核由公式所選軸承為深溝球軸承故=3由表可查得C=25590Nn=30.19r/minP=1.546W=2764352h72000h所以預(yù)算軸承合格。4.2鍵連接的選擇及校核計(jì)算由公式=2T/dlr=4T/dhl鍵一：傳遞的轉(zhuǎn)矩28192.7軸的直徑=30鍵的類型取A型鍵的截面尺寸108鍵的長(zhǎng)度45鍵的有效長(zhǎng)度35由于鍵采用靜聯(lián)接，沖擊輕微，所以許用擠壓應(yīng)力為135計(jì)算鍵的應(yīng)力=18.52滿足所以該鍵安全。鍵二：傳遞的轉(zhuǎn)矩75776.3軸的直徑=44鍵的類型取A型鍵的截面尺寸128鍵的長(zhǎng)度36鍵的有效長(zhǎng)度24.0由于鍵采用靜聯(lián)接，沖擊輕微，所以許用擠壓應(yīng)力為135計(jì)算鍵的應(yīng)力=99.32滿足所以該鍵安全。鍵三：傳遞的轉(zhuǎn)矩203738.9軸的直徑=35鍵的類型取A型鍵的截面尺寸108鍵的長(zhǎng)度32鍵的有效長(zhǎng)度22.0由于鍵采用靜聯(lián)接，沖擊輕微，所以許用擠壓應(yīng)力為135計(jì)算鍵的應(yīng)力=126.54滿足所以該鍵安全5主要設(shè)計(jì)結(jié)果電動(dòng)機(jī)功率：p=2.096總傳動(dòng)比：i=23.6齒輪中心距：a=224mm鏈輪中心距：a=594mm6減速器附件的選擇通氣器由于在室內(nèi)使用，選通氣器（一次過濾），采用M101.5油面指示器選用游標(biāo)尺M(jìn)12起吊裝置采用箱蓋吊耳、箱座吊耳放油螺塞選用外六角油塞及墊片M101.57滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封7.1潤(rùn)滑方式的選擇（1）潤(rùn)滑劑的作用：潤(rùn)滑對(duì)滾動(dòng)軸承有重要意義，它可以降低摩擦阻力，提高散熱性能，減少接觸應(yīng)力，吸收振動(dòng)，防止生銹等作用；（2）潤(rùn)滑方式選擇：采用飛濺潤(rùn)滑方式，齒輪和軸可同時(shí)得到潤(rùn)滑，易于維護(hù)。（3）潤(rùn)滑油牌號(hào):SH0094-91中的680號(hào)潤(rùn)滑油；（4）換有周期：每半年全部更換一次（在正常工作狀態(tài)下）7.2密封方式的選擇輸出軸在端蓋處的密封因?yàn)?，可采用氈圈油封。輸入軸與端蓋配合處因，因此選用J型油封參考文獻(xiàn)1張祖立，機(jī)械設(shè)計(jì)M.第一版.北京.中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社.20042吳宗澤，羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè).高等教育出版社.20033濮良貴，紀(jì)明剛.機(jī)械設(shè)計(jì).第七版.高等教育出版社.20034陳作模，機(jī)械原理.第六版.高等教育出版社.20035張良成，材料力學(xué).第一版.中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社.20036甘永立，幾何量公差于檢測(cè).第六版.上海科學(xué)技術(shù)出版社.20047成大先，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).第四版.化學(xué)工業(yè)出版社.20028吳宗澤，機(jī)械設(shè)計(jì)禁忌800例.第二版.機(jī)械工業(yè)出版社.20069楊黎明，機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè).第一版.國(guó)防工業(yè)出版社.198710哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室.理論力學(xué)（）.第六版.高等教育出版社.2006致謝首先，我要感謝我的指導(dǎo)老師鄭老師，在設(shè)計(jì)和論文的撰寫過程中，他給了我很多幫助。并提出了寶貴意見，在此我向他以崇高的敬意和衷心的感謝。另外對(duì)給予我?guī)椭钠渌蠋熞惨徊⒅轮x。此外，對(duì)同組的同學(xué)表示感謝！27