机械零件设计传送带

1、机械零件课程设计说明书 设计题目二级减速带式输送机的传动装置 学校眉山职业技术学院 专业数控 班级09级数控班 学号309341101 设计人唐波 指导教师杨晓勇 完成日期2010年06月24日目录第一部分：设计任务书 一、课程设计题目 3二、课程设计内容3三、学生任务4第二部分：电机的选择及主要性能的计算 一、电机的选择 5二、传动比的计算及传动比的分配5三、传动装置的运动和动力参数的计算 5第三部分：结构设计 一、三角带传动设计6二、齿轮的设计计算 8三、轴的设计计算 11四、滚动轴的选择及计算 11五、键连接的计算及效核计算 14六、联轴器的选择14七、润滑与密封14八、箱体尺寸 15第

2、五部分：结束语 一、设计小结·15二、参考文献 15设计任务书一、 课程设计题目：1.设计带式运输机传动装置（简图如下）图一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。 '6=tsIv  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，第一级传动为二级直齿圆柱齿轮减速器，第二级传动为链传动。 6Hbg

3、Wl!    GgnP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。本设计采用的是二级直齿轮传动(说明直齿轮传动的优缺点)。 J'?67g      说明减速器的结构特点、材料选择和应用场合。综合运用机械设计基础、机械制造基础的知识和绘图技能，完成传动装置的测绘与分析，通过这一过程全面了解一个机械产品所涉及的结构、强度、制造、装配以及表达等方面的知识，培养综合分析、实际解决工程问题的能力2.传动方案规划原始条件：带式运输机由电动机通过V带轮减速后通过直齿轮减速器，连续单向远传输碎粒物体，工

4、作载荷有轻微冲击，设计寿命10年，每年300工作日二班制，运输带速允许误差为。原始数据:运输机工作拉力 3100运输带工作转速 1.7卷筒直径 370二、 课程设计内容1） 电动机的选择及运动参数的计算2） V带的长传动设计3） 齿轮的传动设计4） 轴（低速轴）的设计5） 滚动轴承的选择及验算6） 健的选择及强度校核7） 联轴器的选择8） 润滑油及润滑方式的选择9） 绘制轴系结构图10） 编写设计说明书1.传动方案（已给定）1） 外传动为V带传动。2） 减速器为一级闭合直齿轮减速器。2.该方案的优缺点： 该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机

5、属于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器部分一级闭合直齿轮减速，这是减速器中应用最广泛的一种。原动机部分为Y系列三相交流异步电动机。 总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。三、 每个学生任务：1.一份说明书（A4）2.一张零件图3.一张轴系结构图计算与说明结果一、电机的选择（Y系列三相交流异步电动机）1 确定皮带输送机所需功率 由 得= FV1000=3100×1,71000=5.1KW【由资料5P式（1-1）】2 计算传动装置的效率 【由资料5P式

6、（1-2）】式中：-三角带传动效率 -齿轮传动效率 -滚动轴在此处键入公式。承的效率 -联动器的效率 -运输机平行带传动效率 取3 电动机的选择电动机的额定功率=5.10.848.5kw 【 由资料6P式（1-3）】经查机械设计手册选定电机Y180L 750r/min 电动机额定功率11KW 电动机伸出端直径42mm 电动机轴伸出端的长度110mm 电动机轴伸出端得安装高度169mm4 确定电动机的转速： （1）滚筒轴的工作转速为：=60×1000×1.73.14×370=88r/min【由资料6P式（1-4）】 式中：-皮带输送机的带速 D-滚筒的直径 （二）传

7、动比的计算及传动比的分配 1 传动装置总传动比传动比 i总=N输出N输入=75088 =8.542 【由资料6P式（2-1）】 2分配传动装置各级传动比 【由资料7P式（2-2）】查资料附表2选定=3，=2.85 传动比 i总=N输出N输入=75088 =8.542 【由资料6P式（2-1）】 【由资料7P式（2-2）】查资料附表2选定=3，=2.85速度校核:=88×3.13×37060×10001.0704=丨1.0704-1.71.7丨×100%0.05%4% 检验合格 第二部分 结构设计一、V带传动设计外传动带选为 普通V带传动 1.确定计算功率

8、（1）、由表5-9查得工作情况系数 （2）、由式5-23（机设） 2、选择V带型号查图5-12a(机设)选SPZ型V带。3.确定带轮直径 （1）、参考图5-12a（机设）及表5-3（机设）选取小带轮直径 （电机中心高符合要求）（2）、验算带速 由式5-7（机设） （3）、从动带轮直径 查表5-4（机设） 取（4）、传动比 i （5）、从动轮转速4.确定中心距和带长（1）、按式（5-23机设）初选中心距 取（2）、按式(5-24机设)求带的计算基础准长度L0查图.5-7(机设)取带的基准长度Ld=2800mm(3)、按式(5-25机设)计算中心距:a (4)、按式（5-26机设）确定中心距调整范

