谷物输送机设计说明书K

1、谷物输送机设计说明书K常用机构设计课程设计说明书题目谷物输送机设计班级姓名指导老师完成日期烟台职业学院目录、常用机构设计课程设计任务书2、总体传动方案拟定3三、运动学与动力学计算4四、传动零件的设计计算8五、轴的设计计算（从动轴） 14六、轴承、键和联轴器的选择 27七、减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算 3236八、总结35九、参考文献、常用机构设计课程设计任务书设计题目：谷物输送机设计原始数据及工作条件：己知条件题号12345678910输送带拉力F/N4200550055006000700070008000800090009500输送带速度V/（m/ s ）1.

2、381.351.451.41.051.51.41.51. 51.55滚筒直径D/mm300250260270270300260290300290工作条件：输送机连续工作，单向提升，载荷平稳，两班制工作，使用年限10年，输送带速度允许误差为土5%o（本小组选题为第组题号）设计工作量:1. 设计总体传动方案，完成总体传动方案论证。2. 设计主要传动装置，完成主要传动装置装配图1张（A0）3. 设计主要零件，完成主要零件工作图2张（A3）。4. 编写设计说明书。、总体传动方案拟定谷物输送机通常由原动机、传动装置和输送带三部分组成。传动装置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

3、要，是机器的重要组成部分。传动装置的传功方案是否合理将直接影响输 送机的工作性能、重量和成本。拟定一个合理的传动方案，除了应综合考虑工作装置的载荷、运动及机器的其他要求外，还应熟悉各 种传动机构的特点，以便选择一个合适的传动机构。 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，但传动平稳，能 缓冲吸振，宜布置在传动系统的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。 链传动传动平稳性差，宣布置在低速级。 斜齿轮传动较直齿轮传动平稳，相对应用于高速级。 锥齿轮的加工比较困难，一般宜置于高速级，以减小其直径和模数。 蜗杆传动大多用于传动比人而功率不大的情况下，其承载能力较齿轮传动低，

4、宜布置在传动的高速 级，以获得较小的结构尺寸。 开式传动因工作条件差，润滑不良，一般应布置在低速级。 在一般情况下，总是将改变运动形式的机构（如连杆机构、凸轮机构等）布置在传动系统的末端。满足工作装置的需要是拟定传动方案的最基本要求.同一种运动可以由几种不同的传动方案来实现，这 就需要把几种传动方案的优缺点加以分析比较，从而选择出最符合实际情况的一种方案。合理的传动方案除 了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。如图2. 1 所示为谷物输送机的四种传动方案。现分析 比较如下：方案（C）的结构紧凑，但在长期连续运转的条件下，由于蜗杆的传功效率低，其功

5、率损失较大；方案（d）的宽度尺寸较方案（b）小、但锥齿轮的加工比圆柱齿轮困难；方案（a）的宽度和长度尺寸都比较大，且带传动不适应繁重的工作条件和恶劣的环境，但带传动有过载保护的优点，还可以缓和冲击和振动，因此这种方案得到广泛应用。0dmin=75 dd2=nl/n2 ddl=2. 756 x 125=344. 5mm由课本 P104 表 86,取 dd2=355mm实际从动轮转速n2 =n lddl/dd2=970x125/355=341. 5r/mi n转速误差为：n2-n2 /n2二352-341/352 =-0. 028-0. 05(允许)带速 V: V=n ddl nl/60 x 10

6、00= n x 125X 970/60 x 1000二6. 34m/so在525m/s范围内，带速合适。(3) 确定带长和中心矩根据课本P105式(8-12 )得07(ddl+dd2) a0 2(ddl+dd2)ddl=125m mdd2=355mm所以有：336mi aO1200(适用)(5)确定带的根数根据课本 P1二 1 40KW Pl=0. 11KW K a =0. 99KL=1. 03得Z= PC/ (Pl+APl)Ka KL 二9 心.4+0. 11) X 0. 99 X 1.03 =5.8 取 Z=6(6)计算轴上压力由课本表8-1查得q=0. lkg/m,单根V带的初拉力：F0

