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资源描述：

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内容简介：

一、 设计带式输送机传动装置已知条件：1、 输送带工作拉力F=4.0KN;2、 输送带工作速度v=1.5M/S;3、 滚筒直径D=400MM；4、 工作情况 两班制，连续单向转，载荷较平稳；5、 使用寿命 6年；6、 动力来源 电力，三相交流，电压380/220V；7、 检修间隔期 三年一次大修；8、 制造条件：中等规模机械厂。二、 传动装置总体设计：根据要求设计单级蜗杆减速器，传动路线为：电机皮带轮传动联轴器蜗轮蜗杆减速器带式运输机。根据生产设计要求可知，该蜗杆的圆周速度V5m/s，所以该蜗杆减速器采用蜗杆上置式，蜗杆及蜗轮轴均采用圆锥滚子轴承，承受径向载荷和轴向载荷的复合作用。 该减速器的结构包括电动机、蜗轮蜗杆传动装置、蜗轮轴、箱体、滚动轴承、检查孔与定位销等附件、以及其他标准件等。三、 电动机的选择：由于该生产单位采用三相交流电源，可考虑采用Y系列三相异步电动机。三相异步电动机的结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，启动性能好等优点。一般电动机的额定电压为380V1、 按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭扇冷式结构，电压为380V，Y系列2、 传动滚筒所需功率 Pw=FV/1000=4000x1.5/1000=6.0Kw3、 传动装置效率： 传动效率3=0.95 所以： 电动机所需功率： Pr= Pw/ =6.0/0.95=6.32KW 传动滚筒工作转速： nw601000v / 40071.65r/min根据容量和转速，根据参考文献（机械设计课程设计手册）可查得所需的电动机Y系列三相异步电动机技术数据，如表3-1: 表3-1电动机型号额定功率Ped /kw满载时额定转矩质量KG转速r/min电流A功率因数效率Y132M-47.5144011.10.8885.52.381电动机机型号为Y32M-4,其主要性能如下表3-2：表3-2中心高H外形尺寸L（AC/2AD）HD底角安装尺寸AB地脚螺栓孔直径K轴身尺寸DE装键部位尺寸FGD132540（380/2290）405210108153880149电机转速n=1440r/min，传动滚筒工作转速nw71.65r/min总传动比i=1440/71.65=20.09则蜗轮蜗杆传动比i=20.09 四、运动参数计算：4.1 蜗杆轴的输入功率、转速与转矩P1 = P0=7.5Kw N1=1440r/minT1=9550 P1 / n1=92.6N .m4.2蜗轮轴的输入功率、转速与转矩P2 = P11 =7.50.95 =7.125 kw N2= =1440/20 =72r/minT1= 9550 = 95507.125/72=945Nm五、蜗轮蜗杆的传动设计：蜗杆的材料采用45钢，表面硬度45HRC，蜗轮材料采用ZCuA110Fe3,砂型铸造。以下设计参数与公式除特殊说明外均以参考由机械设计 第四版蜗杆传动为主要依据。具体如表31： 表51蜗轮蜗杆的传动设计表项 目计算内容计算结果中心距的计算蜗杆副的相对滑动速度参考文献5第37页（23式）4m/sVs7m/s当量摩擦系数4m/sVs41.7100mm又因轴上有键槽所以D6增大3%，则D6=50mm计算转矩 Tc=KT=K9550=1.595503.47/99.4=500.1N.M2000 N.M所以蜗轮轴与传动滚筒之间选用HL4弹性柱销联轴器50112，因此=50m m2.由参考文献机械零件设计课程设计可查得普通平键GB109690A型键1490，普通平键GB109690A型键1490，联轴器上键槽深度3.8mm，蜗轮轴键槽深度5.5mm，宽度为b=14mm由参考文献机械设计基础的第316页321页计算得：如下表：图中表注计算内容计算结果L1（由参考文献机械设计课程设计 刘俊龙 何在洲 主编 机械工业出版社第182页表15-1查得滚动轴承6216的基本结构）L1=80L2自定L2=60L3根据蜗轮L3=110L4自定L4=27L5（由参考文献机械设计课程设计 刘俊龙 何在洲 主编 