機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)青島工學(xué)院帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置一、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)目的

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是高等工科院校機(jī)械類本科學(xué)生第一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，也是機(jī)械設(shè)計(jì)課程的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)?！镎n程設(shè)計(jì)目的：1、綜合運(yùn)用先修課理論，培養(yǎng)分析、解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力2、進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能訓(xùn)練。（計(jì)算、繪圖、使用技術(shù)資料）3、學(xué)習(xí)機(jī)械傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)原理、過(guò)程和基本方法。二、設(shè)計(jì)題目與要求

題目：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置（二級(jí)圓柱齒輪減速器）要求：⑴原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)；工作經(jīng)常滿載，有輕微沖擊；啟動(dòng)載荷為名義載荷的1.5倍；齒輪單向傳動(dòng)；運(yùn)輸帶速度誤差為±5%。⑵單班制工作(每班8小時(shí))，減速器使用壽命5年300天/年。

⑶小批量生產(chǎn)。1、傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖2、原始數(shù)據(jù)三、設(shè)計(jì)任務(wù)1、畫(huà)A1號(hào)裝配圖一張，A3號(hào)零件圖兩張；2、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，不少于25頁(yè)。四、參考資料課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)（含齒輪、帶、軸、軸承、鍵的內(nèi)容）機(jī)械設(shè)計(jì)（教材）第一階段設(shè)計(jì)主要內(nèi)容軸齒輪箱蓋端蓋箱體滾動(dòng)軸承螺栓★一級(jí)齒輪減速器展開(kāi)圖一、減速器結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)二級(jí)圓柱齒輪減速器二、減速器設(shè)計(jì)步驟：1、設(shè)計(jì)準(zhǔn)備：認(rèn)真研究設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，明確設(shè)計(jì)要求和工作條件2、傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)：⑵選擇電動(dòng)機(jī)類型和型號(hào)⑴擬定傳動(dòng)方案⑶傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)設(shè)計(jì)與計(jì)算3、齒輪、傳動(dòng)帶、聯(lián)軸器等傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算4、設(shè)計(jì)減速器裝配草圖——設(shè)計(jì)軸系部件。設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)；選擇鍵的類型、尺寸；找出軸上各受力點(diǎn)，確定軸承位置、型號(hào)；對(duì)軸、鍵及軸承進(jìn)行強(qiáng)度校核。裝配草圖宜在非正式圖紙上進(jìn)行。5、設(shè)計(jì)正式減速器裝配圖6、零件圖設(shè)計(jì)7、編寫(xiě)計(jì)算說(shuō)明書(shū)8、答辯、總結(jié)1、設(shè)計(jì)準(zhǔn)備：設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)要求和工作條件設(shè)計(jì)課題：帶式輸送機(jī)二級(jí)減速器⑴傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖：⑵工作條件：①運(yùn)輸物品：谷物②載荷有輕微沖擊,工作經(jīng)常滿載③單向傳動(dòng)，轉(zhuǎn)速誤差不得超過(guò)±5%④使用期限10年，二班制（每年按300天計(jì)算）⑶原始數(shù)據(jù)：參見(jiàn)附表⑸設(shè)計(jì)任務(wù)

①A1減速器裝配總圖一張；注：裝配圖底稿完成后，需經(jīng)指導(dǎo)教師審閱同意后方可加深。②A3零件圖2張③設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份。(不少于25頁(yè))⑷設(shè)計(jì)內(nèi)容：①減速器傳動(dòng)方案與傳動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算；⑦鍵的選擇與強(qiáng)度校核。②電動(dòng)機(jī)的選擇；④齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算；⑤軸系結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度設(shè)計(jì)；⑥滾動(dòng)軸承的選擇與強(qiáng)度校核；③傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比設(shè)計(jì)與各級(jí)傳動(dòng)比分配2、傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)：⑴擬定傳動(dòng)方案?jìng)鲃?dòng)方案應(yīng)滿足工作性能要求，適應(yīng)工作條件，確保工作可靠；且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、成本低、傳動(dòng)效率高和操作維護(hù)方便等。﹡常見(jiàn)機(jī)構(gòu)傳遞功率、傳動(dòng)比和最大速度機(jī)構(gòu)名稱主要特點(diǎn)

