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带式输送机的传动装置设计【F=2300,V=1.6,D=270】【4张CAD图纸+说明书】

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带式 输送机 传动装置 设计 cad图纸 说明书 带式输送机
资源描述:

带式输送机的传动装置设计【F=2300,V=1.6,D=270】

40页 8400字数+说明书+任务书+4张CAD图纸【详情如下】

A0减速器装配图.dwg

A0带式输送机总图.dwg

A3中间轴零件.dwg

A3齿轮零件.dwg

任务书.doc

带式输送机的传动装置设计说明书【F=2300,V=1.6,D=270】.doc

设计指导.doc

目录

第一章传动装置的总体设计………………………………………………………6

1.1   传动方案的分析和拟定…………………………………………………6

1.2   选择电动机  ……………………………………………………………7

1.2.1  选择电动机的结构类型和结构型式……………………………………7

1.2.2  确定电动机的功率………………………………………………………7

1.2.3  计算总传动比和各级传动比……………………………………………8

1.2.4  计算传动装置的运动和动力参数…………………………………… 8

第二章传动零件的设计……………………………………………………………9

2.1   V带传动的设计………………………………………………………9

2.2   圆柱齿轮传动的设计…………………………………………………13

2.2.1  高级齿轮传动…………………………………………………………13

2.2.2  低级齿轮传动…………………………………………………………18

2.2   联轴器的选择…………………………………………………………21

第三章减速器装配工作草图的设计……………………………………………22

3.1  箱体主要结构尺寸确定…………………………………………………22

3.2  轴的结构设计……………………………………………………………23

3.2.1 中间轴的设计……………………………………………………………24

3.2.2  高速轴的设计…………………………………………………………28

3.2.3 低速轴的设计…………………………………………………………32

3.3  轴承盖的设计……………………………………………………………36

   3.4  箱体附件的结构…………………………………………………………37

   3.5  减速器的润滑与密封……………………………………………………38

结论…………………………………………………………………………………40

致谢…………………………………………………………………………………41

参考文献……………………………………………………………………………42

第一章  传动装置的总体设计

1.1 传动方案的分析和拟定

传动方案一般用机构简图表示,它反映了运动和动力传递路线和各部件的组成和连接关系。

图为带式输送机传动装置简图:

  合理的传动方案首先应满足机器的功能要求,如传递功率几转速,此外还要适应工作条件(工作环境、场地、工作制度等)满足工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、使用方便、维护便利、工艺性和经济性合理等。

  圆锥齿轮(特别是大直径,大模数的圆锥齿轮)加工较困难,所以一般只在需要改变轴的布置方向时采用并尽量放在高速级和限制传动比,以减少大锥齿轮和模数,圆柱齿轮结构简单、应用广泛、因此选用圆柱齿轮减速器。

课题名称带式输送机的传动装置设计

同组学生姓名

设计(研究)内容:

原始数据:

 带式输送机的运输带工作拉力F: 2300 N

  带式输送机的运输带工作速度v:1.60 m/s

  卷筒直径D:270 mm

工作条件:

  连续单向运转,载荷平稳,空载启动,使用期限为10年,单班制工作,输送带速度允许误差±5% 。

符合以下要求,方可参加答辩:

(1)打印图纸数量为3张A1幅面(其中总装图用A1输出;零件图画12-16个,用A4或A3拼成A1幅面输出;总装图编号采用课题代号、标题栏一律采用GB标准格式(见系模板),图纸必须用AutoCAD2004及以上版本画图);

(2) 设计计算说明书字数不少于5000字,且打印输出并装订、格式一律参照“镇江高专毕业设计(论文)写作规范”要求(如封面,中英文摘要,结论,致谢,参考资料等均不能缺少) ,用Word2003存盘;

(3) 打印任务书一份,;

(4)提交实习评定表原件一份(要有用人单位盖章);

(5)提交电子版(图纸用AutoCAD2004版本存盘、说明书及任务书用Word2003存盘)给指导老师;

(6)档案袋一只(班级集中统一到校实训科购买);

(7) 2010年12月20日以前,提交全部资料且格式及内容均达到符合规定的要求。

图为带式传动机传动方案,该方案采用二级圆柱齿轮减速器适用于繁重及恶劣条件下长期工作,使用维护方便,但结构尺寸较大。

1.2选择电动机

1.2.1 选择电动机的结构类型和结构型式

电动机类型和结构型式主要根据电源(交流或直流)、工作条件、(温度、环境、空间尺寸等)和载荷特点(性质、大小、启动性能和过载情况)来选择。

一般工厂都采用三相交流电,因而多采用交流电动机,交流电动机有异步电动机和同步电动机两类,其中以普通笼型异步电动机应用最多。

目前,应用最广的是Y系列自扇冷式笼型三相异步电动机,其结构简单、工作可靠、起动性能好、价格低廉、维护方便,适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体,无特殊要求的场合,以及有较好启动性能的机械,因此选用Y型全封闭自扇冷式三相异步电动机。