7、=500PC/ZV(2. 5/K a - 1) +qV2二500X 9/6 X 6. 3 X(2. 5/0. 99-1)+0. 1 X 6. 3 2N=184. 4N则作用在轴承的压力FQFQ=2ZF0sina 1/2=2 X6X 184.4sinl72/2Ld=2000m mZ=6FQ=210347N=2103. 47N2.齿轮的设计计算2. 1闭式齿轮选闭式齿轮选用：直齿圆柱软齿面齿轮材(1)选择材料及确定需用应力小齿轮选用45号钢，调质处理，H吐236机械设大齿轮选用45号钢，正火处理，H吐190计基础教材P1662. 2闭式齿轮的设表 11 1计计算与强度校核由机械零件设计手册查得_5

8、80Mp_371.0 Hiiml a 巴 Hiim2 M 巳，SHlim =机械设计基础 F Iiml 二 4吨a” F lim2 二顼笃，中 lim 二 心教材P171表 11-5(2)确定各种参数机械设齿轮按9等级精度制造计基础由于原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳，齿教材P168轮在两轴承间对成布置，一般按照中等冲击载荷计算。查机表 112械设计基础教材中表11 3得：取 K=l. 3查机械设计基础教材中表11 4取：区域系数ZH=2. 5弹性系数ZE=188. 0查机械设计基础教材中表11-6取：齿宽系数0占二0. 8机械设r Z1 珂 242. 5计基础教材表 11-3=l

9、im 1SH lim580一二 580MPa1表 11一6表 11-47- H lim H2 丿Sh lim=370 MPa1_ FlimlSf lim450一 -360 MPa1.25I* rFlim2 3201i二 256MPaC 125Bf lim 按齿面接触强度设计计算B 二 9550R “1 = 9550 沃 6.423/970 = 63.237 (Nm)机械设计基础 教材P171乙=21Z2 = 842. 3闭式齿轮的 结构设计数据：32 1.3 63 . 2 3 7 1 03 4 1 , 188 . 0 2 5 “门-8(74. 56mm370齿数取 Zl= 21,则 Z2=21

10、X 4=84o故实际传动比【二二二二21dl模数74. 56卄严121齿宽 b 二一i 一二一一汀,21取 b2=65mm b 仁 70mm按表4-1取m=4mm实际的d 仁z m=21 4mm=84mmd2=84 4mm=336mm公式(11-3 )di二74. 56mm实际：di=84mmd2=336mm查机械设计基础教材图11 8、119齿轮强度 校核安 全。V=3. 785m/s中心距 一磐一一吵更-二210mm循 2(4)验算齿轮弯曲强度齿形系数 YFa 仁 2. 56, YSal=l. 63YFa2=2. 24,YSa2=l.76由式(11-5)咕=2K! y恤y血=阴加i也5隸i

11、翻MP = 39EMP65x1553x21 1. 03 沃 32. 333= 33. 303mm选择标准直径d 35mm(2) 计算d2d2 二 cTi + 2a=(Ti+ 2 汇(0. 07 0. 1)汉 d = 39.9 42mm因d?必须符合轴承密圭寸元件的要求，经查表，取d2=40mm(3) 计算d3d s = d 3 + (1 5) mm = 4145 mm ,且 d3 必须与轴承的内经一致，圆整d3 =45mm初选轴承型号为6309,查附表可知，B=25mm D=100mm G = 52. 8kN, C =31. 8kN ；(4)计算d4d二(1十(15)mm二46 50mm,为装

12、配方便而加大直径，应圆整为标准直径，一般取0, 2, 5,8尾数，取出=50mm(5)计算dsd5 = d4 +2a. =d4 + 2 沁(0. 07、0. 1)沁 d4 =57、60 mm(6)计算d6de =d3 =45mm，同一轴上的轴承选择同一型号，以便减少轴 承座孔镇制和 减少轴承类型。电动机轴各阶梯轴直径列表如下:名称did2dschdsde直径(mr)354045506040计算L2砾端盖采用凸缘式轴承端盖，取h二20mm, e二12d二8. 4mm，其中d3为螺钉直径，由轴承夕卜径 D=100mm 查表，取 ch二7mmm = L - 3 - B 轴承二Ci C2 (38) 一