單級(jí)最大傳動(dòng)比最大功率/KW最大速度/(m/s）漸開(kāi)線圓柱齒輪速度、功率范圍大，功率高，精度高，互換性好，需要考慮潤(rùn)滑6.3(硬齒面)7.1(軟齒面)3000210漸開(kāi)線直齒錐齒輪滿足相交軸傳動(dòng)83705普通圓錐蝸桿傳動(dòng)比大，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，結(jié)構(gòu)緊湊，可實(shí)現(xiàn)自鎖8020015普通平帶價(jià)格低，效率低，中心距大，可實(shí)現(xiàn)交叉及有導(dǎo)輪的角度傳動(dòng)550030普通V帶當(dāng)量摩擦系數(shù)大，傳動(dòng)比大，預(yù)緊力較小1070030窄V帶能承受較大預(yù)緊力，壽命長(zhǎng)，功率大1075(單根)40滾子鏈無(wú)彈性滑動(dòng)，對(duì)工作環(huán)境要求低，瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定810015

選擇電動(dòng)機(jī)依據(jù)：功率P，轉(zhuǎn)速n1）電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算P

已知：F——輸送帶拉力（N）V——輸送帶速度（m/s）工作機(jī)功率：Pw=FV/1000（kw）需要電動(dòng)機(jī)功率：Pd=Pw/η(kw)

總效率

：η=η1.η2.η3……ηnη1_________卷筒軸承效率η2_________卷筒效率η3_________低速級(jí)聯(lián)軸器效率η4_________III軸軸承效率

η5_________低速級(jí)齒輪嚙合效率η6__________II軸軸承效率η7_________高速級(jí)齒輪嚙合效率η8__________I軸軸承效率η9_________高速級(jí)聯(lián)軸器效率(效率值查設(shè)計(jì)手冊(cè))⑵選擇電動(dòng)機(jī)類型和型號(hào)2)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算n★工作機(jī)轉(zhuǎn)速nw：V=(πDn)/60*1000(m/s)nw=(V*60*1000)/πD(rpm)式中：V——輸送機(jī)帶速(m/s)D——卷筒直徑(mm)★電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速:nd=nwi總=(8~40)nw（rpm）式中：i總=8~40

i總——減速器傳動(dòng)比(總傳動(dòng)比)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速類型：3000rpm、1500rpm、1000rpm和750rpm根據(jù)求出的P、n查手冊(cè)。轉(zhuǎn)速n：建議選用同步轉(zhuǎn)速為1500（rpm）功率P：為使傳動(dòng)可靠，額定功率應(yīng)大于計(jì)算功率。即：P額>Pd=PW/?總選定電動(dòng)機(jī)：型號(hào)（Y系列）、同步轉(zhuǎn)速n、滿載轉(zhuǎn)速nm、額定功率P額、軸的中心高、電動(dòng)機(jī)軸徑、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩的比值。

記下備用3）選定電動(dòng)機(jī)i總=i高*i低=nm/nwi高=(1.2~1.3)i低i減——減速器總傳動(dòng)比i高——減速器內(nèi)高速級(jí)傳動(dòng)比i低——減速器內(nèi)低速級(jí)傳動(dòng)比nm——電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速nw——工作機(jī)轉(zhuǎn)速分配原則：各級(jí)傳動(dòng)尺寸協(xié)調(diào)，承載能力接近，大齒輪直徑接近以便潤(rùn)滑⑶展開(kāi)式二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比分配i=0.0785×D(mm)/v(m/s)2、大齒輪齒頂圓到油池底面距離：為避免傳動(dòng)回轉(zhuǎn)時(shí)將油池底部沉積污物攪起，大齒輪齒頂圓到油池底面距離應(yīng)大于30mm，一般定為30~50mm?！罱蜕疃龋?、齒輪浸油高度：最低油面高度：大齒輪在油池中浸油深度一個(gè)齒高，最少不應(yīng)小于10mm最高油面高度：一般最低油面高度+5～10mm。3、潤(rùn)滑油使用高度：中小型減速器最高油面比最低油面高出5~10mm；當(dāng)旋轉(zhuǎn)件外緣線速度大于12m/s時(shí)，應(yīng)考慮采用噴油潤(rùn)滑40-60mm1）各軸轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)軸:nm（滿載轉(zhuǎn)速）I軸:nI=nmII軸:nII=nI/i高……2）各軸輸入功率電動(dòng)機(jī)軸:Pd=Pw/?總I軸:PI=Pd?（?聯(lián)軸器效率）

