机械设计课程设计-链式运输机传动装置.doc

目录一 任务书3二 电动机的选择4 1 选择电动机类型和结构4 2 电动机的容量选择4 3 确定电动机功率4 4 电动机转速4 5 电动机型号的选定5三 传动比分配和传动参数、运动参数的计算5 1 总传动比 5 2 分配各级传动比5 3 传动参数和运动参数的计算6四 齿轮传动的设计计算6 1 选择齿轮类型、精度等级、材料6 2 按齿面接触强度设计7五 链传动的设计计算10六 轴、键及联轴器的设计和校核12 1 高速轴的结构设计12 2 低速轴的结构设计16 3 键与轴承的设计20七 箱体材料及主要结构尺寸计算21八 各部位附属零件设计22九 总结24十 参考文献24 酒泉职业技术学院机械设计基础课程设计任务书姓 名_ 专业、班级_题号 8 设计题目：链式运输机传动装置铸造车间用链式运输机，运输机由电动机驱动圆柱齿轮减速器、链传动至运输链板以将落砂后的热铸件运送至清理工序。vF54213传动简图：1. 电动机 2. 联轴器 3. 减速器 4. 链传动 5.链式运输机原始数据及工作条件：工作平稳，不逆转，运输机链速允许误差5%，两班制工作。已 知 参 数单 位设 计 方 案12345678运输链曳引力 FKN3.12.82.52.32.32.0运输链速度 vm/s0.911.11.21.51.6运输链链轮齿数 z777777运输链节距 pmm100100100100100100使用年限y设计方案5圆柱直齿轮减速器，工作10年，每班8小时计算。二 电动机的选择1、选择电动机类型和结构 Y系列三相异步电动机有构造简单、制造使用方便、效率高、启动转速大、价格便宜的特点，因此选择Y系列三相异步电动机。2、 确定电动机功率运输链的输出功率：由机械设计课程设计第二篇第十一章查得，联轴器效率：滚动轴承效率：齿轮传动效率：开式滚子链传动效率： 传动系统总效率：选取电动机额定功率P ，使P =（11.3）P ，由机械设计课程设计第二篇第二十章取P =4KW3、电动机转速 运输链工作转速为：取V带传动的传动比 ，一级圆柱齿轮减速器传动比 ，则总传动比合理范围为 ，故电动机转速的可选范围为4、电动机型号的选定查机械设计课程设计349页，有三种Y系列三相异步电动机可用，三者参数比较如下：方案电动机型号额定功率 kW电动机转速r/min电动机重 量kg效率%同步转速满载转速1Y112M-24300028904585.52Y112M-44150014404384.53Y132M1-6410009607584综合考虑总传动比及尺寸大小、质量、转速、选取Y112M-4型。 其主要性能数据列于下表:电动机额定功率/kW4电动机满载转速/(r/min)1440电动机轴伸直径D/mm28电动机轴伸长度E/mm60电动机中心高H/mm265堵转转矩/额定转矩2.2三 传动比分配和传动参数、运动参数的计算 1、总传动比 2、分配各级传动比初取 = ,则齿轮减速器的传动比为 3、传动参数和运动参数的计算（1） 各轴转速 （2） 各轴功率（3） 各轴转矩运动和动力参数计算结果整理于下表：轴名功率（P/kW）转速（r/min)转矩()电机轴4144026527.78高速轴3.82144025334.03轴3.7411.4385883.38轴3.44125.5725518.52四 齿轮传动的设计计算 1、选择齿轮类型、精度等级、材料（1）选用直齿圆柱齿轮传动。（2）减速器为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度。（3）材料选择与热处理方式。所设计传动属于闭式传动，通常采用软齿面的钢制齿轮，查机械设计基础P99,表6-7，选用价格便宜便与制造的材料，小齿轮材料为45钢，调制处理，硬度为260HBW,大齿轮材料为45钢，正火处理，硬度为215HBW，二者材料硬度差为45HBW。