1、-. z.- . -可修編- .機械設(shè)計根底課程設(shè)計說明書題目： 設(shè)計用于膠帶運輸機的機械傳動裝置 專 業(yè)：材料成型及控制工程班 級：成型1104設(shè)計者：鞠英男學(xué) 號：20110399指導(dǎo)教師：陳良玉-. z.目錄 TOC o 1-1 u t 標(biāo)題 2,2 1.設(shè)計任務(wù)書 PAGEREF _Toc359701454 h 21.1.設(shè)計題目 PAGEREF _Toc359701455 h 21.2.工作條件 PAGEREF _Toc359701456 h 21.3.技術(shù)數(shù)據(jù) PAGEREF _Toc359701457 h 22.電動機的選擇計算 PAGEREF _Toc359701458 h 2

2、2.1.選擇電動機系列 PAGEREF _Toc359701459 h 22.2.選擇電動機的功率及轉(zhuǎn)速 PAGEREF _Toc359701460 h 22.3.選擇電動機的型號 PAGEREF _Toc359701461 h 33.傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算 PAGEREF _Toc359701464 h 43.1.分配傳動比 PAGEREF _Toc359701465 h 43.2.各軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計算 PAGEREF _Toc359701466 h 44.傳動零件的設(shè)計計算 PAGEREF _Toc359701467 h 64.1.減速器以外的傳動零件鏈傳動的設(shè)計計算 PAGE

3、REF _Toc359701468 h 64.2.減速器以的傳動零件齒輪的設(shè)計計算 PAGEREF _Toc359701469 h 75.軸的設(shè)計計算 PAGEREF _Toc359701470 h 115.1.減速器高速軸的設(shè)計 PAGEREF _Toc359701471 h 115.2.減速器低速軸的設(shè)計 PAGEREF _Toc359701472 h 126.滾動軸承的選擇及其壽命計算 PAGEREF _Toc359701473 h 156.1.減速器高速軸滾動軸承的選擇及其壽命計算 PAGEREF _Toc359701474 h 156.2.減速器低速軸滾動軸承的選擇及其壽命計算 PA

4、GEREF _Toc359701475 h 167.鍵連接的選擇和驗算 PAGEREF _Toc359701476 h 197.1.減速器大齒輪與低速軸的鍵連接 PAGEREF _Toc359701477 h 197.2.小鏈輪與減速器低速軸軸伸的鍵連接 PAGEREF _Toc359701478 h 197.3.聯(lián)軸器與減速器高速軸軸伸的鍵連接 PAGEREF _Toc359701479 h 198.聯(lián)軸器的選擇 PAGEREF _Toc359701480 h 209.減速器的其他附件 PAGEREF _Toc359701481 h 2010.潤滑和密封 PAGEREF _Toc359701

5、482 h 2110.1.減速器齒輪傳動潤滑油的選擇 PAGEREF _Toc359701483 h 2110.2.減速器軸承潤滑方式和潤滑劑的選擇 PAGEREF _Toc359701484 h 2110.3.減速器密封裝置的選擇、通氣器類型的選擇 PAGEREF _Toc359701485 h 2111.整體裝配 PAGEREF _Toc359701496 h 2112.參考文獻 PAGEREF _Toc359701498 h 23設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目設(shè)計膠帶傳輸機的傳動裝置工作條件工作年限工作班制工作環(huán)境載荷性質(zhì)生產(chǎn)批量102多灰塵稍有波動小批技術(shù)數(shù)據(jù)題號滾筒圓周力F(N)帶速v (m/s

6、)滾筒直徑D (mm)滾筒長度L (mm)ZDL22001.5280500電動機的選擇計算選擇電動機系列根據(jù)工作要求及工作條件應(yīng)選用三相異步電動機，封閉自扇冷式構(gòu)造，電壓380伏，Y系列電動機選擇電動機的功率及轉(zhuǎn)速卷筒所需有效功率PW=3.30kW傳動總效率根據(jù)表2-11-1確定各局部的效率:彈性聯(lián)軸器效率1=0.99一對滾動球軸承效率2=0.98閉式圓柱齒輪的傳動效率3=0.97暫定8級開式鏈傳動效率 4=0.92一對滑動軸承的效率5=0.97運輸滾筒的效率6=0.96=0.7901所需電動機的功率Pr=4.18kW按工作要求及工作條件選用三相異步電動機，封閉自扇冷式構(gòu)造，電壓380V，Y系

