传送输出装置说明书.doc

1.设计目的： 通过本课程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，熟悉一般的机械装置设计过程。2课程设计的内容和任务拟定、分析转动装置的设计方案；选择电动机，计算转动装置的运动和动力参数；进行转动件的设计计算，轴、轴承、键、齿轮等；绘制减速器装配图；绘制零件工作图；编写设计说明书；课程设计要求在1周时间内完成以下任务： 绘制减速器装配图1张（用A1或A2图纸绘制）； 零件工作图1至2张（齿轮、轴、箱体等）； 设计计算说明书一份，约8000字左右； 答辩。3.传动方案的分析 机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成。4、传动系统的参数设计原始参数：输出轴功率3KW,输出轴转速35r/min；工作条件：预定使用年限6年，工作为二班工作制，载荷轻。工作场所：车间。生产类型：小批量生产。动力来源：电力，三相交流380/220伏。如图4.1电动机选择4.1.1电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机4.1.2电动机功率选择：传动装置的总效率： =0.950.99 0.970.990.990.96=0.86电动机的输出功率：Pd= Pw/Pd =3/0.86=3.49KW使电动机的额定功率P （11.3）P ，查表得电动机的额定功率P 4KW 。4.1.3确定电动机转速：由推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动2级减速器传动比范围 =840。取V带传动比 =24，则总传动比理时范围为 =16160。故电动机转速的可选范围为n =（16160）35=5605600r/min4.1.4确定电动机型号:根据以上计算在这个范围内电动机的同步转速有1000r/min和1500r/min，综合考虑电动机和传动装置的情况，同时也要降低电动机的重量和成本，最终可确定同步转速为1000r/min ，根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y132M1-6 ，满载转速 960r/min 。其主要性能：额定功率：4KW，满载转速960r/min，额定转矩2.0。4.2计算总传动比及分配各级的传动比 总传动比：i=960/35=27.429 分配各级传动比：根据指导书，V型带的转动比i1=2.23取齿轮i2=3.2（单级减速器i=36合理）低级转动i3低=27.43/3.2/2.23=3.844.3运动参数及动力参数计算计算各轴转速（r/min）n1 = nm/i1=960/2.23=430.49r/minn2= n1/ i2= nm/i1i2=419.948/3.2=134.53(r/min)n3= n2/i3=nm/ i1i2i3=104.987/3.84=35(r/min)式中的nm为电动机的满载速度 n1 、n2、 n3分别为1、2、3轴的转速 i1电动机至1轴的传动比 i21轴至2轴的传动比i32轴至3轴的传动比计算各轴输入的功率（KW）电动机的输出功率Pm=3.49KW所以p1=pdv=P=3.490.96=3.35KWp2=p1g轴=3.350.990.967=3.217KWp3=p2轴开=3.2170.990.95=3.03KW 计算各轴的的输出功率（KW）Pi1= p2=3.217KW Pi2= p3=3.03KW Pi3= p3轴=3.030.99=2.9993KW 计算各轴扭矩（Nmm）电机的输出转矩Td=9550pd/nm=9550（3.49/960）=34.718(N.m)各轴的输入转矩（N.m）T1=Td i1V = 34.7182.230.96=74.33NmT2=T1 i2g轴= 74.333.20.990.97=228.41NmT3= T2 i3轴开=228.413.840.990.95=824.9Nm运动和动力参数的计算结果列于下表：轴名参数电动机轴轴轴轴转速n/(r/min)输入功率P/kw输入转矩T/(N.m)9603.4934.72430.493.35174.33134.533.217228.41353.021824.9转动比效率2.230.963.20.963.840.945传动零件的设计计算5.1带传动设计计算 选择V带型号查表，得工作情况系数KA=1.4,求得所需传递功率Pc=KAPc=1.44=5.6KW由小带轮转速n1及功率功率Pc选择小带轮型号为A型。确定带轮直径按表8.3选取标准值dd1=112mm dd2=250mm则实际转动比i= dd2/ dd1=250/112=2.232n2= n1 /i=960/2.232=430.08(r/min)核算带轮速度v=dd1nm/6000=(3.14112960)/6000=5.626m/s5m/sv25m/s，v符合要求。