2、按齿面接触强度设计（1）确定公式中的各计算值1) 试选载荷系数 K=1.2(机械设计基础P102,表6-9)2) 计算小齿轮传递的转矩T13) 接触疲劳许用应力 ，据式 由机械设计基础P104,6-36得： ， ，接触疲劳寿命系数 Z ：按一年300工作日，双班每天8h计算，工作期限10年计算，由公式 ，得 查机械设计基础P105,6-37得： 按一般可靠性要求，取S =1，则有（2） 计算1) 试算小齿轮分度圆直径（机械设计基础P105,6-11）取 = 1.1，则2) 计算圆周速度v 因V6m/s,故取8级精度合适。3) 计算齿宽模数齿宽模数齿高4) 计算分度圆直径5) 计算中心距6) 校核曲面疲劳强度。根据复合因数Y ，查机械设计基础P106,图6-39得：Y = Y= 。弯曲疲劳最小安全系数S ：按一般可靠性要求，取S =1.计算弯曲疲劳许用应力为：校核计算：故弯曲疲劳强度足够。 齿轮参数整理于下表：小齿轮1大齿轮2中心距(mm)112.5传动比3.5模数(mm)2.5齿数2070分度圆直径(mm)50175齿宽(mm)6055五 链传动的设计计算1）确定链轮齿数取小链轮齿数Z =19，则大链轮齿数 取 实际传动比：2）确定链条节距 n= r/min，查机械设计基础P106,图6-39：选链号No10A，节距p=15.875mm3)计算链长初选： 链长：取 4)验算链速： 适合。5）选择润滑方式：按v=2.068m/s,链号10A，查图选用滴油润滑。6）作用在轴上的力有效圆周力： 作用在轴上的力：7）链轮尺寸及结构分度圆直径：六 轴、键及联轴器的设计和校核高速轴的结构设计1.选择轴的材料轴的材料为45钢正火处理，查机械设计基础表 12-1知， ， ， 。2.按转矩初步计算轴伸直径单级齿轮减速器的输入与联轴器连接，输入端轴径应最小，最小直径为查机械设计基础表 12-5得，45钢取C=118，则考虑键槽，取1 初步估定减速器高速轴外伸段轴径 根据所选电机 则 = 取d=2 选择联轴器 根据传动装置的工作条件选用弹性套柱销联轴器（GB/T 4323-2002）。计算转矩 为 式中T联轴器所传递的标称扭矩， 3.轴的强度校核齿轮上的作用力：转矩圆周力 径向力轴向力4. 确定轴上的零件位置及固定方式。一级减速器将齿轮布置在箱体内部的中央，轴承对称布置在齿轮两边，齿轮靠建固定。5. 确定各段轴的直径。 考虑装拆方便，装轴承处d 应大于d ，取d = 。为了便于齿轮装拆d 应大于d ，取d = 。轴承左右端应相同，取d = 。6. 选取轴承型号。初选深沟球轴承，代号 。查机械设计课程设计表17-1，轴承宽度 ，安装尺寸 。7. 根据零件、箱体尺寸确定各段轴的长度。轴的结构草图如下： 8. 校核轴的强度。 （1）画出轴的计算简图、计算反力和弯矩。水平面支反力水平面弯矩垂直面支反力由静力学平衡方程求得垂直面弯矩合成弯矩 （2）计算当量弯矩，转矩按脉动循环考虑，应力折合系数为C处最大弯矩为 （3）校核轴径。C处弯矩最大，校核该处直径低速轴的结构设计1.选择轴的材料轴的材料为45钢调质处理，查机械设计基础表 12-1知， ， ， 。2.按转矩初步计算轴伸直径单级齿轮减速器的输出与链轮连接，输入端轴径应最小，最小直径为查机械设计基础表 12-5得，45钢取C=118，则考虑键槽，取3 初步估定减速器高速轴外伸段轴径 根据所选电机 则 = 取d=4 选择键 根据传动装置的工作条件选用弹性套柱销联轴器（GB/T 4323-2002）。计算转矩 为 式中T联轴器所传递的标称扭矩， 5.轴的强度校核齿轮上的作用力：转矩圆周力 径向力轴向力6. 确定轴上的零件位置及固定方式。一级减速器将齿轮布置在箱体内部的中央，轴承对称布置在齿轮两边，齿轮靠建固定。7. 确定各段轴的直径。 考虑装拆方便，装轴承处d 应大于d ，取d = 。为了便于齿轮装拆d 应大于d ，取d = 。轴承左右端应相同，取d = 。8. 选取轴承型号。初选深沟球轴承，代号 。查机械设计课程设计表17-1，轴承宽度 ，安装尺寸 。9. 根据零件、箱体尺寸确定各段轴的长度。轴的结构草图如下： 9. 校核轴的强度。 （1）画出轴的计算简图、计算反力和弯矩。