7、列。查表2-19-1可選的Y系列三相異步電動機：Y132S-4型，額定P0=5.5kW；或選Y132M2-6型，額定P0=5.5kW。均滿足P0Pr，因此初步這樣選擇。確定電動機轉(zhuǎn)速傳動滾筒轉(zhuǎn)速nw=102.4r/min選擇電動機的型號現(xiàn)以同步轉(zhuǎn)速為1500r/min、1000r/min兩種方案比擬，查得電動機數(shù)據(jù)，計算總傳動比結(jié)果列于下表方案號電動機型號額定功率/kW同步轉(zhuǎn)速/(r/min)滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)電動機質(zhì)量/kg總傳動比1Y132S-45.5150014406814.062Y132M2-65.51000960849.38比擬兩種方案，方案1選用的電動機使總傳動比擬大。為使傳

8、動裝置構(gòu)造緊湊且價格經(jīng)濟，選用方案2。電動機型號為Y132M2-6。由表2-19-2查得其主要性能數(shù)據(jù)列于下表電動機額定功率/kW5.5電動機滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)960電動機軸伸直徑D/mm38電動機軸伸長度E/mm80電動機中心高H/mm132堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩2.0傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算分配傳動比總傳動比各級傳動比的分配查表2-11-1取鏈傳動的傳動比為i鏈=2.5則減速器傳動比各軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計算0軸：0軸即電動機的主動軸P0=Pr=4.18kWn0=960r/min1軸：1軸即減速器的高速軸P1= P01=4.180.99=4.14kW 2軸：2軸即減速器的低速軸12=

9、0.980.97=0.95P2= P112=4.140.95=3.93kW 3軸：3軸即傳動滾筒軸23=0.980.92=0.90P3= P223=3.930.90=3.54kW各軸運動及動力參數(shù)列表示軸序號功率P /kW轉(zhuǎn)速n/(r/min)轉(zhuǎn)矩T /(N.m)傳動形式傳動比i效率04.1896041.58彈性聯(lián)軸器10.9914.1496041.18閉式齒輪傳動3.7520.9523.93255.86146.69開式鏈傳動2.50.9033.54102.34330.34傳動零件的設(shè)計計算減速器以外的傳動零件鏈傳動的設(shè)計計算確定鏈輪齒數(shù)由傳動比取小鏈輪齒數(shù)取=25 z1=25大鏈輪齒數(shù)取=6

10、3 z2=63實際傳動比i鏈=2.52 確定鏈條節(jié)距由式查教材表10-16得，工況系數(shù)1.4小鏈輪齒數(shù)系數(shù)取雙排鏈，查教材表10-17，得=1.7P0=2.42kw因為查教材圖10-23，選鏈號No10A，節(jié)距p=15.875mm p=15.875mm計算鏈長初選=40p=4015.875=635mm鏈長取=126節(jié)Lp=126節(jié)由于中心距可調(diào)，實際中心距a635mm驗算鏈速v15 m/s 適合選擇潤滑方式按v=1.692m/s,鏈號10A，查教材圖10-26選用滴油潤滑。作用在軸上的力由式計算有效圓周力Fe=2322.70N作用在軸上的力FQ2787.24N鏈輪尺寸及構(gòu)造分度圓直徑d1=12

11、6.662mmd2=318.643mm減速器以的傳動零件齒輪的設(shè)計計算材料的選擇小齒輪選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度217255HBS大齒輪選用45號鋼，正火處理，齒面硬度162217HBS 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N查教材圖11-14得ZN1=1.0 ZN2=1.04允許一定的點蝕由教材圖11-15得Z*1=Z*2=1.0 取SHmin=1.0 由教材圖11-13b，得,由式計算許用接觸應(yīng)力因，計算中取按齒面接觸強度確定中心距小輪轉(zhuǎn)矩初定螺旋角=12，由教材圖11-20得Z=0.99初取，由教材表11-5得由教材圖11-7得，減速傳動，取，由式計算中心距a查表2-11-2,取中心距a=140mm

