機械設計課程設計1/40一、課題：懸掛式輸送機傳動裝置設計(一)課程設計的目的1)通過機械設計課程設計，綜合運用機械設計課程和其它有關選修課程的理論和生產實際知識去2)分析和解決機械設計問題，并使所學知識得到進一步地鞏固、深化和發(fā)展。3)學習機械設計的一般方法。通過設計培養(yǎng)正確的設計思想和分析問題、解決問題的能力。4)進行機械設計基本技能的訓練，如計算、繪圖、查閱設計資料和手冊，熟悉標準和規(guī)范。(二)已知條件1)機器功用通過生產線中傳送半成品、成品用，被運送物品懸掛在輸送鏈上2)工作情況單向連續(xù)傳動，輕度震動；3)運動要求輸送鏈速度誤差不超過5%；4)使用壽命8年，每年350天，每天工作16小時；5)檢修周期一年小修，三年大修；6)生產批量中批生產7)生產廠型中、大型通用機械廠8)主動星輪圓周力：3.5KN9)主動星輪速度：0.9m/s10)主動星輪齒數：711)主動星輪節(jié)距：80mm(三)設計內容1)電動機選型2)鏈傳動設計3)減速器設計4)聯軸器選型設計5)其他(四)設計要求E2:二級展開式圓柱齒輪傳動（異向）(五)工作要求1)畫減速器裝配圖一張（A0或A1圖紙）；2)零件工作圖二張（傳動零件、軸、）；3)對傳動系統(tǒng)進行結構分析、運動分析并確定電動機型號、工作能力分析；4)對傳動系統(tǒng)進行精度分析，合理確定并標注配合與公差；5)設計說明書一份。(六)結題項目1)檢驗減速能否正常運轉。2)每人一套設計零件草圖。3)減速器裝配圖：A0或A1圖紙；每人1張。4)零件工作圖：A3；每人共2張、齒輪和軸各1張。5)設計說明書：每人1份。機械設計課程設計2/40(七)完成時間共3周（2010.1.42009.1.22）計算及說明結果一、傳動方案設計傳動系統(tǒng)方案的擬定。懸掛式輸送機傳動系統(tǒng)設計方案如圖所示懸掛式輸送機傳動系統(tǒng)方案1.根據主動星輪的速度和主動星輪節(jié)距可得星輪轉速nn=601000vzp=0.9601000780=96.43r/minP=Fv=3.50.9=3.14kw準備選用1500r/min的Y型系列電動機2.為加工方便采用水平剖分式3.由于傳遞功率不大，故軸承采用球軸承4.考慮到高速級轉速較高，采用斜齒輪，使傳動平穩(wěn)；電動機和輸入軸之間采用H型彈性塊聯軸器（TB/T5511-1991）二、電動機的選擇(一)電動機輸出功率計算42123410.99彈性聯軸器效率n=96.43r/min機械設計課程設計3/40計算及說明結果20.99滾動軸承效率30.97閉式圓柱齒輪傳動效率效率40.96滾子鏈效率所以，420.990.990.970.96=0.8590電動機輸出功率p=p=3.1585.90%=3.67kw(二)確定電動機型號1考慮到生產線上有時會出現過載現象，為了使輸出鏈正常運轉而不影響生產效率，取K（功率儲備系數）=1.2所以，p=kp=1.23.67=4.40kW2查表16-2，得，選Y系列1500r/min的電動機，具體牌號為：Y132S-41)額定功率p=5.5kw2)滿載轉矩mn=1440r/min3)輸出軸直徑D=38mm三、傳動比分配兩級齒輪按如下傳動比分配121.3ii減速器總傳動比0144014.9396.43Wnin總傳動比分配傳動比1i：高速級傳動比2i：低速級傳動比3i：鏈傳動傳動比=0.8590p=3.67kwp=3.67kwp=5.5kwmn=1440r/minD=38mm14.93i機械設計課程設計4/40計算及說明結果取3i=1.8；則2i=2.53；1i=3.285、計算傳動裝置的運動和動力參數00r000012PP4.4KW1440/min955029.18P.3.20.990.994.311440/min4.319550955028.58.1440IIIIIPnrTNmnIPKWnrPTNmn電機軸：電動機轉軸，軸：高速軸23122323.3.30.990.974.141440439.02/min3.284.319550955090.06.439.02.3.050.990.973.98439.02173.53/min2.539550IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIPPKWnnriPTNmnIIIPPKWnnriPT軸：中間軸軸：低速軸3.989550219.03.173.53IIIIIINmn3i=1.82i=2.531i=3.28機械設計課程設計5/40計算及說明結果數據匯總:電動機轉軸高速軸I中間軸II低速軸III轉速r/mi02173.53功率kw4.44.314.143.98轉矩N.m29.1828.5890.06219.03傳動比13.282.53效率0.98010.96030.9603四、傳動件設計計算(一)鏈傳動設計已知條件：3.98173.53/min1.83.9895509550219.03.173.53IIIIIIIIIIIIIIIPKWnriPTNmn則1選擇鏈輪齒數12zz、小鏈輪齒數估計鏈速為0.60.8/ms，由表5.3取大鏈輪齒數211.81934ziz2確定鏈節(jié)距pL初取中心距040ap，則鏈節(jié)數為2012210222pazzzzpLpa2240193434192402pppp=106.643確定鏈節(jié)距p載荷系數AK查表5.4小鏈輪齒數系數ZK查表5.5多排鏈系數MK查表5.6鏈長度系數LK查表5-131z=192z34pL=106節(jié)111.01.03AZMLKKKK軸號項目機械設計課程設計6/40計算及說明結果由式013.983.86411.031AZLMKPpKKK根據小鏈輪轉速和0p，查圖5.5，確定鏈條型號4確定中心距a由式2212122122+Z+ZZ-+-8422225.419+3419+3434-19=106+106-84222=1262.2PPZZZpaLL5驗算鏈速v1119173.5725.41.4/60100006010000znpvms6計算壓軸力Q鏈條工作拉力F=1000/10003.98/1.402.843pvKN壓軸力系數QK1.2QK由式5-13壓軸力Q=1.2QK=1.22.843=3.412KN(二)圓柱齒輪傳動設計計算高速級：選擇圓柱斜齒輪1選材齒輪材料，確定許用應力(1)一般機器,速度不高,選用8級精度(GB10095-88)(2)材料選擇,由機械設計表10-1中知選擇:小齒輪材料：40Cr(調質處理)HBS260大齒輪材料：45(調質處理)HBS240許用接觸應力，由式6-6，FlimlimNXFYYSF小齒輪的接觸疲勞強度極限lim1H=720MPa.大齒輪接觸疲勞強度極限lim2H=590MPa.接觸疲勞壽命系數NZ應力循環(huán)次數N由式6-703.864pKW10A單排鏈P=25.4a=1262.2mmv=1.4/ms符合估計F=2.843KN1.2QKQ=3.412KNlim1H=720MPalim2H=590MPa機械設計課程設計7/40計算及說明結果919926014401(835016)3.87103.87101.18103.28NN查圖6-5得1211NNZZ接觸強度最小安全系數minHSlim111limlim222lim7201553.851.35901453.851.3HHNaFHHNaFZMPSZMPS則a12min453.85MPHHH，許用彎曲應力計算F由式FlimlimNXFYYSF彎曲疲勞極限Flim查圖6-7彎曲疲勞壽命系數NY查圖6-8彎曲強度尺寸系數XY查圖6-9彎曲強度最小安全系數limFSFlim1limFl