9、围 5.验算小带轮包角1 由式(5-11机设) 6.确定V带根数Z (1)、由表（5-8a机设）查得dd1=160mm n1=7300r/min及n1=800r/min时，单根V带的额定功率分别为3.42Kw和3.70Kw，用线性插值法求n1=800r/min时的额定功率P0值。 (2)、由表（5-10机设）查得P0=0.24Kw (3)、由表查得（5-12机设）查得包角系数 (4)、由表(5-13机设)查得长度系数KL=1.03 (5)、计算V带根数Z，由式（5-28机设） 取Z=3根 7计算单根V带初拉力F0，由式（5-29）机设。 q由表5-6机设查得 8计算对轴的压力FQ，由式（5-3

10、0机设）得 9确定带轮的结构尺寸，给制带轮工作图 小带轮基准直径dd1=160mm采用腹板式结构。大带轮基准直径dd2=475mm，采用孔板式结构，基准图见零件工作图。二、齿轮的设计计算低速级减速齿轮设计（直齿圆柱齿轮）1.齿轮的材料，精度和齿数选择，因传递功率不大，转速不高，材料按表7-1选取，都采用45号钢，锻选项毛坯，大齿轮、正火处理，小齿轮调质，均用软齿面。齿轮精度用8级，轮齿表面精糙度为Ra1.6，软齿面闭式传动，失效形式为占蚀，考虑传动平稳性，齿数宜取多些，取Z1=20 则Z2=Z1i=20×2.8=602.设计计算。（1）设计准则，齿根弯曲强度设计，按齿面接触强度校核（

11、2）按齿根弯曲强度设计，由式（7-9） a) 试取Kt+1.3b) 小齿轮传递距 T1=9.55×106P1n1=9.55×106×7.2386252226.56=274373.01c) 更具表7-8齿轮为对称布置，去齿宽系数d) 齿轮系数查表7-7，e) 许用弯曲应力由图7-17b弯曲疲劳强度极限计算应力循环系由图7-19得按表7-9，去 计算大小齿小齿轮数值值大，按小齿轮算设计计算： 取标准值：m=5f) 分度圆直径g) 圆周速度 h)计算载荷系数K又表7-3，根据和8级精度，按图7-8，查的按表7-4，由硬度齿面8级精度，对称支承式中齿宽根据式中h) 修正&

12、#160;值，计算模数(3)按齿面接触疲劳强度校核按式（7-4）校核公式为许用接触应力由图7-18得安全系数 又表7-6的： 模数去标准值m=5mm 计算中心距齿宽，取(4)结构设计：如图纸：二图四、轴的设计高速轴主动轴的设计1、选取材料和热处理的方法，并确定轴材料的许用应力根据设计要求，普通用途，单向运转，因而选用45钢，调质处理。忧郁轴的尺寸较大，性能数据按毛坯直径200mm的选用，由表9-1查的得B=650 Mpa, S=360 Mpa, -1=300 Mpa,-1=155MPa 。许用应力由表9-5查得+10=215Mpa，00=100Mpa，-10=60Mpa2、估算轴的最小直径由表

13、9-3查取A=110，根据公式（9-2）得 d1=38mm考虑轴端有一键槽，将上述轴径增大3%，即38×1.03=40mm。最后取轴的最小直径为d1=45mm。3、画出轴系结构图。图二轴段位置轴段直径说明 轴段1d1=45根据粗估直径，取标准轴径。L1=90根据轴径计算出V带轮宽度轴段2d2=55d2=1.1d1取标准轴径。L2=60根据轴伸长度100，L2=（110-L1）×2=60轴段3d3=65d3=1.1d2取标准轴径。L3=48轴承宽度23，L3=23×2+2=48轴段4d4=75d4=1.1d3取标准轴径。L4=68根据大齿宽70，再减去2mm。L4=

14、70-2=68轴段5d5=90d5=1.1d4取标准轴径。L5=10l5=d5-d62×1.4=10自由轴段6d6=75d6=1.1d5取标准轴径。L6=45根据对称性，L6=L2/2+L2+L4/2-L4/2-L5-L7=45轴段7d7=65d7=1.1d6取标准轴径。L7=23轴承宽度23mm低速轴主动轴的设计1、选取材料和热处理的方法，并确定轴材料的许用应力根据设计要求，普通用途，单向运转，因而选用45钢，调质处理。忧郁轴的尺寸较大，性能数据按毛坯直径200mm的选用，由表9-1查的得B=650 Mpa, S=360 Mpa, -1=300 Mpa,-1=155MPa 。许用应