1.2.2确定电动机的功率

电动机的功率和选择是否合适对电动机的工作性能、经济性能都有影响,若所选电动机的功率小于工作要求则不能保证工作机正常工作,或使电动机因长期过载、发热而过早埙坏;容量过大则增加成本并且由于效率功率因数低造成浪费。因此设计中一定要选择合适的电动机功率。

内容简介:
镇 江 高 专 ZHENJIANG COLLEGE毕 业 设 计 任 务 书 题 目 带式输送机的传动装置设计 系 名: 机械系 专业班级: 学生姓名: 学 号: 指导教师姓名: 于 明 指导教师职称: 讲 师 二一年 八 月 二十二 日课题名称带式输送机的传动装置设计同组学生姓名设计(研究)内容:原始数据: 带式输送机的运输带工作拉力F: 2300 N 带式输送机的运输带工作速度v:1.60 m/s 卷筒直径D:270 mm工作条件: 连续单向运转,载荷平稳,空载启动,使用期限为10年,单班制工作,输送带速度允许误差5% 。符合以下要求,方可参加答辩:(1)打印图纸数量为3张A1幅面(其中总装图用A1输出;零件图画12-16个,用A4或A3拼成A1幅面输出;总装图编号采用课题代号、标题栏一律采用GB标准格式(见系模板),图纸必须用AutoCAD2004及以上版本画图);(2) 设计计算说明书字数不少于5000字,且打印输出并装订、格式一律参照“镇江高专毕业设计(论文)写作规范”要求(如封面,中英文摘要,结论,致谢,参考资料等均不能缺少) ,用Word2003存盘;(3) 打印任务书一份,;(4)提交实习评定表原件一份(要有用人单位盖章);(5)提交电子版(图纸用AutoCAD2004版本存盘、说明书及任务书用Word2003存盘)给指导老师;(6)档案袋一只(班级集中统一到校实训科购买);(7) 2010年12月20日以前,提交全部资料且格式及内容均达到符合规定的要求。参考文献:123456789进 度 计 划 表序号起止 日期计划完成内容实际完成情况检 查 日 期检查人签名10982309824设计准备1、提前完成 ( )2、按时完成 ( )3、基本完成 ( )4、未完成 ( )20982509828传动装置总体设计1、提前完成 ( )2、按时完成 ( )3、基本完成 ( )4、未完成 ( )3098290999各级传动零件设计1、提前完成 ( )2、按时完成 ( )3、基本完成 ( )4、未完成 ( )40991009930减速器装配草图设计1、提前完成 ( )2、按时完成 ( )3、基本完成 ( )4、未完成 ( )509101091030减速器装配图设计1、提前完成 ( )2、按时完成 ( )3、基本完成 ( )4、未完成 ( )609111091120零件工作图设计1、提前完成 ( )2、按时完成 ( )3、基本完成 ( )4、未完成 ( )7091121091131编写设计计算说明书1、提前完成 ( )2、按时完成 ( )3、基本完成 ( )4、未完成 ( )809121091215设计总结和答辩1、提前完成 ( )2、按时完成 ( )3、基本完成 ( )4、未完成 ( )毕业设计(论文)评语及评分(指导教师专用)学生姓名专业班级 总 分评 分 内 容评 分 等 级好较好一般差应用文献资料和调研能力分析与解决问题的能力(包括计算方法、数据处理等)计算机能力(包括编程、数据、图形及文字处理)论文质量(论点、论据、实验分析、推理、深度等)设计质量(方案、技术路线、设计水平、图面质量等)工作量、工作态度技术经济分析能力(包括技术可靠性、经济合理性的分析评价)创新 (包括创新意识、独特见解)写作的规范性指导教师评语:该同学在毕业设计期间,设计态度(端正、较好、尚可、较差),(能、基本能、不能)遵守毕业设计纪律和相关规定,(设计工作量(多、饱满、较轻、不足),(完成、基本完成、没用完成)相关的毕业实习和调研任务,(能较好地、尚能、不能)处理好毕业设计与工作实习的关系。该同学(独立、基本独立、根据参考、不能独立)完成毕业设计规定的任务。设计方案(正确、基本正确、尚正确、不够正确),结构(合理、较合理、尚合理、不够合理);图面质量(好、较好、一般、较差);说明书的写作(规范、较规范、尚规范、不够规范),计算能力(好、较好、一般、尚可、较差)。 