带式运输机电动滚筒的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘要 带式输送机自从发明至今已有一百五十年的历史，仍然被广泛的应用于生产、生活中， 被广泛使用在石油、化工、塑料、橡胶、食品、建材、包装、纺织、造纸、轻工、立体停车库和流水线等机械设备领域中。 通过本毕业设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算能力，了解减速器的结构设计的步骤及参数选择的原则，熟悉减速器传动的基本原理，熟悉并掌握一套完整的机械传动装置的设计过程。 了解减速器的参数数据的选择原则对传动装置效率的影响。 由于减速器的结构简单实用，被广泛应用于各行各业中，因此，减速器的使用还有很 好的前景。 通过本毕业设计，了解减速器的结构设计的步骤及参数选择的原则，熟悉减速器传动的基本原理， 并设计了 一套完整的 电动滚筒 传动装置。 关键词 ：带式输送机； 减速器设计；主要部件 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 前言 随着科学技术的迅速发展，市场竞争日趋激烈，在机械制造中，运输工业已成为国民经济支柱产业之一，其在国民经济中所占比重和作用越来越重要，世界各国经济发展历程证明了这一点。改革开放以来，随着市场经济的发展，商品流通的增加，物质的不断丰富，生活水平的提高，人们在追求商品外在质量提高的同时，主要还是追求商品内在质量 提高，保证内在质量就需要快速的运输来实现。近年来人们的消费需求的扩大，运输工业随之迅速发展，在我国国民生产总值中已占到 10%以上，与经济发达国家的差距正在逐步缩小。 运输机械在运输工业中的地位十分重要，对运输工业现代化具有举足轻重的作用。它可以提高劳动生产率，改善生产环境，降低生产成本，减少环境污染，增加产品质量，提高产品的档次，增加附加值从而增加市场竞争力，带来更大的社会效益和经济效益。 我国的运输机械发展起步与 20 世纪 40 年代末，从改革开放前少数几种水平落后的单机起，到 70 年代，在借鉴进口设 备和技术的基础上，运输机械的生产发生了一个巨大的变化，大量填补国内空白的运输机械问世，品种规格不断增加，出现了大量专业的运输机械生产企业，形成了一批专业化生产的骨干企业。许多研究机构着手研究运输机械，大专院校也纷纷设立运输专业，先后成立了全国性的协会，学会，标准化机构，出版了各种专业期刊，形成了一个独立的运输行业部门，也是原机械工业部管理的 14 个大行业之一。进入20 世纪 80 年代，除继续增加新品种外。在产品的技术水平和内在质量、性能等方面有了很大进步，从注重数量向注重质量和性能方面发展，产品的技术水平与国外先 进水平的差距在缩小。 本课题是联系生产实际的课题。 目前，带式输送机已广泛应用于工农业生产的各个角落，如化工、建材、矿山开采，车站、码头以及农产品贮运等，操作方便、运输距离比较长。随着机械化和综合机械化采煤工作面产量的不断提高，带式输送机已经逐渐成为煤矿生产中的一种主要输送设备。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 电动滚筒 是带式输送机的一个重要动力部件，就冷却形式而言有油冷式、油浸式及风冷式等，就减速形式而言有齿轮减速式及摆线针轮式等，就电动机的安装位置而言有内置式和外置式等。目前应用较多的是齿轮减速、内置、油冷式 电动滚筒 ，特别是对 于小型和微型 电动滚筒 来说，这种 电动滚筒 更具有不可替代的地位。但是，齿轮减速油冷式 电动滚筒 承载能力较差、传动效率低，右法兰轴结构复杂、工艺性较差。因此，拟采用活齿减速技术方案对其进行改进设计。 活齿波动传动是用来传递两同轴间回转运动的一种新型传动形式，这与 电动滚筒 的传动方式完全吻合。它由激波器 V、中心轮 K、活齿架 作时，激波器周期性地推动活齿，这些活齿与中心轮齿廓的啮合点形成了蛇腹蠕动式的切向波，从而与中心轮形成连续的驱动关系。活齿传动具有结构紧凑、体积小、承载能力大、传动效率高、基 本构件的工艺性好等优点，所以一出现就引起了人们极大的兴趣。