15、力由表9-5查得+10=215Mpa，00=100Mpa，-10=60Mpa2、估算轴的最小直径由表9-3查取A=110，根据公式（9-2）得 d1=54mm考虑轴端有一键槽，将上述轴径增大3%，即54×1.03=55,6mm。最后取轴的最小直径为d1=60mm。3、画轴的计算简图，计算支反力。图三轴段位置轴段直径说明 轴段1d1=60根据粗估直径，取标准轴径。L1=70根据轴径计算出V带轮宽度轴段2d2=67d2=1.1d1取标准轴径。L2=140根据轴伸长度100，L2=（140-L1）×2=140轴段3d3=75d3=1.1d2取标准轴径。L3=42轴承宽度23，L3

16、=20×2+2=42轴段4d4=90d4=1.1d3取标准轴径。L4=62根据大齿宽70，再减去2mm。L4=64-2=62轴段5d5=100d5=1.1d4取标准轴径。L5=8l5=d5-d62×1.4=8自由轴段6d6=90d6=1.1d5取标准轴径。L6=84根据对称性，L6=L2/2+L2+L4/2-L4/2-L5-L7=84轴段7d7=75d7=1.1d6取标准轴径。L7=20轴承宽度20mm图四a 主动轴的受力计算 转矩 T=9.55×106×Pn=1128636N·mm圆周力Ft=2Td1=10077N径向力 Fr=Ft×

17、;tan20o =3667Nb 水平面支反力（如图四-c）FRBH=FtL3L2+L3=10077×133143+133=4855NFRDH=Fr-FRBH=10077-5404=5221c 垂直面支反力（如图四-e）FRBV=FRL3L2+L3=3667×133143+133=1767NFRDV=Fr-FRBV=3367-1767=1900Nd 画矩形图，扭矩图。水平面弯矩图MH（图四-d）截面C处： MCH=FRBHL2=4855×143=694265N垂直面弯矩图MV(图四-f） 截面C左边： MCV1=FRBVL2=1767×143=252681

18、N截面C右边： MCV2=FRDVL3=1900×133=252700N合成弯矩图（图四-g）截面C左边： MCH=MCH2+MCV12=6942652+2526822=738817N截面C右边： MCH=MCH2+MCV22=6942652+2527002=738824N扭矩图（图四-h） 扭矩T=1128636Ne 按扭矩合成应力校核轴的强度从图四-g 可见截面C处弯矩最大，营销和该截面的强度。 截面C的当量弯矩： Me=Mc2+dT2=1002210 式中=0b0b=60100=0.6由式（9-5）可得 b=Me0.1d3=110022100.1×903=13.74M

19、Pa校核结果：b=-1b=60MPa,截面C的强度足够。五：键联接的选择及校核计算轴承安装齿轮的键，材料为45钢，静载荷时，根据安装齿轮段轴的直径，选择A型普通平键.查表4-1（机械设计基础课程设计）轴与V带轮相配合的键：b =14mm, h = 9 mm, L=L-b=76校核：p=2Tdkl=2×38401645×4.5×76=49<p轴与小齿轮相配合的键：b =20mm, h = 12mm, L=L-b=48 校核：p=2Tdkl=2×38401675×6×48=35<p轴与大齿轮相配合的键：b =18mm, h =

20、 11mm, L=L-b=52 校核：p=2Tdkl=2×112863660×55×52=131<p轴与联轴器相配合的键：b = 25mm, h = 14mm, L=L-b=37 校核：p=2Tdkl=2×112863690×7×37=96<p所以满足强度要求。六、联轴器的选择根据轴设计中的相关数据，查机械手册，选用联轴器的型号为GB/T 3852-1997 。七、润滑与密封1.齿轮的润滑因齿轮的圆周速度<12 m/s，所以才用浸油润滑的润滑方式。 高速齿轮浸入油里约0.7个齿高，但不小于10mm，低速级齿轮浸入油高度约为1个齿高（不小于10mm），1/6齿轮。2滚动轴承的润滑因润滑油中的传动零件（齿轮）的圆周速度V1.52m/s所以采用飞溅润滑。3减速器的润滑 为了降低摩擦，减少磨损和发热，提高机械效率，减速器的传动零件和轴承等必须进行润滑。八、箱体尺寸箱体壁厚箱盖壁厚箱座凸缘厚度b=15mm箱盖凸缘厚度b1=15mm箱座底凸缘厚度b2=25mm地脚螺栓直径df=M16地脚螺栓数目n=4轴承旁联接螺栓直径d1=M12联接螺栓d2的间距l=150mm轴承端盖螺钉直径d3=M8定位销直径d=6mmdf 、d1 、d2至外箱壁的距离C1=18mm、18 mm、13 mmdf、d2至凸缘边