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1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)裝置目錄1、 傳動(dòng)方案擬定.42、 電動(dòng)機(jī)的選擇.4三、傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比的計(jì)算.5四、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算.65、 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì).6六、軸的設(shè)計(jì).8七、軸承及其組合部件的設(shè)計(jì).9八、鍵連接的選擇與校核.139、 箱體、潤(rùn)滑及附件的設(shè)計(jì).14 10、 總結(jié).16 十一、參考資料.17設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置工作條件：螺旋輸送機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作有輕微震動(dòng)，輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速允許誤差5% ；兩班制工作（每班按8小時(shí)計(jì)算），使用期限8年，小批量生產(chǎn)。一、傳動(dòng)方案擬定第一組數(shù)據(jù)：設(shè)計(jì)一個(gè)用于螺旋運(yùn)輸機(jī)上的單級(jí)圓柱齒輪減速器1
2、、工作條件：運(yùn)輸機(jī)連續(xù)工作，單向運(yùn)動(dòng)，載荷變化不大，減速器小批量生產(chǎn)，使用期限8年，兩班制工作（每班8小時(shí)）。2、原始數(shù)據(jù)：輸送機(jī)工作軸扭矩T=240Nm, 輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速n=155r/min。二、電動(dòng)機(jī)的選擇1、電動(dòng)機(jī)類型的選擇：按已知的工作要求和條件，選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)形式選擇基本安裝B3型，機(jī)座帶底腳，端蓋無(wú)凸緣，額定電壓380V。2、確定電動(dòng)機(jī)的功率：（1）計(jì)算工作機(jī)所需功率工作扭矩，單位為Nm；工作機(jī)效率，螺旋運(yùn)輸機(jī)；工作機(jī)轉(zhuǎn)速，單位為r/min；=0.4（2）傳動(dòng)裝置的總效率： =0.9850.975=0.868（3）電機(jī)所需的工作功率：=10440.67W3、確定
3、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速： =11484.74W和同步轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊(cè)查出合適電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y160L-4綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，則選nm=1460r/min。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-4。其主要性能：額定功率15KW，滿載轉(zhuǎn)速1460r/min5、計(jì)算結(jié)果：型號(hào)額定功率/KW同步轉(zhuǎn)速/(r/min)滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)Y160L-41515001460三、傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比的計(jì)算1、總傳動(dòng)比：通常，單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍=35，則合理總傳動(dòng)比i的范圍為i=620，根據(jù)電動(dòng)