本设计已达到的标准为(优秀、良好、中等、及格、不及格)。指导教师签字: 年 月 日注:各评语在相应的档次上画上“”。毕业设计(论文)评语及评分(主审教师专用)学生姓名 专业班级总 分评 分 内 容评 分 等 级好较好一般差总体设计方案零部件设计方案图纸质量和有关技术标准视 图图纸幅面标注技术条件标题栏明细栏图号说明书质量格式的规范性内容的完整性分析的正确性深 度创 新其它(资料袋、装订要求等)备注:主审教师签字: 注:各评语在相应的档次上画上“”。年 月 日毕业设计(论文)评语及评分(答辩小组专用)学生姓名专业班级总 分评 分 内 容评 分 等 级好较好一般差学生陈述清楚、精练、正确、逻辑性强论文质量(论点、论据、实验分析、推理、深度、创新等)设计质量(方案、技术路线、设计水平、图面质量、创新等)问题:1、 2、 3、 答辩小组意见:该同学设计方案(正确、基本正确、尚正确、不够正确),结构(合理、较合理、尚合理、不够合理);图面质量(好、较好、一般、较差);说明书写作(规范、较规范、尚规范、不够规范)。在答辩中的陈述(清楚、较清楚、尚清楚、不够清楚) ,对所提问题的回答(正确、基本正确、尚正确、不够正确), 对基础知识和专业知识的基本掌握(好、较好、一般、尚好、较差),(已达到、未达到)毕业设计的要求。答辩小组成员: 答辩小组组长 年 月 日最 终 评 定 成 绩 注:各评语在相应的档次上画上“”。 目录第一章 传动装置的总体设计61.1 传动方案的分析和拟定61.2 选择电动机 71.2.1 选择电动机的结构类型和结构型式71.2.2 确定电动机的功率71.2.3 计算总传动比和各级传动比81.2.4 计算传动装置的运动和动力参数 8第二章 传动零件的设计92.1 V带传动的设计92.2 圆柱齿轮传动的设计132.2.1 高级齿轮传动132.2.2 低级齿轮传动182.2 联轴器的选择21第三章减速器装配工作草图的设计223.1 箱体主要结构尺寸确定223.2 轴的结构设计233.2.1 中间轴的设计243.2.2 高速轴的设计283.2.3 低速轴的设计323.3 轴承盖的设计36 3.4 箱体附件的结构37 3.5 减速器的润滑与密封38结论40致谢41参考文献42第一章 传动装置的总体设计1.1 传动方案的分析和拟定 传动方案一般用机构简图表示,它反映了运动和动力传递路线和各部件的组成和连接关系。 图为带式输送机传动装置简图: 合理的传动方案首先应满足机器的功能要求,如传递功率几转速,此外还要适应工作条件(工作环境、场地、工作制度等)满足工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、使用方便、维护便利、工艺性和经济性合理等。 圆锥齿轮(特别是大直径,大模数的圆锥齿轮)加工较困难,所以一般只在需要改变轴的布置方向时采用并尽量放在高速级和限制传动比,以减少大锥齿轮和模数,圆柱齿轮结构简单、应用广泛、因此选用圆柱齿轮减速器。 图为带式传动机传动方案,该方案采用二级圆柱齿轮减速器适用于繁重及恶劣条件下长期工作,使用维护方便,但结构尺寸较大。1.2选择电动机1.2.1 选择电动机的结构类型和结构型式电动机类型和结构型式主要根据电源(交流或直流)、工作条件、(温度、环境、空间尺寸等)和载荷特点(性质、大小、启动性能和过载情况)来选择。一般工厂都采用三相交流电,因而多采用交流电动机,交流电动机有异步电动机和同步电动机两类,其中以普通笼型异步电动机应用最多。目前,应用最广的是Y系列自扇冷式笼型三相异步电动机,其结构简单、工作可靠、起动性能好、价格低廉、维护方便,适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体,无特殊要求的场合,以及有较好启动性能的机械,因此选用Y型全封闭自扇冷式三相异步电动机。1.2.2确定电动机的功率电动机的功率和选择是否合适对电动机的工作性能、经济性能都有影响,若所选电动机的功率小于工作要求则不能保证工作机正常工作,或使电动机因长期过载、发热而过早埙坏;容量过大则增加成本并且由于效率功率因数低造成浪费。