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1、系统传动方案设计和运动学及动力学参数设计计算 统传动方案设计 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，故采用刚性联轴器联结电机与减速器。 其传动方案如下： 2 3 4 5图 1式 输送机总体方案布局图 统运动学及动力学参数设计计算 择电动机 电动机类型的选择： 电动机功率选择： 1 联轴器的传动效率： 2 每对轴承的传动效率： 3 圆柱直齿轮的传动效率： 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 滚筒与传送带之间的传动效率： 动装置的总效率： = 12 24 32 4 = 机所需的工作功率： 1000 电P= =6定电动机转速： 计算滚筒工作转速： n 滚筒 =D =100060 =机械设计手册 i=8 60，故电动机转速的可选范围是： n 电 =n 滚筒 i=（ 8 60） 4585.8 r/据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号，因此有 2种传动比方案如下： 表 1电机型号 方案 电动机型号 额定功率 定转速 r/ 量 传动比 1 900 67 45 68 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 1电机安装及外形尺寸 表 1型号 A B C D E F G H K C D 16 140 89 38 80 10 33 132 12 280 275 210 315 200 475 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和减速器的传动比，可 见第二方案比较适合。因此选定电动机型号为 传动比并分配传动 总传动比 鼓轮电总 =配传动比： 计算 取 ，计算得1为高速级传动比， 轴功率、转速、转矩计算 将传动装置各轴由高速到低速依次定为 1轴、 2轴、 3轴、 4轴； 01， 12， 23， 34依次为电机与轴 1，轴 1与轴 2，轴 2与轴 3，轴 3与轴 4之间的传动效率。 各轴转速： 电1 =845 r/12 =4845=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 223 =4 =r/轴输入功率： 电 01= 6 01 1 1 12= 12 2 3 2 23= 23 2 3 3 34= 34 1 2 各轴输入转矩： 电电55084569550 m d 01 m 1 12 4 m 2 23 m 3 34 m 1出转矩分别为各轴的输入功率、输入转矩乘以 1对轴承的传动效率 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2. 传动件设计计算 速级大、小齿轮的设计计算 载荷中等、速度不高且 传动尺寸无特殊要求，所以大小齿轮都选软齿面齿轮，小齿轮调质处理，硬度 230齿轮正火处理，硬度 190据两齿面的硬度，由机械设计基础表 6 1H =380+41 2H =380+13 1F =140+86 2F =140+78 选取设计参数 小齿轮齿数 5，则 6 4=100；取齿宽系数d= 按齿面接触疲劳强度设计 小齿轮的转矩 m 载荷系数查机械设计基础表 6 K=1.2 766 3 2 )1( u = 7663 25414 )14( = 42.0 轮的模数为 m =11机械设计基础表 6m=2。 26 2 = 52 齿轮的几何尺寸计算 2 26 = 52 mm 2 104 = 208 mm ha*m = 52 +4 = 56 mm ha*m = 208 +4 = 212 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2（ c*） m = 52 5 = 47 mm 2（ c*） m = 208 5 = 203 mm a =（ d1+（ 52+208） / 2 = 130 mm b = 50 = 52 取 2， 2+4 = 56 校核弯曲疲劳强度 由齿数查表 6 2000 02 = 1F = 186格 2000 T = 0 2 = = 178格 查机械设计基础表 6级精度 构设计 主要为大齿轮的结构设计 ， 中间轴孔的厚度：见 参考文献 机械设计基础 大齿轮 D0=0 14)12-(10 14)2=( 184 192)0=180 3 3= 0， l=b=齿宽， 3)= ( 180（ 取 5r=1腹板孔厚度： C=(0.3)b8选 C=10润滑方式： 100060 22 =100060 =s 用代号为 6008轴承 轴承内径 d=40 (轴承外径 D=68 (轴承宽度 B=15 (40 a 虑轴承定位 6 a 虑到齿轮分度圆与轴径相差不大（ h=2 23 3d 轴肩段 h =（ d，取 h=39 4d 3 5d 一对轴承） 30 1轴段的长度 + 2+ 3+2=19+10+5+2=36承的型号为 6306，轴承宽度 B=19 2为齿轮断面与箱体内壁的距离， 3为轴承内端面与箱体内壁之间的距离 2轴段的长度： 220齿轮宽 2轴段的长度： 两齿轮间距 4轴段的长度： 120齿轮宽 2轴段的长度： + 2+ 3+2=19+10+5+4=38承宽度 B=19 2为齿轮断面与箱体内壁的距离， 3为轴承内端面与箱体内壁之间的距离 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 的校核 F R A A R cF B R B cF R M V B A R A B A B A A A R B B A R 轴的强度计算 a= + 2+ 3+2+B/2=26+10+5+2+b= +l3+=41+14+26=81c= B/2+ 3+ 2+=+10+41=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 a+b+c=1+99 1）计算圆周力和径向力，弯矩图参见图 5. (1算齿轮 2 的圆周力 t 1 1 7 62 0 81 2 2 3 2 022222 （ 1算齿轮 3的圆周力 t 3 1 3 6781 2 2 3 2 022323 （ 1算齿轮 2的径向力 2820t a 7 6t a （ 1算齿轮 3的径向力 1 4 120t a 3 6t a (2)求水平 平面内的支反力 : )()( 32 , A 2696199 2 )()( , D 1616199 （ 3）计算水平平面的弯矩 对于 N m N m 对于 N m N m (4)求垂直平面的支反力 )()( 32 , 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 91 9 9 61 1 4 1)( )( 23 2 )()( , 41 9 9 34 2 4 1)( )(23 （ 5）计算垂直平面的弯矩 对于 N m 0 5 614)( N m 6 6 9 9 对于 N m 1 N m 3 3 1 （ 6）该轴的转矩 T=122320 7)合成弯矩并绘制弯矩图 对于 N m 4 6 22 03 6 6 971 4 1 54 0 2222 N m 367532051236744 2222 对于 N m 7 3 36 79 9 3 163 5 9 91 6 2222 N m 05852917105848 2222 (8)确定危险截面，校核该轴强度。结合图 5可看出。 安装齿轮 2处为危险截面，根据公式，选择最大弯矩进行计算。 373367 查 参考文献 机械设计基础 2 ， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 d )(3223 ， 处轴的直径， d=33键槽尺寸 b=102 22320 参考文献 机械设计基础 2 N 33(733672)(32)()(12322232222该轴的结构满足强度要求。 轴承的校核 由公式 )()(6010 610 见 参考文献 机械设计基础 14 其中： 参考文献 机械设计基础 4 , 载荷系数：查 参考文献 机械设计基础 4 承选择深沟球轴承 6306，查 参考文献 机械设计毕业设计指导书 C=27KN n=360r/ 为寿命指数：对于球轴承 =3，见 参考文献 机械设计基础 P=于此设计中的深沟球轴承，没有轴向载荷， ，取 X=1,见 参考文献 机械设计基础 所以， P=r。 