4、機(jī)額定轉(zhuǎn)速2、分配各級(jí)傳動(dòng)比：（1） 取=4（2） 因?yàn)?所以3、計(jì)算結(jié)果：參數(shù)總體齒輪V帶傳動(dòng)比i10.0742.5四、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算1、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速：2、計(jì)算各軸的功率：3、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩：4、計(jì)算結(jié)果：軸號(hào)輸入功率P/KW轉(zhuǎn)矩T/ N.m轉(zhuǎn)速n/(r/min)110.33667610.4781460210.026163395.41584五、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)1、選擇齒輪材料及精度等級(jí)：所設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)屬于閉式傳動(dòng)，通常齒輪采用軟齒面。根據(jù)課本p167表11-1，小齒輪材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度197-286HBS；大齒輪材料選用45鋼，正火處理，齒面硬度為156217HB
5、S精度等級(jí)：運(yùn)輸機(jī)是一般機(jī)器，速度不高，故選7級(jí)精度。2、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算：（1）初步計(jì)算：齒數(shù)比u= =4由課本P175表11-6得齒寬系數(shù)： =0.8轉(zhuǎn)矩T1=67610.478N.m根據(jù)課本P166圖11-1得接觸疲勞極限：=375Mpa， =585Mpa由171頁(yè)表11-5得：最小安全系數(shù) ，許用接觸應(yīng)力由p171 表114得=189.8 ,=2.5 ,荷載系數(shù)K=1.5 , u=4小齒輪直徑 =85mm小齒輪齒數(shù)取實(shí)際傳動(dòng)比i=4模數(shù) 初步齒寬 b=d d1=0.885=68mm取 mm mm按照表4-1取m=3，實(shí)際得 齒頂圓 齒頂圓 齒根圓 中心距 （2）驗(yàn)算彎曲強(qiáng)度根據(jù)課本
6、圖11-8得齒形系數(shù)：YFa1=2.6，YFa2=2.11根據(jù)課本圖11-9正系數(shù)：YSa1=1.62，YSa2=1.82許用彎曲應(yīng)力F1=248Mpa，F(xiàn)2 =356Mpa驗(yàn)算 所以，輪齒齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠，原設(shè)計(jì)合格4、計(jì)算結(jié)果：參數(shù)齒數(shù)z模數(shù)/mm直徑/mm齒寬/mm傳動(dòng)比中心距/mm齒輪1303907542.5225齒輪212036070齒輪圓周速度：對(duì)照表11-2可知選用是正確的。六、軸的設(shè)計(jì)1、主動(dòng)軸設(shè)計(jì)：（1）選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力：軸的材料選為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度217255HBS，取240HBS。根據(jù)課本P241表14-3得許用彎曲應(yīng)力：B=600Mpa，+1b=2
7、00Mpa，0b=95Mpa，-1b=60Mpa（2）計(jì)算基本直徑：按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸直徑：查表14-2得=35 c=110高速軸取=22mm低速軸取=29mm（3）軸上零件的定位，固定和裝配：?jiǎn)渭?jí)減速器中可將齒輪安排在箱體中央，相對(duì)兩軸承對(duì)稱分布，齒輪一面由軸肩定位，令一面用套筒軸向固定，聯(lián)接以平鍵作過(guò)渡配合固定，兩軸承分別以軸肩和套筒定位，靠過(guò)盈配合實(shí)現(xiàn)周向固定，軸通。（4）繪制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖：（5）確定各軸段尺寸：1）確定各軸段直徑：1. 段：依據(jù)公式的估算值 d1=22mm2. 段：根據(jù)油封標(biāo)準(zhǔn) d2=25mm3. 段：與輕系列深溝球軸承6206配合 d3=31mm4. 段：與齒輪做成整體 d