机械工业出版社第182页表15-1查得圆锥滚子轴承30314的基本结构）L5=60L6自定L6=59L7选用HL4弹性柱销联轴器50110L7=80D1（由参考文献机械设计课程设计 刘俊龙 何在洲 主编 机械工业出版社第182页表15-1查得滚动轴承6312的基本结构）D1=56D2便于轴承的拆卸D2=84D3根据蜗轮D3=140D4便于轴承的拆卸D4=70D5自定D5=1037.2轴的校核7.2.1轴的受力分析图 图7.1X-Y平面受力分析 图7.2X-Z平面受力图： 图7.3 水平面弯矩 1102123.75216079797119图7.4垂直面弯矩 714000 图7.5 436150.8合成弯矩 1184736.3 714000 681175.5 图7.6当量弯矩T与aTT=1111840NmmaT=655985.6Nmm图7.77.2.2轴的校核计算如表5.1轴材料为45钢， 表7.1计算项目计算内容计算结果转矩Nmm圆周力=20707.6N=24707.6N径向力=2745.3N轴向力=24707.6tan 20Fr =8992.8N计算支承反力=1136.2N=19345.5N垂直面反力=4496.4N水平面X-Y受力图图7.2垂直面X-Z受力图7.3画轴的弯矩图水平面X-Y弯矩图 图7.4垂直面X-Z弯矩图 图7.5合成弯矩图7.6轴受转矩TT=1111840NmmT=1111840Nmm许用应力值表16.3，查得应力校正系数aa=a=0.59当量弯矩图当量弯矩蜗轮段轴中间截面=947628.6Nmm轴承段轴中间截面处=969381.2Nmm947628.6Nmm=969381.2Nmm当量弯矩图图7.7轴径校核验算结果在设计范围之内，设计合格轴的结果设计采用阶梯状，阶梯之间有圆弧过度，减少应力集中，具体尺寸和要求见零件图2（蜗轮中间轴）。7.3滚动轴承的选择与校核（一）从动轴承：蜗轮蜗杆传动时轴向力和径向力都受到，所以选用单列圆锥滚子轴承。30314（GB/T276-1994）型圆锥滚子轴承 2个。各部分尺寸如下表：轴承代号尺寸/mmdDB303147015038寿命计划：要求轴承寿命：（十年一般制工作，按每年工作300天，每班工作8个小时）L=10X300X8=24000h计算选用轴承寿命 查机械零件设计手册P810表311-15 基本额定动负荷 动载荷系数 当量动载荷 温度系数 载荷系数 对球轴承寿命系数 轴承寿命合格（二）主动轴承：主动轴承：根据轴径值查机械制图教材326附录C101深沟球轴承各部分尺寸，选择6312（GB/T276-1994）型深沟球轴承 2个。各部分尺寸如下表：轴承代号尺寸/mmdDB63126013031寿命计划：要求轴承寿命：（十年一般制工作，按每年工作300天，每班工作8个小时）L=10X300X8=24000h计算选用轴承寿命 查机械零件设计手册P810表311-12 基本额定动负荷 动载荷系数 当量动载荷 温度系数 载荷系数 对球轴承寿命系数 轴承寿命合格7.5键的选择与校核材料选择及其许用挤压应力选择45号优质碳素钢，查机械零件设计手册P458表32-3 其许用挤压应力（1） 主动轴外伸端d=32mm，考虑到键在轴中部安装，选择平键就可以了，且联轴器轴长度=82mm，故选择10250GB1096-1990型键。B=10mm l=56mm h=8mm 静连接工作面的挤压应力：则：强度足够， 合适（2） 从动轴外伸端d=50mm，考虑到键在轴中部安装，选择平键就可以了，故选择。B=24mm，l=80mm，h=14mm 静连接工作面的挤压应力：则：强度足够， 合适（3） 从动轴与蜗轮联接处d=90mm，考虑到键在轴中部安装，且l=82 mm选择平键就可以了，故选择。B=25mm l=82mmh=14mm 静连接工作面的挤压应力：则：强度足够， 合适八、减速器箱体的结构设计参照参考文献机械设计课程设计（修订版） 鄂中凯，王金等主编 东北工学院出版社 1992年第19页表1.5-1可计算得，箱体的结构尺寸如表8.1： 表8.1箱体的结构尺寸减速器箱体采用HT200铸造，必须进行去应力处理。