7856992696 2222 616141616 2222 选择两者中的大的： 785 080010826024413)0271(36060 10)(6010 336610 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 所以该轴承符合强度要求。 一般 8级以上精度的齿轮有定心精度要求，应选用平键连接。选用圆头（ 通平键。 （ 1）大齿轮段 3mm=d. 由 参考文献机械设计手册 得键的截面尺寸： bh=108 根据 轮毂段取键长： L=00于标准尺寸系列。 (1的校核 查 参考文献 机械设计基础 1 120 键的工作长度为： l=00键的挤压应力为： P 2232044 1 ，所以该键符合强度要求。 选用键 108 ， 1095键槽深： 查机械设计手册 2 . （ 2）小齿轮段 3由 参考文献机械设计手册 得键的截面尺寸： bh= 108 根据 轮毂段取键长： L=08于标准尺寸系列。 (2的校核 查 参考文献 机械设计基础 1 120100( 键的工作长度为： l=00键的挤压应力为： P ad h 2 2 3 2 044 1 ，所以该键符合强度要求。 选用键 108 ， 1095键槽深： 查机械设计手册 2 . 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 轴的设计 图 3轴示意图 1）确定最小直径：选择轴的材料为 45钢，调质处理，查机械设计手册（成大先主编，化学工业出版社）表 6 b=650 s=360 70 55 E=105 1 =60 据机械设计手册表 6于材料为 45 钢，由机械设计 手册表 6=120则得 d A 3 203 为考虑到装联轴器加键，有一个键槽， d 1+5 ） =文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表 3轴段直径 名称 依据 确定结果（ a 虑与联轴器内孔标准直径配合，联轴器 选择 取 22 a （ 42+（ =8 a 用代号为 6010轴承 轴承内径 d=50 (轴承外径 D=80 (轴承宽度 B=16 (50 a 6 a ,取 h=6， 56+2 6 68 a 2 52 a 一对轴承） 50 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1轴段安装联轴器：联轴器选择 机械设计手册 5843轴器宽度 112 联轴器，取 102轴段的长度 括三部分： l2=lS+e+m, 其中 面至轴承端盖的距离，查 参考文献 机械设计毕业设计指导书 5 0 参考文献 机械设计毕业设计指导书 承外径 D=90mm,e=承座孔的宽度 +2+(5 10 为下箱座壁厚，查 参考文献 机械设计毕业设计指导书 =81,轴承座旁连接螺栓到箱体外壁及箱边的尺寸，根据轴承座旁连接螺 栓的直径查 参考文献 机械设计毕业设计指导书 假设轴承座旁连接螺栓 4 02=18L 座孔 =+2+(5 108+20+18+6=52外为加工轴承座孔端面方便，轴承座孔的端面应高于箱体， m =L 座孔-3 25, 3=5 见 参考文献 机械设计毕业设计指导书 0+5= 53轴段的长度 沟球轴承的宽度，轴承的型号为 6010，轴承宽度 B=16mm,64轴段的长度：减速器的内 腔宽为 ： A =170mm 3+l5+ 2+4） =5+170-（ 10+76+10+4） =75轴段部位为齿轮 定位轴环 ，其长度 为 ： l=6=0. 6轴段 为安装齿轮段，其长度略小于齿轮宽度， 6 8 7轴段为轴承安装段 并加套筒来保证齿轮和轴承的轴向定位 ， + 2+ 3 +4+10+5+16=35 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 校核 a F F A R A R M bR A R M R 轴的强度计算 a= 4B=359=64 b=24B+l5+B=39+10+75+8=132文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 a+b=64+132=1961)计算齿轮 4 的圆周力 参见图 7， 查 参考文献 机械设 计基础 6 t 2 9 8 22 1 63 2 2 0 2 022444 0 8 520t a 8 2t