II軸:PII=PI*

?12?12——I軸至

II軸效率⑶傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算3)各軸扭矩T電動(dòng)機(jī)軸：Td=9550*Pd/nm（Nm）I軸：TI=TdII軸：TII=TI*?12*I高……計(jì)算出參數(shù)列表備用。軸號(hào)功率P扭矩T轉(zhuǎn)速n傳動(dòng)比i電動(dòng)機(jī)軸PdTdnmi=1

I軸PI入PI出TI入TI出nIII軸PII入PII出TII入TII出nII⑷齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)1）采用斜齒圓柱齒輪閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)；2）選用中碳鋼，傳動(dòng)用模數(shù)m≥1.5mm；3）強(qiáng)度計(jì)算中的功率用輸出功率；4）β角方向確定應(yīng)使中間軸的軸向力有所抵消；5）β=8-15°，Z1=20-40，Z2=iZ1求出后圓整；6）因圓整Z2時(shí)i變化了故須驗(yàn)算傳動(dòng)比誤差：Δi=[(i-Z2/Z1)/i]100%≤±5%7）為使圖面勻稱，合理布置中心線8）檢查浸油深度，當(dāng)高速級(jí)大齒輪浸油1個(gè)齒高時(shí)，低速級(jí)大齒輪浸油深度小于其分度圓半徑的1/6到1/3，以降低攪油功耗。＊驗(yàn)算傳動(dòng)系統(tǒng)速度誤差在求解過(guò)程中，理論v與實(shí)際輸送帶速vw發(fā)生了變化故應(yīng)驗(yàn)算系統(tǒng)誤差：[(v-vw)/v]100%<±5%若不滿足應(yīng)重新計(jì)算。

注意：因機(jī)構(gòu)存在輕微沖擊，啟動(dòng)載荷為1.5F(工作載荷):⑴設(shè)計(jì)齒輪模數(shù)、選擇軸承類型、校核軸的強(qiáng)度時(shí)，計(jì)算載荷F′=1.5F⑵選擇電機(jī)功率時(shí)，計(jì)算載荷應(yīng)為正常工作載荷F第二階段設(shè)計(jì)主要內(nèi)容

1、草圖設(shè)計(jì)：2、繪制裝配圖：3、撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)草圖設(shè)計(jì)1、準(zhǔn)備工作（1）非正式A1圖紙一張，比例1:1（2）齒輪模數(shù)、大、小齒輪直徑等主要傳動(dòng)件運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)2、要求（1）草圖設(shè)計(jì)正確，迅速，主要結(jié)構(gòu)要表達(dá)清楚。各零件尺寸可隨時(shí)標(biāo)注在草圖上。（2）草圖不要求線型，（建議：2H-4H鉛筆繪圖）同樣零件可只畫(huà)一個(gè)，其它簡(jiǎn)畫(huà)。3、草圖設(shè)計(jì)任務(wù)（以設(shè)計(jì)手冊(cè)為參考資料）⑴軸系結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度設(shè)計(jì)1)初估I(高速軸)、II、III軸徑，(注意第I軸是否設(shè)計(jì)成齒輪軸)對(duì)II軸進(jìn)行彎扭合成強(qiáng)度驗(yàn)算。2)軸承的選擇，同一根軸上的兩個(gè)軸承型號(hào)相同。對(duì)II軸上的軸承進(jìn)行壽命計(jì)算。3)鍵的選擇，對(duì)II軸上的鍵進(jìn)行強(qiáng)度校核。提示：力的結(jié)果取整數(shù)，齒輪幾何參數(shù)精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位，傳動(dòng)比精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位，螺旋角精確到秒，設(shè)計(jì)公式要寫(xiě)明來(lái)源出處。