8、4=36mm5. 段：根據(jù)定位軸肩得高度 d5=69mm6. 段：查表得輕系列深溝球軸的承得安裝直徑 2）確定軸上各軸段長(zhǎng)：1. 段：l1=76mm2. 段：l2=33mm3. 段：l3=66mm4. 段：小于輪轂23mm，便于定位可靠，l4=7 mm5. 段：l5=7mm6. 段：l6=18mm總軸 +=207mm（6）校核軸的強(qiáng)度：11）軸受力分析：轉(zhuǎn)矩T1=9.55106 P/n=166490.84N.mm 齒輪受力：圓周力Ft1=2 T1/d2=2x166490.84/360=924.95N徑向力Fr1=Ft1tanan=924.95tan200=336.65N AB軸承垂直面直反力：
9、FBV=FAV =/2=168.33N AB軸承水平面直反力：FBH= FAB =Ft1 /2=462.475N2）危險(xiǎn)截面彎矩：垂直面彎矩：MaV= FBV lAB /2=168.33x107/2=9005.66N.m水平面彎矩：MaH= FBHlAB /2=462.475x107/2=24742.4125 N.m3）合成彎矩：a-a截面合成彎矩：Ma=( MaV2+ MaH 2)1/2=(9005.66 2+24742.4125 2) 1/2=26330.38N.m4）危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩：取折合系數(shù)a=0.6，則當(dāng)量彎矩為：=33.258MPa所以，原設(shè)計(jì)強(qiáng)度合格（3）軸上零件的定位，固定
10、和裝配：?jiǎn)渭?jí)減速器中，可將齒輪安排在箱體中央，軸承對(duì)稱布置在齒輪兩邊，軸外伸端安裝聯(lián)軸器，齒輪靠油環(huán)和套筒實(shí)現(xiàn)軸向定位和固定，靠平鍵和過(guò)盈配合實(shí)現(xiàn)周向固定，兩端軸承靠套筒實(shí)現(xiàn)軸向定位，靠過(guò)盈配合實(shí)現(xiàn)周向固定 ，軸通過(guò)兩端軸承蓋實(shí)現(xiàn)軸向定位，聯(lián)軸器靠軸肩平鍵和過(guò)盈配合分別實(shí)現(xiàn)軸向定位和周向定位。（4）確定各軸段尺寸：1）確定各軸段直徑：段：依據(jù)公式的估算值d1=29mm段：根據(jù)油封標(biāo)準(zhǔn)，d2=30mm ：與輕系列深溝球軸承6206配合，d3=37mm ：為減少加工量，d4=44mm ：安裝齒輪處盡量圓整，d5=75mm ：配合軸承使用d6= 66mm2）確定軸上各軸段長(zhǎng)：段：與聯(lián)軸器相連，取l1
11、=102mm段：l2=35mm段：l3=66mm段：l4=7mm段：l5=7mm段：l6=18mm總軸長(zhǎng)L=l1+l2+l3+l4+l5+l6 =235mm3、計(jì)算結(jié)果：主動(dòng)軸直徑/mm222531365666段長(zhǎng)/mm7666337718從動(dòng)軸直徑/mm293037447566段長(zhǎng)/mm10235667718七、軸承及其組合部件設(shè)計(jì)1、主動(dòng)軸上的軸承（深溝球軸承6206）：根據(jù)課本表16-8得溫度系數(shù)： =1根據(jù)課本表16-9得沖擊載荷系數(shù)： =1對(duì)球軸承，其壽命系數(shù)： =3對(duì)于深溝球軸承6206， C=19.5KN當(dāng)量動(dòng)荷載 P=Fr1/2=9.75kN軸承預(yù)計(jì)壽命滿足要求，所選軸承合格3
12、、計(jì)算結(jié)果：參數(shù)型號(hào)d/mmB/mmC/KN主動(dòng)軸6206301619.5八、鍵連接的選擇與校核1、聯(lián)軸器與軸聯(lián)接的鍵：軸徑d1=22mm，軸段長(zhǎng)l3=75mm，選用：A型平鍵，8x54，GB/T 1096-2003l=l-b=32-10=22mmT2=140.067 N.mh=8mm所以選用合格2、大齒輪與軸聯(lián)接的鍵：軸徑d4=28mm，軸段長(zhǎng)l4=76mm，選用：A型平鍵，8x56，GB/T 1096-2003=l-b=76-56=20mmT=806.975 N.mh=10mm所以，所選鍵合格5、計(jì)算結(jié)果：參數(shù)聯(lián)軸器與軸大齒輪與軸鍵寬88鍵長(zhǎng)6356鍵高88九、箱體、潤(rùn)滑及附件的設(shè)計(jì)1、箱
13、體的主要尺寸：（1）考慮鑄造工藝，機(jī)座壁厚z=0.025a+1=6.625mm，取z=8mm（2）機(jī)蓋壁厚 z1=0.02a+1=5.5mm，取z1=10mm（3）機(jī)座凸緣厚b=1.5z=12mm（4）機(jī)蓋凸緣厚b1=1.5=15mm（5）機(jī)座底凸緣厚b2=2.5z=20mm（6）地腳螺栓直徑df=0.036a+12=20.1mm，取df=22mm（7）地腳螺栓數(shù)目n=8 (因?yàn)閍250mm)（8）軸承旁螺栓直徑d1= 0.75df = 16mm（9）機(jī)蓋與機(jī)座連接螺栓直徑 d2=(0.50.6)df =1012mm，取d2=11mm（10）連接螺栓d2的間距l(xiāng)=150200mm，取l=175