13、 3 一 B 轴承式中，为箱体壁厚，取=8mm取轴旁连接螺栓的直径为10mm查得Ci = 16 mm , C2 = 14 mm ；由于轴承的轴颈直径和转速的乘积V(1.5 2 ) X 10,故轴承采用脂润滑，取i 3 =9mm所以m二8+16+14+8-9-25二12mm,所以L2 = h e m=2o+i4+8. 4=40. 4mmL2 =41mm(3)计算LsL3 = B 轴承 1 2 1 3 2 = 25 12. 5 10 2 49. 5nun式中彳为大齿轮端而至箱体内壁距离,应考虑两个齿轮的宽度差，两齿轮的宽度差为5 mm取小齿轮至箱体内壁的距离为10mm则B小轮一B大轮取 L 3二5

14、0mm(4)计算LiL4b大齿轮2 = 652 二 63 mm.计算LsLs亠 1. 4&id=7 mm(0. 07 0. 1 灿(6)计算LeB：7轴承523 U轴的强度校核：-6=25 15 10 - 7 = 43mm :各段轴长度列表如下：名称LiL2LsLdLsLe长度/mm804150637431）输出轴的功率P和扭矩TP=6. IMPa T2=242. 95N. m2）最小直径计算（查机械设计基础教材表153取110 ）d 厂 110 36,17 = 32. 333mm-n2 242. 958考虑键槽 d 1. 03 32. 333= 33. 303mm选择标准直径d二35mm（3

15、计算齿轮受力（大齿轮采用锻造毛坯的腹板）式）圆周力:Ftf驚叽1446 “d2 336径向力：F二 Ftan： =1446 tan20 =526NT是直齿轮，故轴向力:Fa二0N（4）按许用应力校核轴的弯曲强 度1）轴的受力简图 （图A） （ L二113mm）2）求支持反力水平面支反力 Rha 二 rhb 二 0. 5 x Ft = 0. 5 x 1446 = 723 N垂直面支反力 Rva = R/B = 0. 5 x： Fr = 0. 5 x 526 =263 N3）作弯矩图水平弯矩（图B）Mhc = 0. 5 汇 LRha = 0. 5% 113% 723= 40850N mm垂直弯矩（

16、图C）Mvc = 0. 5 父 LRva = 0. 5 汉 113 汉 263= 14860N. mm4）求合成弯矩，作出合成弯矩图（图E）Me =tmhcs+m/c3 = T 48600 十 17685 =43469N. mm5）作扭矩图（图D）C 点左 T = ON . mmd2336C 点右 TTi Ft 江一1446 汇-242928N. mm2 26）作危险截面当量弯矩图（图E）该轴单项工作，转矩产生的弯曲应力按脉动循坏应力考虑，取 =0. 59M eac= J&T） 2 +Mc2 =1 43469 + （0. 59 汽 242928） 149777）校核危险截而轴径 45号优质碳素

17、钢调质处理时，查机械设计基础教材1114N. mmJ149774V 0.1x60=29.2mm六、轴承、键和联轴器的选择设计计算及说明结果及备注球轴承各部分尺寸，选择6207 (GB/T276-1994)型深沟球轴承2个。机械 制图教 材 P 327 附录C10 -2机械设计基础教材公式16-4表 16-8表 16-9滚E轴承的选择与校核轴承代号尺寸/mmdDB62095010025各部分尺寸如下表:寿命计划：要求轴承寿命：（十年两般制工作，按每年工作16个小300天，每班工作 时）（一）从动轴承：因为闭式齿轮选择直齿圆柱齿轮，考虑承受载荷和只承受径向力，主动轴承和从 动轴承均选用深沟球轴承。

18、从动轴承：根据轴径值查机械制图教材P 326附录CIO-1深沟 球轴承各部 分尺寸，选择6209 （GB/T276-1994）型深沟球轴承2个。L =10 300 16 =48000h计算选用轴承寿命查机械零件设计手册P810表3. 11-15基本额定动负荷G =25. 11KN动载荷系数X =1 Y = 0当量动载荷P =XFr YFa =763N温度系数ft =1载荷系数fP =1. 5对球轴承寿命系数；=310/、耳 *6十 2511060mfppj60 汉 97011. 5 汉 7631二 181456h L = 48000h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