因此设计中一定要选择合适的电动机功率。带式输送机其工作机所需要的电动机输出功率为: 电动机至工作机之间的总效率(包括工作机效率)为:由参考文献1表查得带效率.、滚动轴承(一对)效率.、齿轮传动效率.、联轴器效率.、滚筒效率.0.833=9.6KW 1.2.3确定电动机的转速滚筒的工作转速为:r/min总传动比I= ,其中为电动机的满载转速现将三种电动机的有关数据列于下表:方案电动机型号额定功率KW同步转速/(r/min)满载转速/(r/min)电动机质量m/g总传动比1Y160M1-2113000293011747.92Y160L-611100097014715.863Y160M-4111500146012323.88方案1电动机重量轻,但传动比大,传动装置外轮廓尺寸大制造成本高,故不可取。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量以及总传动比可知方案3比较适合,因此选定电动机型号为Y160M-4。 1.2.3计算总传动比和各级传动比传动装置的传动比:由参考文献1表2-2取V带传动比,则减速器传动比取二级圆柱齿轮减速器高级传动比,则低级传动比,1.2.4计算传动装置的运动和动力参数1. 计算各轴转速滚筒轴2计算各轴的输入功率3计算各轴是输入转矩运动和动力参数的计算结果列于下表:轴名输入功率P/KW输入转矩T/N.m转速r/min电动机轴9.662.7914601轴9.22180.925486.672轴8.85579.68145.83轴8.51325.0961.26滚筒轴8.331298.5961.26第二章 传动零件的设计计算 2.1 V带传动的设计2.1.1 确定设计功率 由参考文献3表9-9查得工作情况系数=1.12.1.2 选择V带型号由参考文献3图9-10查得选B型V带2.1.3 确定带轮的直径、1. 由参考文献3图9-10及9-4选取小带轮直径=125mm2.验算带速,在525mm内合适。3.从动带轮直径由参考文献3表9-4=375mm,传动比I=。4.从动轮转速允许。2.1.4 确定中心距a和带长1. 初选中心距取。2.求带的基准长度3由参考文献3表9-2取带的基准长度。4.计算实际中心距确定中心距调整范围:2.1.5 验算小带轮包角所以合适。 2.1.6 确定V带根数Z 1. 由参考文献3表9-5查得=125mm、=1450r/min及=1460r/min时单根B型带额定功率分别为2.19kw和2.33kw用线性插值法求=1460r/min的额定功率值: 由参考文献3表9-6查得2. 由参考文献3表9-6查得包角修正系数=0.95 3. 由参考文献3表9-6查得带长修正系数=0.98 4.计算V带根数Z,取Z=5根。2.1.7 计算单根V带的初拉力由参考文献3表9-1查得m=0.17kg/m2.1.8计算对轴的压力2.1.9 带轮的结构设计大带轮的基准直径采用实心式结构,大带轮基准直径采用孔板式结构。1.实心式小带轮结构尺寸计算由参考文献3表9-3查得、 H=15mm、f=11.5mm、e=19mm、 、s=14mm。D=125mm、小带轮结构图如下:2.孔板式大带轮的结构尺寸d由后续高速轴的设计尺寸而确定d=35mm取大带轮的结构图如下: 2.2圆柱齿轮传动的设计 2.2.1高级齿轮传动 1.选择齿轮材料、热处理方法及精度等级 减速器是封闭式传动无特殊要求为制造方便采用软齿面刚制齿轮,由参考文献3表6-1并考虑的要求小齿轮选用45钢,调制处理,齿面硬度217255HBS,大齿轮选用45钢,正火处理,齿面硬度162217HBS计算时取240HBS、200HBS。 减速器为一般传动装置根据参考文献3表6-2初选8级精度。 2.按齿面接触强度计算由于是闭式软面齿轮传动,齿轮承载能力应由软面疲劳强度决定,由式:有关参数的选取与转距的确定:a.载荷系数K由于工作稳定,精度不高,且齿轮为不对称布置,由参考文献3表6-3取k=1.2。b.小齿轮传递转矩c.齿数Z和齿宽系数取小齿轮齿数,则大齿轮齿数=3.338*27=90.126,取=91。实际传动比误差,所以合适。