14、mm（11）軸承蓋螺栓直徑d3=(0.40.5) df=810mm，取d3=9mm（12）檢查孔蓋螺栓直徑d4=(0.30.4) df=68mm，取d4=7mm（13）定位銷直徑d=(0.7-0.8)d2=8.49.6mm，取d=9mm（14）螺栓至機(jī)壁距離C1=20mm（15）螺栓至凸緣外緣距離C2=18mm（16）軸承旁凸臺(tái)半徑R1=C2=20mm（17）凸臺(tái)高度h，以低速級(jí)軸承座外徑確定，便于調(diào)節(jié)扳手空間（18）外壁至軸承座端面距離l1=C1+C2+(510)=4752mm，取l1=52mm（19）大齒輪齒頂圓與箱內(nèi)壁間的距離 11.2z=9.6mm，取1=10mm（20）齒輪端面與內(nèi)機(jī)
15、壁間的距離 2z=8，取2=9mm（21）機(jī)蓋筋厚m1=0.85z1=8.5mm，取m1=9mm（22）機(jī)座筋厚m2=0.85z=8.5mm，取m2=9mm（23）軸承端蓋外徑D2=67+(55.5) 取D2=82mm（24）軸承端蓋凸緣厚度t=(11.2)d3，取t=8mm（25）軸承旁連接螺栓的距離S=D2=56mm.2、潤(rùn)滑與密封：（1）齒輪的潤(rùn)滑：由于為單級(jí)圓柱齒輪減速器，速度12m/s，采用浸油潤(rùn)滑，為保證齒輪嚙合處的充分潤(rùn)滑，并避免攪油損耗過(guò)大，減少齒輪運(yùn)動(dòng)的阻力和油的溫升，浸油深度h約為2個(gè)齒高，但不小于10mm，所以浸油深度約為12mm。（2）滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑：由于軸承周向速度為
16、，所以宜開(kāi)設(shè)油溝，利用機(jī)體內(nèi)潤(rùn)滑油的飛濺直接潤(rùn)滑。（3）潤(rùn)滑油的選擇：齒輪與軸承用同種潤(rùn)滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用GB443-89全損耗系統(tǒng)用油L-AN15潤(rùn)滑油。（4）密封方法的選?。哼x用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。密封圈型號(hào)按所裝配軸的直徑確定為GB894.1-86-25軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。為防止機(jī)體內(nèi)潤(rùn)滑油和外部雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)體內(nèi)部影響機(jī)體工作，在構(gòu)成機(jī)體的各零件間，需設(shè)置不同形式的密封裝置。對(duì)于無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的結(jié)合面，常用密封膠、耐油橡膠墊圈等；對(duì)于旋轉(zhuǎn)零件如外伸軸的密封，則需根據(jù)其不同的運(yùn)動(dòng)速度和密封要求考慮不同的密
17、封件和結(jié)構(gòu)。由于密封界面的相對(duì)速度不是很大，采用接觸式密封，輸入軸與軸承蓋間以及輸出軸與軸承蓋間采用粗羊毛氈封釉圈。3、附件的選擇：通氣器選用M181.5油表裝置選用游標(biāo)尺M(jìn)12起吊裝置選用箱蓋吊耳，箱座吊耳.放油螺塞選用外六角油塞及墊片M121.5起蓋螺釘選用GB/T5780 M1220材料Q235高速軸軸承蓋上螺釘選用GB578286 M12X20材料Q235低速軸軸承蓋上的螺釘選用GB578386 M820材料Q235螺栓選用GB578286M2075材料Q235十、總結(jié)一周的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，這一周之內(nèi)我收獲了很多專業(yè)知識(shí)。通過(guò)繪圖，我練習(xí)鞏固了cad制圖的技巧，繪圖工作雖然