a (2)求水平平面内的支反力 : )(4 , 74196 6429824 0 0 8749 8 2 （ 3）计算水平平面的弯矩 N m 2 8 5 6 8132974 N m 28512642008 (4)求垂直平面的支反力 )+(=4 , 54196 6410854 31543 8 5 （ 5）计算垂直平面的弯矩 N m 6 7 2 8132354 N m 6 7 8 464731 （ 6）该轴的转矩 T=3220207)合成弯矩并绘制弯矩图 N m 3 6 76 34 6 7 841 2 8 51 2 2222 N m 3679646728128568 2222 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 (8)确定危险截面，校核该轴强度。结合图 3 安装齿轮处为 危险截面，根据公式，选择最大弯矩进行计算。 136796 此轴为单向运转，扭转切应力可按照脉动循环应力处理。 查 参考文献 机械设计基础 12 ， W 为抗弯截面系数， 2 6522 )652(32 2323 d ， 处轴的直径，d=52择轴承 6010 选择键 ： bh =161 0b=16h=10 . T=322020 参考文献 机械设计基础 2 N m mN m 036796)( 12222 该轴的结构满足强度要求。 由公式 )()(6010 610 其中： 参考文献 机械设计基础 4 , 载荷系数：查 参考文献 机械设计基础 4 承选择为深沟球轴承 6010，查 参考文献 机械设计毕业设计指导书 C=22KN n= 为寿命指数：对于球轴承 =3，见 参考文献 机械设计基础 P=于此设计中的深沟球轴承，没有轴向载荷， ，取 X=1,见 参考文献 机械设计基础 所以， P=r。 1377312008 2222 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 036354974 2222 选择两者中的大的： 137 080010826080950)0221(0)(6010 336610 所以该轴承符合强度要求。 （ 1）齿轮 4安装 段的键的选择： 2mm=d. 由 参考文献机械设计手册 得键的截面尺寸： b h=161 0 根据轮毂段取键长： L=60于标准尺寸系列。 (1的校核 查 参考文献 机械设计基础 1 1 2 01 0 0(= l=04键的挤压应力为： P ad h 2 2 0 2 044 1 ，所以该键符合强度要求。 选用键 16 10， 1095键槽深： . （ 2）与滚筒连接的联轴器的轴的键的设计与校核： 一般 8级以上精度的齿轮有定心精度要求，应选用平键连接。由于齿轮在两支撑点中间，故选用圆头（ 通平键。 2查 参考文献 机械设计毕业设计指导书 选择联轴器 2L=1124 由 参考文献 机械零件设计手册 得键的截面尺寸： b h=128 根据连接段取键长： L=1000于标准尺寸系列。 （ 2的校核 查 参考文献 机械设计基础 1 1 2 01 0 0( 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 键的工作长度为： l=008键的挤压应力为： P ad h 2 2 0 2 044 1 ，所以该键符合强度要求。 选用 键 16 100 1096键槽深： . 联轴器的选择 根据以上的计算与校核，选择 （ 1）电动机与减速器连接的联轴器型号为： 见 机械设计手册 B/T 584300N m （ 1矩 参考文献 机械设计基础 12 T=9550P/n。查 参考文献 机械设计基础 6 P 电动机功率， P=n=1440r/ 参考文献 机械设计基础 2 9550 440=00 （ 2）减速器与滚筒连接的 联轴器型号为： 见 机械设计手册 B/T 584300N m （ 2矩 参考文献 机械设计基础 12 T=9550P/n。查 参考文献 机械设计基础 6 P 减速器输出功率 ,P=n= 参考文献 机械设计基础 2 550 00 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表 3联轴器的型号及参数 型号 许用转矩m 许用转速np/r/孔直径d1/mm,d2/孔长度 D/型 J、 ,30 82 60 120 00 6800 42,42 112 84 140 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4. 