初步确定中心距0.7(dd1+dd2)a02(dd1+dd2),则253.4mma0120确定带的根数Z查表8.9单根V带传递功率P0=1.02KW,查表8.11传递功率增量P0=kbn1(1-1/ki)=0.119,查表8.4得包角修正系数k=0.93,长度修正系数kl=1.03,ZPc/(P0+P0) kkl=4.8/(1.02+0.119)0.960.95=4.61(根)圆整Z=5根。确定单根V带的拉力F0F0=500Pc(2.5/k-1)/Zv+qv2=171.09N对轴的压力FQFQ=2ZF0Sin1/2=1677.7N结果是5根A1250GB1154489V带，中心距a=350mm,带的基准直径dd1=112mm,dd2=250mm，对轴的压力FQ=1677.7N，带轮的宽度B=(Z1)e+2f=78(mm).5.2齿轮传动的设计计算5.2.1选择齿轮材料及精度等级考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40cr调质，齿面硬度为240260HBS。大齿轮选用45#钢，调质，齿面硬度220HBS；根据指导书选8级精度。齿面精糙度R 1.63.2m5.2.2确定有关参数和系数如下：取小齿轮齿数Z1=30则大齿轮齿数：Z2=303.2=96取模数：m=2.5 则小齿轮分度圆直径：da1=2.530mm=75mm 齿顶圆直径D1=75+2.52=80mm齿根圆直径D11=75-3.1252=68.75mm 大齿轮分度圆直径：da2=2.596mm=240mm 齿顶圆直径D2=240+2.52=245mm齿根圆直径D21=240-3.1252=233.75mm由指导书取大齿轮的参数：ds =50mm D1= da2-（1012）m=245-102.5=220mm d1=1.6 ds=1.650=80mm d0=0.25(D- d1 )=0.25(220-80)=35mmC=0.3b=0.360=18mm L=(1.21.3) ds b=1.350=65mm b=60mm D0 =1/2(D+ d1 )=150mm 如零件图：小齿轮的参数：da1=2.530mm=75mm D1=75+2.52=80mm D11=75-3.1252=68.75mm ds=40mm b=65mm如零件图：计算齿轮传动的中心矩a：a=m(Z )/2=(30+96)2.5/2=157.5mm 5.3轴的设计计算5.3.1输入轴I的设计计算按扭矩初算轴径选用45#调质，硬度217255HBS根据指导书并查表，取c=107118所以 dc(P/n)1/3 =(107118) mm=20.919mm23.06984mmd=23.06984(1+5%)mm=24.2233mm选d=24mm轴的结构设计轴上零件的定位，固定和装配单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩和套筒定位，则采用过渡配合固定确定轴各段直径和长度段：d =24mm， Li =78mm段：d =35mm,考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为18mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑带轮和箱体外壁应有一定矩离而定，为此，取该段长为20mm，安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长：Li i=81mm(6007深沟轴承宽为14mm, 其内径d为35mm,外径D为62mm)III段：直径d=40mm,齿轮宽度b=65mm,则L=65-2=63mm.段直径：此段左面的滚动轴承的定位轴肩考虑，应便于轴承的拆卸，应按标准查取由手册得安装尺寸h=3.该段直径应取：d =（40+52）=50mm,因此将段设计成阶锥形，左段直径为40mm 要便与齿轮定位，在此做成轴肩，考虑到两边对称，则L=17mm长度与右面的套筒相同。段直径：d=35mm,属于对称结构，此处也为6007深沟轴承，其规格宽为14mm, 其内径d为35mm,外径D为62mm ，有倒角，则L=14。如零件图：5.4输出轴II的设计计算5.4.1按扭矩初算轴径选用45#调质钢，硬度（217255HBS）根据课本P235页式（10-2），表（10-2）取c=107118=（107118） =30.187533.2909mm考虑有键槽，将直径增大5%，则d=33.2909(1+5%)mm=34.955mm查表取d=35mm5.4.2轴的结构设计 轴的零件定位，固定和装配单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面用轴肩定位，右面用套筒轴向定位，轴向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以轴承肩和套筒定位，轴向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶梯状，左轴承从左面装入，齿轮套筒，右轴承轮依次从右面装入。