18、繁瑣復(fù)雜，但是按照各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)耐心做下來(lái)，我學(xué)會(huì)了使用各種靈巧的繪圖工具，使設(shè)計(jì)圖更加清晰。從勾勒輪廓到完善細(xì)節(jié)，從畫(huà)中心軸到標(biāo)注尺寸，每次遇到不會(huì)的問(wèn)題，老師都耐心教導(dǎo)我們，給我們解答，我能夠順利完成這次的課程設(shè)計(jì)，更要感謝老師和同學(xué)的教導(dǎo)和幫助?？粗约旱膱D，我的心中充滿了成就感，這是嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真才能收獲的極致成果。通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算，我學(xué)會(huì)了齒輪設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則，學(xué)會(huì)了查找相應(yīng)的表格和規(guī)范，在合理范圍內(nèi)設(shè)計(jì)各種零件的尺寸和規(guī)格。機(jī)械設(shè)計(jì)要求嚴(yán)謹(jǐn)與經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，更要兼顧實(shí)際工業(yè)加工要求。幾天設(shè)計(jì)下來(lái)，我不僅鞏固了課堂知識(shí)，更了解到了許多課外的規(guī)范和要求，這為我以后的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)大俠了良好的基礎(chǔ)。最后感謝老師，讓我
19、再這次課程設(shè)計(jì)學(xué)到了許多AUTO Cad的和機(jī)械工業(yè)設(shè)計(jì)的專業(yè)知識(shí)。我會(huì)更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙?duì)待學(xué)術(shù)研究，更加以更嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的態(tài)度對(duì)待我未來(lái)的學(xué)習(xí)。十一 參考資料張美麟：機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 化學(xué)工業(yè)出版社，2002劉瑞新：Auto CAD 2004中文版應(yīng)用教程 機(jī)械工業(yè)出版社，2010楊可楨：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 高等教育出版社，2006T=240Nmn=155r/minY系列三相異步電動(dòng)機(jī)=0.868工作功率=9062.5kw=1460r/minnm=1460r/minY160L-4Pm=11.5KW=1460r/min=10.07=4=2.5=1460r/min=584r/min=10.336kw=10.18
20、1kw=67610.478N.m=163995.405N.m小齒輪45鋼，197286HBS大齒輪45鋼，156217HBS7級(jí)精度u=4=0.8T1=67610.478Nm=375Mpa=585Mpa=340.91Mpa=531.818MpaYFa1=2.6YFa2=2.11YSa1=1.62YSa2=1.82F1=284MpaF2=356Mpa45鋼，200HBSB=600Mpa+1b=200Mpa0b=95Mpa-1b=60MpaC=115d1=22mmd2=25mmd3=31mm深溝球6206d4=36mmd5=69mmd6=56mml1=76mml2=33mml3=66mm=7mml
21、5=7mml6=18mmL=207mmlAB=107mmlK=100mmT1=166490.84N.mmFt1=924.95NFr1=336.65NFBV=168.33NFAV=168.33NFBH=462.475NFAH=462.475NMaV=9005.66N.mMaH=24742.4125N.mMa=26330.38 N.m=33.258Mpa45號(hào)鋼240HBSd1=29mmd2=30mm深溝球6206d3=37mmd4=44mmd5=75mmd6=66mml1=102mml2=35mml3=66mml4=7mml5=7mml6=18mmL=235mm =1=1=3C=22.0KNLh =75320hA型平鍵863P=19.07MpaA型平鍵8x56P =88.472MpaA型平鍵8x56l=54mmz=8mmz1=10mmb=12mmb1=15mmb2=20mmdf=22mmn=8個(gè)d1=16mmd2=11mml=175mmd3=9mmd4=7mmd=9mmC1=20mmC2=18mmR1=20mml1=52mm1=10mm2=9mmm1=9mmm2=9mmD2=82mmt=8mmS=56mmh=12mmGB443-89L-AN15
螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)裝置-課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū).docx