齿数比u=3.37,由参考文献3表6-6得=0.9。由参考文献3图6-8(c)查得:,。取=1,计算应力循环系数:=60J=60*486.67* (365*2*8*8)=1.36*d.计算许应接触应力 由参考文献3图6-6查得允许齿面有一定量点蚀。取小值带入,故 =571.65Mpa e.节点区域系数,标准齿轮,则f.弹性系数两轮材料均为钢,由参考文献3表6-4查得=189.8。将上述个参数带入公式得:模数,由参考文献3表5-5取m=3。3.主要尺寸计算a. 分度圆直径da.圆直径d=m=3*27=81mm,=m=3*91=273mmb.齿宽b=0.9*81=72.9mm,取=70mm,=75mmc.中心矩a4.校核齿根弯曲疲劳强度a.齿形系数与齿根应力修正系数由参考文献3表6-5查得=2.57,2.20,=1.60,=1.78。b.许用弯曲应力由参考文献3图6-9c得=440Mpa ,=420 Mpa;图6-7得,取=1.4。所以强度足够。5.齿轮的圆周速度故可取8级精度。6.齿轮的结构设计小齿轮1:齿顶圆直径 ,取 齿根圆直径 取=0.25分度圆直径: 由于齿轮直径较小采用齿轮轴结构。大齿2:齿顶圆直径 ,取 齿根圆直径 取=0.25分度圆直径 采用辐板式结构,其结构尺寸如下:d有后续轴的结构设计确定d=60mm取c=21mm 大齿轮2的结构图如下: 2.2.2低级齿轮传动 1.选择齿轮材料、热处理方法及精度等级 减速器是封闭式传动无特殊要求为制造方便采用软齿面刚制齿轮,由参考文献3表6-1并考虑的要求小齿轮选用45钢,调制处理,齿面硬度217255HBS,大齿轮选用45钢,正火处理,齿面硬度162217HBS计算时取240HBS、200HBS。 减速器为一般传动装置由参考文献3表6-2初选8级精度。 2.按齿面接触强度计算由于是闭式软面齿轮传动,齿轮承载能力应由软面疲劳强度决定,由式:有关参数的选取与转距的确定:a.载荷系数K由于工作稳定,精度不高,且齿轮为不对称布置,由参考文献3表6-3取k=1.2。b.小齿轮传递转矩c.齿数Z和齿宽系数取小齿轮齿数,则大齿轮齿数=2.38*25=59.5取=60。实际传动比,所以合适。齿数比u=2.4,由参考文献3表6-6得=0.9。由参考文献3图6-8(c)查得:,。取=1,计算应力循环系数:=60J=60*145.8*(365*2*8*8)=4.09*d.计算许应接触应力 由参考文献3图6-6查得允许齿面有一定量点蚀。取小值带入,故 =621.6Mpa e.节点区域系数,标准齿轮,则f.弹性系数两轮材料均为钢,由参考文献3表6-4查得=189.8。将上述个参数带入公式得:模数,由参考文献3表5-5取m=5。3.主要尺寸计算b. 分度圆直径da.圆直径d=m=5*25=125mm,=m=5*60=300mmb.齿宽b=0.9*125=112.5mm,取=115mm,=110mmc.中心矩a4.校核齿根弯曲疲劳强度a.齿形系数与齿根应力修正系数由参考文献3表6-5查得=2.26,=2.28,=1.59,=1.73。b.许用弯曲应力由参考文献3图6-9c得=440Mpa ,=420Mpa;图6-7得,取=1.4。所以强度足够。5.齿轮的圆周速度故可取8级精度。6.齿轮的结构设计小齿轮3:齿顶圆直径 ,取 齿根圆直径 取=0.25分度圆直径: d有后续轴的结构设计确定d=60mm 大齿4:齿顶圆直径 ,取 齿根圆直径 取=0.25分度圆直径 采用辐板式结构,其结构尺寸如下:d有后续轴的结构设计确定d=60mm取c=22mm大齿轮4的结构图同大齿轮2(略)2.2.联轴器的选择选择或校核联轴器时,应考虑机器启动时惯性及过载等影响。按最大转矩(或功率)进行计算转矩为:,由参考文献1表3-2查得K=1.3。由参考文献1表8-5查得选用弹性柱销联轴器HL5,孔径d=60mm,L=142mm,=107mm。第三章 减速器装配工作草图的设计3.1箱体主要结构尺寸的确定减速器箱体起着支持和固定轴系零件、保证轴系运转精度、良好润滑及可靠密封等重要作用。 箱体的结构尺寸与零件相互关系是在保证箱体强度和刚度的条件下,考虑结构紧凑、制造方便等要求,由经验决定的。