12、a=140mm估算模數(shù)mn，根據(jù)經(jīng)歷公式mn=(0.0070.02)a=(0.0070.02)140=0.982.8mm,取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mn=2.5mmmn=2.5mm 計算齒數(shù) z1 z2小齒輪齒數(shù)：大齒輪齒數(shù)：z2=uz1=3.75223.05=84.50 取z1=24，z2=86 z1=24，z2=86 準(zhǔn)確計算螺旋角=112842 與初選=12接近，可不修正=112842驗算傳動比誤差要求i理=3.752 而實際傳動比i齒=3.583傳動比誤差在允許圍。齒輪分度圓直徑d1=mnz1/cos=2.524/cos112842=61.224mm d1=61.224mmd2=mnz2/cos=2.

13、586/cos112842=219.388mm d2=219.388mm圓周速度v=2.92m/s由教材表11-6,取齒輪精度為8級。驗算齒面接觸疲勞強度按電機驅(qū)動,載荷稍有波動,由表11-3,取KA=1.25由教材圖11-2b按8級精度和得Kv=1.06齒寬。b=56mm由教材圖11-3(a)，按b/d1=56/61.224=0.914考慮軸剛度較大和齒輪相對軸承為非對稱布置，取K=1.08由教材表11-4，得K=1.2載荷系數(shù)K=1.717由教材圖11-4，按zv1=z1/cos3=24/ cos3112842=25.5zv2=z2/cos3=86/ cos3112842=91.4得，所以

14、由教材圖11-6得，由式11-31計算齒面接觸應(yīng)力驗算齒根彎曲疲勞強度按zv1=25.5，zv2=91.4,由教材圖11-10得，Y=2.66，Y=2.23由圖教材11-11得，由圖教材11-12得，由圖教材11-21得，Y=0.90 由圖教材11-16b，得，由圖教材11-17，得Y=1.0，Y=1.0由圖教材11-18得,Y=Y=1.0取Y=2.0，S=1.4由式計算許用彎曲應(yīng)力齒輪主要幾何參數(shù)z1=24, z2=86, u=3.752，mn=2.5 mm，=112842，mt=mn / cos=2.5/ cos112842=2.551mmd1=mnz1/cos=2.524/cos1128

15、42=61.224mmd2=mnz2/cos=2.586/cos112842=219.388mmmm,mmmm mm , 取b1=b2+(510)=62mm軸的設(shè)計計算減速器高速軸的設(shè)計選擇軸的材料高速軸：選擇材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)電動機軸直徑估算軸伸直徑根據(jù)所選電機軸伸T0則d=(0.81.0) D=(0.81.0)38=30.438mm選擇聯(lián)軸器，設(shè)計軸的構(gòu)造，初選滾動軸承選擇聯(lián)軸器擬選用LT型彈性套柱銷聯(lián)軸器GB/T 4323-2002。KA=1.5，計算轉(zhuǎn)矩為=1.541.58=62.37N.m 根據(jù)=62.37N.m,從表2-14-2可查LT6號聯(lián)軸器設(shè)計軸的構(gòu)造.根據(jù)初選的

16、聯(lián)軸器型號，由聯(lián)軸器軸孔直徑確定減速器高速外伸段直徑為d=32mm,L聯(lián)=55mm初選滾動軸承根據(jù)半徑初選圓錐滾子軸承GB/T 97-1994，型號30208求小齒輪上的作用力轉(zhuǎn)矩T=T1圓周力Ft=1345.22 N徑向力Fr=499.61N 軸向力=273.16N 減速器低速軸的設(shè)計選擇軸的材料低速軸：選擇材料為45號鋼，正火處理。按轉(zhuǎn)矩初步估算軸伸直徑由于受鍵槽影響加大5%，取d0=32mm設(shè)計軸的構(gòu)造，初選滾動軸承設(shè)計軸的構(gòu)造初選滾動軸承根據(jù)半徑初選圓錐滾子軸承GB/T 97-1994，型號30208軸的計算簡圖求垂直面的支撐反力，作垂直面的彎矩圖垂直面支反力L1=90mm, L2=L