润滑与密封的设计 滑设计 由于减速器内的大齿轮传动的圆周速度： 1 2 m / s/2 轮 2分度圆直径， 08轮 2的转速 ,60r/用润滑油池润滑，润滑油位高度为 hs=d 大 /3+50=216/3+50=72+50=122,取 25溅出的润滑油可润滑其他齿轮。 同时箱盖凸缘面在箱盖接合面与内壁相接的边缘处制出倒棱，以便于润滑油流入油 沟润滑轴承。也可达到散热降温的功能。油沟距内壁的距离 a=6度 c=4度 b=6封设计 （ 1）高速轴轴颈的圆周速度为： 5 m / s/2 ， （见 参考文献 机械设计基础 4故高速轴轴颈采用接触式毡圈密封。 （ 2）低速轴轴颈的圆周速度为： 5 m / s/6 ， （见 参考文献 机械设计基础 4故低速轴轴颈采用接触式毡圈密封。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5. 机架设计与说明 体的设计： 一般使用情况下，为制造和加工方便，采用铸造箱体，材料为铸铁。箱体结构采用剖分式，剖分面选择在轴线所在的水平面上。 为了保证箱体轴承座处有足够的壁厚，在外壁轴承盖的附近加支撑肋。 为了 提高箱体轴承座孔处的连接刚度，座孔两侧的连接螺栓应尽量靠近，（但不要与端盖螺钉孔及箱内导油沟发生干涉），为此，轴承座孔附近做出凸台，使凸台高度有足够的扳手空间。 箱体中心的高度为：见 参考文献 机械设计毕业设计指导书 5的齿顶圆直径， 22=+60=222/2+60=171箱体中心高度为： H=175取箱体壁厚 =8见 参考文献 机械设计毕业设计指导书 盖顶部外表面轮廓的确定 以 R= 1+ 1为半径做出箱盖顶部的部分轮廓。其中 的齿顶圆半径， 1为上箱盖的厚度， 1为齿轮 4顶圆与箱体内部的距离。 轮 1处的箱盖顶部外表面轮廓的确定 保证小齿轮轴承处螺栓附近有足够的扳手空间，同时也要使小齿轮轴承孔凸台能在此轮廓内。 座凸缘厚度 上下箱体的连接凸缘应较箱壁厚些，宽度要有足够的扳手空间。上下箱体连接螺栓的距离不大于 150要保证有足够的扳手空间。 为了保证箱体底座的刚度，取底座凸缘厚度为 为箱座壁厚。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 体结构尺寸 表 5箱体结构尺 寸 名称 符号 推荐尺寸 选取值 一、减速器箱体厚度部分 圆柱齿轮减速器 下箱座壁厚 8 8 上箱座壁厚 1 8 8 下箱座剖分面处凸缘厚度 b b=12 上箱盖剖分面处凸缘厚度 b1 12 地脚螺栓底脚厚度 b2 20 箱盖上的肋厚 m 1 1 座上的肋厚 、安装地脚螺栓部分 二级圆柱齿轮传动中心距 a1+400 地脚螺栓 直径 2 脚螺栓通孔直径 25 地脚螺栓沉头座直径 8 底脚凸缘尺寸（扳手空间） 24 22 三、安装轴承座旁螺栓部分 轴承座旁联接螺栓直径 16 轴承座旁联接螺栓通孔直径 轴承座旁联接螺栓沉头座直径 3 剖分面凸缘尺寸（扳手空间） 0 8 四、安装上下箱螺栓部分 上下箱联接螺栓直径 12 上下箱联接螺栓通孔直径 上下箱联接螺栓沉头座直径 6 箱缘尺寸（扳手空间） 0 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 轴承盖（即轴承座）外径 2=轴承孔直径 D+（ 5 2 箱体外壁至轴承座端面的距离 l l=c1+5 10)=50 轴承座旁凸台的高度 h 30 轴承座旁凸台的半径 轴承座旁联接螺栓的距离 s s=轴承盖螺钉直径 8 检查孔盖联接螺栓直径 d4 圆锥定 位销直径 d5 减速器中心高 H H=60 80)a 为大齿轮顶圆半径。 175 大齿轮顶圆与箱体内壁的距离 1 14 齿轮端面与箱体内壁的距离 2 10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6. 减速器附件设计及说明 环、调耳 按总中心距，查 参考文献 机械设计毕业设计指导书 体毛重980接在箱体表面铸造吊耳 。 承盖的选择 所选用的轴承分别为：深沟球轴承