水平面支反力水平面弯矩垂直面支反力由静力学平衡方程求得垂直面弯矩合成弯矩 （2）计算当量弯矩，转矩按脉动循环考虑，应力折合系数为C处最大弯矩为 3）校核轴径。C处弯矩最大，校核该处直径低速轴轴承1）、选定轴承类型及初定型号深沟球轴承（GB/T276-94），型号 ：查表得 2） 、计算径向支反力 取P=3) 校核轴承寿命 故满足轴承的寿命要求高速轴轴承1）、选定轴承类型及初定型号深沟球轴承（GB/T276-94），型号 ：查表得 3） 、计算径向支反力 取P=3) 校核轴承寿命 故满足轴承的寿命要求键联接的选择和验算1、减速器大齿轮与低速轴的键联接1）键的材料类型45号钢，A型普通平键2）确定键的尺寸该键安全。所以选键2、联轴器与减速器高速轴轴伸的联接 1）键的材料类型45号钢，A型普通平键2）确定键的尺寸 因 ，故安全。所以选键七 箱体材料及主要结构尺寸计算箱体是减速器中较为复杂的一个零件，设计时应力求各零件之间配置恰当，并且满足强度、刚度、寿命、工艺、经济性等要求，以期得到工作性能良好、便于制造、重量轻、成本低廉的机器。由于本设计的减速器为普通型，故常用HT150灰铸铁制造，这是因为铸造的减速箱刚性好，易得到美观的外形，易切削，适用于成批生产。箱体结构尺寸选择如下表：名称符号尺寸（mm）箱座壁厚8箱盖壁厚8地脚螺栓直径20地脚螺栓数目4箱座凸缘厚度12箱盖凸缘厚度12箱座底凸缘厚度20轴承旁连接螺栓直径16箱盖与箱座连接螺栓直径10连接螺栓的间距160轴承盖螺钉直径8视孔盖螺钉直径8定位销直径8至外机壁距离26，22，16至凸缘边缘距离24,14轴承旁凸台半径14凸台高度60外箱壁至轴承座端面距离56大齿轮顶园与内箱壁距离10齿轮端面与内箱壁距离10箱盖肋厚7箱座肋厚7轴承端盖外径120,130轴承旁联接螺栓距离160八 各部位附属零件设计1、窥视孔盖与窥视孔在减速器上部可以看到传动零件啮合处要开窥视孔，大小只要够手伸进操作即可，以便检查齿面接触斑点和齿侧间隙，了解啮合情况，润滑油也由此注入机体内。2、放油螺塞放油孔的位置设在油池最低处，并安排在不与其它部件靠近的一侧，以便于放油，放油孔用螺塞堵住并加封油圈以加强密封。3、油标油标用来检查油面高度，以保证有正常的油量。因此要安装于便于观察油面及油面稳定之处即低速级传动件附近；用带有螺纹部分的油尺，油尺上的油面刻度线应按传动件浸入深度确定。油标尺M12,材料Q235A。4、通气器 减速器运转时，由于摩擦发热,机体内温度升高，气压增大，导致润滑油从缝隙向外渗漏,所以在机盖顶部或窥视孔上装通气器，使机体内热空气自由逸处，保证机体内外压力均衡，提高机体有缝隙处的密封性，通气器用带空螺钉制成。5、启盖螺钉为了便于启盖，在机盖侧边的边缘上装一至二个启盖螺钉。在启盖时，可先拧动此螺钉顶起机盖；螺钉上的长度要大于凸缘厚度，钉杆端部要做成圆柱形伙半圆形，以免顶坏螺纹；螺钉直径与凸缘连接螺栓相同。在轴承端盖上也可以安装取盖螺钉,便于拆卸端盖。对于需作轴向调整的套环,装上二个螺钉,便于调整。6、定位销为了保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度，在机体联接凸缘的长度方向两端各安置一个圆锥定位销。两销相距尽量远些，以提高定位精度。如机体是对称的,销孔位置不应对称布置。7、 环首螺钉、吊环和吊钩为了拆卸及搬运，应在机盖上装有环首螺钉或铸出吊钩、吊环，并在机座上铸出吊钩。8、调整垫片用于调整轴承间隙,有的起到调整传动零件轴向位置的作用。9、密封装置在伸出轴与端盖之间有间隙,必须安装密封件,以防止漏油和污物进入机体内。密封圈低速轴选用 45628 GB/T13871-1992高速轴选用 42628 GB/T13871-199210、润滑方式的确定传动零件的润滑采用浸油润滑。滚动轴承的润滑采用脂润滑。因为传动装置属于轻型的，且转速较低，所以其速度远远小于，所以采用脂润滑，箱体内选用SH0357-92的50号润滑，装至规定高度。九 总结 这次的课程设计一级圆柱齿轮减速器，让我受益非浅