减速器箱体主要结构尺寸及相互关系尺寸如下表:名称符号尺寸关系尺寸底座壁厚0.025a+3810箱盖壁厚0.025a+3810箱盖凸缘厚度1.515箱座凸缘厚度b1.515箱座底凸缘厚度2.525地脚螺钉直径0.036a+1219地脚螺钉数目na250时n=44轴承旁连接螺栓直径0.7514盖与座旁连接螺栓直径(0.40.5)8连接螺栓的距离125200150轴承端盖螺钉直径(0.50.6)10检查孔盖螺钉直径(0.30.4)7定位销d(0.7.8)6底座凸缘尺寸查书机械设计指导书表4-72624轴承旁凸台半径24凸台高度h依据低速轴承座外径确定以扳手操作为准外箱壁至轴承座端面距离+(510)55齿顶圆与箱体内壁的距离1.215齿轮端面与箱体内壁距离1.12箱盖、箱座肋厚、m=0.85、m=0.858.5箱座深度HH=215箱座高度H+(510)230箱体内壁至轴承端面距离此处设封油环=(1015)10轴承盖凸圆厚度e1.2123.2轴结构设计3.2.1中间轴设计在展开式减速器中三根轴跨距相差不易过大,故一般先进行中间轴的设计以确定跨距。1.轴的材料的选择初选轴的材料为45钢,调制处理,由参考文献3表15-1查得强度极限=637Mpa ,许用弯曲应力=59Mpa 。2.轴的初步估算由参考文献3表15-3取A=110则,因为中间轴最小直径处安装滚动轴承,故取标准值3.轴的结构设计轴的结构尺寸主要取决于轴上零件轴承的布置、润滑和密封同时还要满足轴上零件定位正确、固定牢靠、装拆方便、加工容易等条件,一般情况下轴常设为阶梯轴。各段直径的确定最小直径,滚动轴承处轴段=,处选6310型深沟球轴承,其尺寸为d*D*B=50mm*110mm*27mm;低级小齿轮处轴段=60mm;轴环,由参考文献1表1-27查得轮毂倒角=2.5mm取轴肩高度h=2=2*2.5=5mm,=+2h=60+2*5=70mm ;高速级大齿轮轴段=60mm;=滚动轴承处轴段=50mm;各轴段长度的确定由滚动轴承宽度B,箱体内壁至轴承端面距离,箱体内壁至齿轮端面距离确定:=B+=27+10+12=49mm;由低速级小齿轮齿宽=115确定,=113mm;轴环宽度=10mm;由高速级大齿轮齿宽=70mm确定,=68mm =49mm;绘制轴的结构草图,如下图所示:由上述各轴段长度可算得轴支承跨距L=262mm轴的细部构设计低速级小齿轮处键由由参考文献3表13-1查得b*h-L=16mm*10mm-100mm,高速级大齿轮处轴键b*h-L=16mm*10mm-50mm,大齿轮轮毂与轴的配合选为60 h7n6;滚动轴承处的配合采用过渡配合,轴段处的直径公差选为50m6。按弯扭合成强度校核轴的强度初步选定高速级小齿轮为右旋,高速级大齿轮为左旋,根据中间轴受力最小的要求低速级小齿轮为左旋,低速级大齿轮为右旋。a.绘制受力简图b.计算轴上的作用力齿轮2:圆周力 径向力 法向力齿轮3:圆周力 径向力 法向力c.计算支反力垂直面支反力校核:计算无误。水平面支反力校核:计算无误。c.绘制弯矩图垂直面弯矩图c处:弯矩 =D处弯矩:= =水平弯矩C处弯矩:D弯矩:e.合成弯矩c处:= = D处:= =f绘制转矩及转矩图g计算当量弯矩绘制弯矩图转矩产生的扭转剪应力按脉动循环变化取,截面C处的当量弯矩 截面D的当量弯矩h.校核弯矩强度校核时通常只校核轴承承受的最大弯矩和转矩的截面(即危险截面c)的强度:故强度足够。3.2.2高速轴的设计1.轴的材料的选择初选轴的材料为45钢,调制处理,由参考文献3表15-1查得强度极限=637Mpa ,许用弯曲应力=59Mpa 。2.轴的初步估算由参考文献3表15-3取A=110则,考虑有键槽将直径增大5%d=29.3*(1+5%)=30.8 取整数3.轴的结构设计轴的结构尺寸主要取决于轴上零件轴承的布置、润滑和密封同时还要满足轴上零件定位正确、固定牢靠、装拆方便、加工容易等条件,一般情况下轴常设为阶梯轴。