19、材P 326附录 C10-1深沟各部分尺寸如下表:轴承代号尺寸/mmdDB6207247217寿命计划:要求轴承寿命：(十年两般制工作，按每年工作16个小时)300天，每班工作L =10 300 16 =48000h计算选用轴承寿命查机械零件设计手册P810表3. 11-12基本额定动负荷Cr -19. 72N动载荷系数X二1 丫二0当量动载荷P =XFr YFa =786N温度系数ft = 1载荷系数fP=1.5对球轴承寿命系数；二3 L Lh/ ftG耳6f60n 88箱盖厚度比0. 85S 88箱盖凸 缘厚 度12箱座凸 缘厚 度b = 1厂12箱座 底凸缘 厚度&2二 2. 5520地

20、脚 螺钉直 径df = 0. 04a + 8M16地脚4螺钉数目轴承旁联结螺栓直径% = 0, 7与与M12盖与座联结螺栓直径d2 =M8螺栓的 间距： 200300轴承端盖螺钉直径的轴承外圈直径90/100直径M8螺钉数目6视孔盖螺钉直径单级减速器M6疋位销直 径d= (0. 7-0. 8)in6TTT00T_9T00 CM00尊尊9址二7mm, n=7mm占4II lTJ lr整s sa：-c4W inj$畑斟mHCM0 J段wn w戦4蟹“ I 籁n恤籁v n悭M ta大齿轮 顶圆与 箱内壁 间距离2110齿轮端 面与箱 内壁距 离94附件选择及简要说明表名称功用数量材料规格螺栓安装端盖

21、12Q235M6X 16 GB5782-1986螺栓安装端盖24Q235M8X 25 GB5782-1986销疋位235A6X 40 GB117 - 1986弹性 垫圈调整安装265Mn毡封圈调整安装2半粗羊毛挡油环挡油4橡胶螺母安装3Q235螺钉安装3Q235油标尺测量 油高 度1组合件M32X 1. 5通气孔透气1A3八、总结通过为期将近一周的没日没夜的课程设计过程，反复的修改设计，终 于完成了谷物 输送机传动系统的设计过程，现在写起心得总结的时候真的是颇有感慨啊，在徐维玲老 师刚开始在课堂上和我们说我们要做课程设计的时候，觉得课程设计是怎么一回事都不 知道，似乎离我好遥远，我不认 识它，

22、它更不认识我一样，似乎感觉这么庞大的工程我 是不可能做得出来的，但是迫于考试等等原因，我们当然很清楚这是我们必须要经历的 一个过程。和上个学期画的一张大图不一样的明显感觉就是任务量超级多了。刚开始就是需要 手稿的一份设计计算说明书部分，其中对电动机、齿轮、还 有轴和轴承的设计不用说 T,翻看了好多教材终于稍微明白了点事怎么设计岀来的，设计计算说明部分真的是很 重要的一个环节，在现在画好了大图纸之后越发觉得那份手稿的计算说明书部分是多么 的重要，在画大图纸的俯视图的过程中，我就是因为当时的轴设计出现了一点小问题， 第四阶的轴端设计的长度偏小了点，导致大齿轮卡在键槽里面的长度不够，不得以又重 新擦掉刚画好的轴，并且重新对轴进行设计计算。坐标纸草图的重要性也不亚于计算手 稿部分，刚开始接到图纸的时候都是大吃一惊啊，这么庞大的工作量！两张大的，两张 小的，外加一份6000 8000字的设计说明书，天啊，疯了但是现在回头想想，如果没有画好草图，很多尺寸都是定不下来的，就比如说最基本的箱体整体的结构设计， 通过查表根据 两根轴之间的中心距来确定下来了大概范围，在坐标纸上简要画出来就为 画那张最后的大图纸节省下来很多时间，在这次课程设计的几天时间里，也常问问老师 岀现的问题，好进一步改进。对工具书的使用和