设计内容计 算 公 式计算结果箱座壁厚度=0.04225+3=12mma为蜗轮蜗杆中心距取=12mm箱盖壁厚度1=0.8512=10mm取1=10mm机座凸缘厚度bb=1.5=1.512=18mmb=18mm机盖凸缘厚度b1b1=1.51=1.510=15mmb1=18mm机盖凸缘厚度PP=2.5=2.512=30mmP=30mm地脚螺钉直径dd=20mmd=20mm地脚螺钉直径dd=20mmd=20mm地脚沉头座直径D0D0=48mmD0=48mm地脚螺钉数目n取n=4个取n=4底脚凸缘尺寸（扳手空间）L1=32mmL1=32mmL2=30mmL2=30mm轴承旁连接螺栓直径d1d1= 16mmd1=16mm轴承旁连接螺栓通孔直径d1d1=17.5d1=17.5轴承旁连接螺栓沉头座直径D0D0=32mmD0=32mm剖分面凸缘尺寸（扳手空间）C1=24mmC1=24mmC2=20mmC2=20mm上下箱连接螺栓直径d2d2 =12mmd2=12mm上下箱连接螺栓通孔直径d2d2=13.5mmd2=13.5mm上下箱连接螺栓沉头座直径D0=26mmD0=26mm箱缘尺寸（扳手空间）C1=20mmC1=20mmC2=16mmC2=16mm轴承盖螺钉直径和数目n,d3n=4, d3=10mmn=4d3=10mm检查孔盖螺钉直径d4d4=0.4d=8mmd4=8mm圆锥定位销直径d5d5= 0.8 d2=9mmd5=9mm减速器中心高HH=340mmH=340mm轴承旁凸台半径RR=C2=16mmR1=16mm轴承旁凸台高度h由低速级轴承座外径确定，以便于扳手操作为准。取50mm轴承端盖外径D2D2=轴承孔直径+(55.5) d3取D2=180mm箱体外壁至轴承座端面距离KK= C1+ C2+(810)=44mmK=54mm轴承旁连接螺栓的距离S以Md1螺栓和Md3螺钉互不干涉为准尽量靠近一般取S=D2S=180蜗轮轴承座长度（箱体内壁至轴承座外端面的距离）L1=K+=56mmL1=56mm蜗轮外圆与箱体内壁之间的距离=15mm取=15mm蜗轮端面与箱体内壁之间的距离=12mm取=12mm机盖、机座肋厚m1,mm1=0.851=8.5mm, m=0.85=10mmm1=8.5mm, m=10mm以下尺寸以参考文献机械设计、机械设计基础课程设计表6-1为依据蜗杆顶圆与箱座内壁的距离=40mm轴承端面至箱体内壁的距离=4mm箱底的厚度20mm轴承盖凸缘厚度e=1.2 d3=12mm箱盖高度220mm箱盖长度（不包括凸台）440mm蜗杆中心线与箱底的距离115mm箱座的长度（不包括凸台）444mm装蜗杆轴部分的长度460mm箱体宽度（不包括凸台）180mm箱底座宽度304mm蜗杆轴承座孔外伸长度8mm蜗杆轴承座长度81mm蜗杆轴承座内端面与箱体内壁距离61mm九、减速器其他零件的选择经箱体、蜗杆与蜗轮、蜗轮轴以及标准键、轴承、密封圈、挡油盘、联轴器、定位销的组合设计，经校核确定以下零件： 表9-1键 单位：mm安装位置类型b（h9）h（h11）L9（h14）蜗杆轴、联轴器以及电动机联接处GB1096-90键105610856蜗轮与蜗轮轴联接处GB1096-90键2582251482蜗轮轴、联轴器及传动滚筒联接处GB1096-90键148014980表9-2滚动轴承 单位：mm安装位置轴承型号外 形 尺 寸dDT蜗 杆GB297-8463126013031蜗轮轴GB/T297-943031470150383530 表9-3密封圈（GB9877.1-88） 单位：mm安装位置类型轴径d基本外径D基本宽度蜗杆B5580855808蜗轮轴B75100107510010表9-4弹簧垫圈（GB93-87） 安装位置类型内径d宽度（厚度）材料为65Mn，表面氧化的标准弹簧垫圈轴承旁连接螺栓GB93-87-16164上下箱联接螺栓GB93-87-12123表9-5挡油盘参考文献机械设计课程设计（修订版） 安装位置外径厚度边缘厚度材料蜗杆129mm12mm9mmQ235 定位销为GB117-86 销838 材料为45钢十、减速器附件的选择以下数据均以参考文献机械零件设计课程设计表10-1视孔盖（Q235） 单位mmAA1A。B1BB0d4h150190170150100125M 81.5表10-2吊耳 单位mm箱盖吊耳dR eb42424220箱座吊耳BHhb3619.29.6924表10-3起重螺栓 单位mmdDLSd1Cd2hM1635622716328422226表10-4通气器 单位mmDd1d2d3d 4DabsM181.5M331.583164012722Chh1D1Rkef1640825.440622表10-5轴承盖（HT150） 单位mm安 装位 置d3Dd 0D0D2ee1mD4D5D6b1d1蜗杆1013011155180121335.5120125127880蜗轮轴1014011165190