各段直径的确定最小直径安装大带轮的外伸轴段= 密封处轴段根据大带轮的定位要求,定位高度h=(0.070.1)以及密封圈的标准取=45mm滚动轴承处轴段=,初选6310型深沟球轴承,其尺寸为d*D*B=50mm*110mm*27mm;过度轴段,由参考文献2表1-27查得轮毂倒角=2.5mm取轴肩高度h=2=2*2.5=5mm,=+2h=50+2*5=60mm齿轮处轴段,由于小齿轮直径较小,采用齿轮轴结构,轴和齿轮的材料、热处理方式需一样,均为45钢调制处理。=滚动轴承处轴段=50mm;各轴段长度的确定由大带轮的轮毂孔宽B=99mm确定=97mm;由外伸轴段旋转零件的内端与轴承盖外端的距离及轴承盖内尺寸确定,=k+(1020)mm,端盖螺钉(M10)六角厚度k=7mm, =25mm=+=25+40=65mm=B+12=27+10+12=49mm由装配关系箱体结构等确定=118mm由高速级小齿轮宽度确定B=75mm确定=73mm=49mm;绘制轴的结构草图,如下图所示:由上述各轴段长度可算得轴支承跨距L=262mm轴的细部构设计 安装大带轮处键由参考文献3表13-1查得b*h-L=10mm*8mm-80mm按弯扭合成强度校核轴的强度a.绘制受力简图b.计算轴上的作用力齿轮1:周力 径向力 法向力 c.计算支反力垂直面支反力水平面支反力c.绘制弯矩图垂直面弯矩图c处:弯矩= 水平弯矩C处弯矩:e.合成弯矩c处:= = =f绘制转矩及转矩图g计算当量弯矩绘制弯矩图转矩产生的扭转剪应力按脉动循环变化取,截面C处的当量弯矩 截面D的当量弯矩h.校核弯矩强度校核时通常只校核轴承承受的最大弯矩和转矩的截面(即危险截面A的强度: 故强度足够。D处轴径最小,该处的应力为故强度足够3.2.3低速轴的设计1.轴的材料的选择初选轴的材料为45钢,调制处理,由参考文献3表15-1查得强度极限=637Mpa ,许用弯曲应力=59Mpa 。2.轴的初步估算由参考文献3表15-3取A=110则,考虑有键槽将直径增大5%d=56.99*(1+5%)=59.84 ,此段轴的长度和直径应和联轴器相等,选取型弹性柱销联轴器,其轴孔直径为60mm和轴配合长度为142mm,故轴的输出端直径3.轴的结构设计轴的结构尺寸主要取决于轴上零件轴承的布置、润滑和密封同时还要满足轴上零件定位正确、固定牢靠、装拆方便、加工容易等条件,一般情况下轴常设为阶梯轴。各段直径的确定安装联轴器的外伸轴段=;由参考文献2表1-27查得轮毂倒角=2.5mm取轴肩高度h=2=2*2.5=5mm,=+2h=60+2*5=70mm;滚动轴承处轴段=,初选6315型深沟球轴承,其尺寸为d*D*B=75mm*160mm*37mm;过度轴段,由参考文献2表1-27查得轮毂倒角=2.5mm取轴肩高度h=2=2*2.5=5mm,=+2h=50+2*5=85mm;轴环考虑齿轮的轴向定位要求=95mm; 低速级大齿轮轴段 =85mm;滚动轴承处轴段=75mm;各轴段长度的确定由联轴器的轮毂孔宽B=107mm确定=105mm;由外伸轴段旋转零件的内端与轴承盖外端的距离及轴承盖内尺寸确定,=k+(1020)mm,端盖螺钉(M10)六角厚度k=7mm, =25mm=+=25+30=55mm;=B+12=37+10+12=59mm;由装配关系箱体结构等确定=73mm;由高速级小齿轮宽度确定B=75mm确定=73mm; 由大齿轮的齿宽B=110mm=108mm;=59mm;绘制轴的结构草图,如下图所示:由上述各轴段长度可算得轴支承跨距L=272mm轴的细部构设计 安装联轴器处键由参考文献3表13-1查得b*h-L=18mm*11mm-95mm按弯扭合成强度校核轴的强度a.绘制受力简图b.计算轴上的作用力齿轮4:周力 径向力 法向力 c.计算支反力垂直面支反力水平面支反力c.绘制弯矩图垂直面弯矩图= 水平弯矩e.合成弯矩= =f绘制转矩及转矩图g计算当量弯矩绘制弯矩图转矩产生的扭转剪应力按脉动循环变化取,截面C处的当量弯矩 h.校核弯矩强度校核时通常只校核轴承承受的最大弯矩和转矩的截面(即危险截面C的强度:故强度足够。3.3 轴承盖的设计为固定轴系部件的轴向位置并承受轴向载荷,轴承座孔两端用轴承盖密封,轴承盖有凸缘式和嵌入式两种,凸缘式轴承盖利用六角螺钉固定在箱体上便于拆装和调整轴承,密封性好,因此选用凸缘式轴承盖。