确定轴的各段直径和长度初选6308深沟轴承，其内径d为40mm，外径D=90mm，宽度B为23mm。考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面与箱体内壁应有一定矩离，则取套筒长为20.5mm，则该段长60mm，安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm，则段d =35mm L=60mm段d =40mm L=83mm段d =50mm L=58mm段d =62mm L=19.5mm段d =40mm L=23mm 如零件图所示：6滚动轴承的选择6.1计算输入轴承选用6007深沟轴承，其内径d为35mm,外径D为62mm，宽度B为14mm.6.2计算输出轴承选用6308深沟轴承，其内径d为40mm，外径D=90mm，宽度B为23mm7键联接的选择7.1输入轴I与带轮联接采用平键联接键的类型及其尺寸选择：带轮传动要求带轮与轴的对中性好，故选择C型平键联接。根据轴径d =24mm ，L =78mm查手册得，选用C型平键，得： 零件选用GB/1096系列的键，则查得：键宽b=8，键高h=7，因轴长L 78，故取键长L=507.2输入轴I与齿轮联接用平键联接根据轴径d=40mm，L=62mm查手册得，选用A型平键，得：零件选用GB/1096系列的键，则查得：键宽b=12，键高h=8，因轴长L 62，故取键长L=407.3输出轴II与齿轮联接采用平键联接根据轴径d=35mm，L=60查手册选C型平键，得：零件选用GB/1096系列的键则查得：键宽b=10，键高h=8，因轴长L 60，故取键长L=407.4输出轴II与齿轮联接用平键联接根据轴径d=50mm，L=58mm查手册选A型平键，得：零件选用GB1096-79系列的键，则查得：键宽b=14，键高h=9，因轴长L 58，故取键长L=408箱体、箱盖主要尺寸计算8.1箱体采用水平剖分式结构，采用HT200灰铸铁铸造而成。箱体主要尺寸计算如下：名称符号公式尺寸（）箱座壁厚0.125a189箱盖壁厚10.02a188箱盖凸缘厚度11.5112箱座凸缘厚度b1.514箱座底凸缘厚度b22.523地脚螺钉直径df0.036a1218地脚螺钉数目na2504轴承旁连接螺栓直径d10.75df12盖于座连接螺栓直径d2(0.50.6)df10连接螺栓d2间距150200轴承端盖螺钉直径d3(0.40.5)df8检查孔盖螺钉直径d4(0.30.4)df6df 、d1、 d2至外箱壁距离C1见表4.2df =24 d1=20d2=16df 、 d2 至凸缘边缘距离C2见表4.2df=22d2=14轴承旁凸台半径R1C28凸台高度h45外箱壁至轴承座端面的距离C1C2（510）48齿轮顶圆与内箱壁间的距离11.212齿轮端面与内箱壁间的距离2 10箱盖、箱座肋厚m1 、 mm10.85、m0.85m1=7m=8轴承端盖外径D2D（55.5）102轴承旁连接螺栓距离S102定位销直径d88.2 减速器的基本尺寸箱体总长：24075122（18178）2=420 ；箱体总高： 箱盖高 h1=122.5+12+8+30=172.5； 箱座高 h2=23+12+122.5=157.5； 箱体总高 H=h1+h2=323箱体总宽： B=47.22+12265=183.49轴承端盖选用嵌入式轴承盖其数据如下：(查表4.5)参数/名称大端盖大通盖小端盖小通盖D90906262D398986262e285m由结构定S15b115d14035沟槽尺寸GB3452.388 d2=3.55 B=4.8 H=2.7410减速器的减速器的附件的设计10.1、毡圈油封（JB/ZQ460686摘录）：（右图）查得：内径d=30mm，外径D=45mm，挡圈厚H=7mm 内径d=45mm ， 外径D=61mm，挡圈厚H=8mm 10.2吊环螺钉M10 查表得d1=11 D1=24 d2=25 h1=9 l=20 d4=44 h=22 R1=4 a1=4.5 ds =7.5 b=12 D2 =15 a=3.0 h2 =3 （如下图）10.3 油标尺 ：M12，d1=4 d2=12 d3 =6 h=28，a=10,b=6，c=4，D=20，D1=16(课程设计指导书表5.3) （如右图）10.4油塞：选用六角螺塞M161.5 油圈为2518的工业用革