17、3=54mmRAY=672.61N RBY=672.61N垂直面彎矩MY圖A點，MAy=0Nmm MAy=0NmmC點， McY=36321N.mm 求水平面的支撐反力，做水平面的彎矩圖水平面支反力RAZ=5082.30N RBZ=1795.45N水平面彎矩MZ圖A點，MAZ=FQL1=2787.2490=250852Nmm MAZ=250852NmmC點左, =274444N.mmC點右=96959N.mm求合成彎矩，作合成彎矩M圖A點MA=250852NmmC點左,=276837N.mmC點右,=103539N.mm作轉(zhuǎn)矩T圖 T=147563N.mm求當(dāng)量彎矩，作當(dāng)量彎矩MV圖該軸單向工

18、作，轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力按脈動循環(huán)應(yīng)力考慮，取=0.6 A點MvA=266018N.mmC點左邊 MvC左=290650N.mmC點右邊 MvC右=103539N.mmD點 MvD=88538N.mm 校核軸的強度由以上分析可見， C點彎矩最大，而D點軸徑最小，所以該軸危險斷面是C點和D點所在剖面。查表13-1得查表13-2得。C點軸徑因為有一個鍵槽。該值小于原設(shè)計該點處軸徑45mm ,故平安。D點軸徑因為有一個鍵槽。該值小于原設(shè)計該點處軸徑32mm，故平安。滾動軸承的選擇及其壽命計算減速器高速軸滾動軸承的選擇及其壽命計算選擇軸承類型及初定型號圓錐滾子軸承GB/T 97-1994，型號30208

19、 ：查表得計算軸承的受力 R1=854.63N R2=1227.54N計算派生軸向力查表可得e=0.4,Y=1.5，確定軸承的軸向載荷S1=284.88S1-FA=11.72,A2=409.18N A2=409.18N計算當(dāng)量動載荷P1=*1R1+Y1A1=1365.36N, P2=*2R2+Y2A2=1227.54N取P=P1=1365.36NP=1365.36N計算軸承壽命故滿足軸承的壽命要求減速器低速軸滾動軸承的選擇及其壽命計算選擇軸承類型及初定型號圓錐滾子軸承GB/T 97-1994，型號30208 ：查表得計算軸承的受力可由前面低速軸校核的力直接求出：R1=5126.61NR2=19

20、17.30N計算派生軸向力查表可得e=0.4,Y=1.5，確定軸承的軸向載荷S1=1708.87N S2-FA=365.94N,A1=1708.87N A1=1708.87NS2=639.1NS1+FA=1982.03N,A2=1982.03N A2=1982.03N計算當(dāng)量動載荷P1=*1R1+Y1A1=5126.61N, P2=*2R2+Y2A2=3739.97N取P=P1=5126.61N P=5126.61N計算軸承壽命故滿足軸承的壽命要求鍵連接的選擇和驗算減速器大齒輪與低速軸的鍵連接鍵的材料類型及尺寸45號鋼，A型普通平鍵，b=12mm, h=8mm, L=45mm驗算鍵的擠壓強度查教材表的許用擠壓應(yīng)力，鍵的計算長度 l=L-b=45-12=33mm由下式得該鍵平安。所以選1245 GB1096-79小鏈輪與減速器低速軸軸伸的鍵連接鍵的材料類型及尺寸45號鋼A型普通平鍵，b=10mm， h=8mm, L=45mm 驗算鍵的擠壓強度=100，l=35mm，同上面的方法因，故平安。所以選1045GB1096-79。聯(lián)軸器與減速器高速軸軸伸的鍵連接鍵的材料類型及尺寸45號鋼A型普通平鍵，b=10mm， h=8mm, L=70mm驗算鍵的擠壓強度=100，l=60mm，同上面的方法因，故平安。所以選1070G