1.6130型深沟球轴承的轴承盖其结构尺寸由参考文献1表4-9查得:D=110mm2.6133型深沟球轴承的轴承盖其结构尺寸由书由参考文献1表4-9查得:D=160mm 3.4箱体附件的结构3.4.1 视孔和视孔盖 视孔盖用于检查传动零件的啮合情况、润滑情况、接触斑点及齿侧间隙,还可以用来注入润滑油。视孔盖可用扎制钢板或铸铁制成,它和箱体之间应加纸质密封垫圈以防漏油。选用铸铁视孔盖,由书机械设计手册表11-4查得其结构尺寸为:=140mm,=125mm,=120mm,=105mm,d=7mm,r=5mm,=4mm3.4.2通气器 用于通气,使箱体内外气压一致,以免由于减速其 运转时箱内油温升高,内压增大,从而引起箱内润滑油的渗漏,选用通气塞。由参考文献2表11-5查得其结构尺寸为:d=20mm,D=30mm,=25.4mm,S=22mm,L=28mm,l=15mm,a=4mm,=6mm3.4.3放油塞 换油时为了排除污油和清洗剂应在箱体底部油池最底位置处开设放油孔放油塞和箱体结合面应加防漏用的垫圈。由参考文献2表7-11查得其结构尺寸为:d=10mm,=8.5mm,D=18mm,e=12.7mm,s=11mm,L=20mm,h=10mm,b=3mm,=2mm,R=0.5mm,c=0.7mm,=18mm,H=2mm 3.4.4油面指示器 用来检查箱内油面的高度以保证池内有适当油量,一般在箱体便于观察油面较稳定的部位,选用杆式游标,其结构简单,其上有刻线表示最高及最低油面。其结构尺寸由参考文献2表7-10查得:=4mm,=16mm,=6mm,h=35mm,a=12mm,b=8mm,c=5mm,D=26mm,=22mm 3.4.5起盖螺钉 拆卸箱体时,可先拧动此螺钉顶起箱盖 3.4.6起吊装置 起吊装置用于拆卸及搬运减速器。它常用箱盖上的吊孔和箱座凸缘下面的吊耳构成。也可采用吊环螺钉拧起箱盖以起吊小型减速器。吊环螺钉为标准件可按起重量选取,由参考文献2表3-18查得起吊螺钉的结构尺寸为:d=20mm,=40mm,=41.4mm,=15.1mm,l=35mm,=72mm,h=36mm,=8mm,r=1mm,=7.5mm,=16.4mm,a=5mm,b=19mm,=28mm,=5mm3.4.7定位销 为保证箱体轴承孔的加工精度与装配精度,应在箱体连接凸缘上相距较远处安置两个圆柱销,并尽量放在不对称位置,使箱盖与箱座能正确定位。其直径为 6mm。3.5减速器的润滑与密封3.5.1减速器的润滑减速器的润滑分为齿轮传动的润滑和轴承的润滑两大部分,减速器的润滑直接影响到它的寿命、效率和工作性能,不可忽视。1.齿轮的润滑.润滑方式齿轮传动时对齿轮进行润滑,可以减少磨损和发热,还可以防锈、降低噪音。对防止和延缓齿轮失效,改善齿轮传动的工作状况起着重要作用。由于齿轮的圆周速度v12m/s采用浸油润滑,在传动中,可采用带轮将油带到未浸入油池内的轮翅齿面上,同时可将油甩到齿轮箱壁面上散热,使油温下降。另外为避免油搅动时沉渣泛起,齿顶到油底面的距离应保持在40mm50mm。.滑剂的选择根据齿轮材料和圆周速度由参考文献1表4-22查得运动黏度值 ,。由参考文献1附表8-1查得润滑油的牌号为220。 2 滚动轴承的润滑滚动轴承润滑的目的主要是减少摩擦、磨损,同时也有冷却、吸振、防锈和减少噪音的作用。润滑方式 由于脂润滑不需供油系统,滚动轴承密封简单,容易密封。并且润滑脂不易流失,便于密封和维护,且一次填充润滑脂可运转较长时间。采用脂润滑时, 为防止箱体内润滑油飞溅到轴承内,稀释润滑脂而变质,同时防止油脂泄入箱内,轴承面向箱体内壁一侧应加当油环。 滑剂的选择 据轴承的工作条件和润滑方式,由参考文献1附表8-1、8-2查得润滑剂的牌号为2。3.5.2减速器的密封1.轴伸出端是的密封 此处密封是为了防止轴承的润滑剂漏失及箱外杂质、水分、灰尘等侵入,选用毡拳密
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本文标题:带式输送机的传动装置设计【F=2300,V=1.6,D=270】【4张CAD图纸+说明书】
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