①各級(jí)齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度驗(yàn)算②中間軸彎扭合成強(qiáng)度驗(yàn)算③中間軸鍵的強(qiáng)度驗(yàn)算（只驗(yàn)算一處）④中間軸上的滾動(dòng)軸承壽命驗(yàn)算⑤兩級(jí)傳動(dòng)大齒輪浸油深度驗(yàn)算⑥選擇減速器內(nèi)齒輪潤(rùn)滑方式驗(yàn)算V⑦選擇滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑（劑）方式驗(yàn)算dn4）確定箱體結(jié)構(gòu)及各部分尺寸。5）減速器附件設(shè)計(jì)（吊鉤、吊耳、觀察窗、油標(biāo)尺等）6）確定聯(lián)接件結(jié)構(gòu)尺寸及位置。7）驗(yàn)算——驗(yàn)算內(nèi)容：

⑵檢查傳動(dòng)設(shè)計(jì)合理性：檢查傳動(dòng)比分配是否合理，低速軸與高速大齒輪是否干涉，兩大齒輪浸油深度：高速大齒輪浸油深1個(gè)齒高時(shí)，低速大輪浸油深度<分度圓半徑1/3~1/6箱體用于支持和固定減速器中的各種零件，并保證傳動(dòng)件的嚙合精度，使箱內(nèi)零件具有良好的潤(rùn)滑和密封。箱體形狀較為復(fù)雜，對(duì)減速器的工作性能、加工工藝、材料消耗、重量及成本等有很大影響，其重量約占整臺(tái)減速器總重的—半。⑶箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減速器箱體根據(jù)其毛坯制造方法和箱體剖分與否分為：鑄造箱體和焊接箱體、剖分式箱體和整體式箱體。多用HTl50或HT200灰鑄鐵鑄造而成。對(duì)重型減速器，為提高承受振動(dòng)和沖擊的能力，也可采用球墨鑄鐵(QT400-17或QT420-10或鑄鋼ZG270-500、2G3l0-570)制造。﹡鑄造箱體：鑄造箱體剛性好，易獲得合理和復(fù)雜的外形，用灰鑄鐵制造的箱體易切削加工，但工藝復(fù)雜、制造周期長(zhǎng)、重量大，適合于成批生產(chǎn)。﹡箱體結(jié)構(gòu)箱體結(jié)構(gòu)與受力均較復(fù)雜，目前尚無(wú)成熟計(jì)算方法。箱體各部分尺寸一般按經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)公式設(shè)計(jì)。

﹡箱體結(jié)構(gòu)尺寸﹡箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求⑴箱體要有足夠的剛度：二級(jí)齒輪減速器機(jī)座壁厚按低速級(jí)中心距選擇。⑵箱體接合面應(yīng)有良好的密封性

接合面應(yīng)精刨，重要接合面須刮研。為提高密封性，也可在接合面上制出回油溝，以使?jié)B入接合面的油經(jīng)回油溝重新流回到箱體內(nèi)部。接合面凸緣上聯(lián)接螺栓的間距：中小型減速器≤100～150mm，大型減速器可取150～200mm，并應(yīng)盡量采用對(duì)稱布置。⑶箱體結(jié)構(gòu)要有良好的工藝性

4.設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題1）輸入(出)軸外伸端長(zhǎng)度、直徑應(yīng)與聯(lián)軸器孔徑匹配2）潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方式的選擇

＊減速器齒輪的潤(rùn)滑和潤(rùn)滑方式按圓周速度v確定

＊減速器軸承的潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方式按速度因數(shù)dn確定

＊擋油環(huán)與封油盤(pán)：齒輪通常采用油潤(rùn)滑，為防輪齒嚙合處熱潤(rùn)滑油大量沖向軸承內(nèi)部，應(yīng)在小齒輪軸承內(nèi)側(cè)設(shè)置“擋油環(huán)”；軸承若采用脂潤(rùn)滑，為防軸承潤(rùn)滑脂被熱潤(rùn)滑油沖刷、稀釋而流失，應(yīng)在軸承內(nèi)側(cè)“封油盤(pán)”。注意：擋油環(huán)、封油盤(pán)的畫(huà)法。3）油底油面高度≥30~50mm，以保證足夠的油量。4）軸承蓋選嵌入式結(jié)構(gòu)。5）齒輪與軸的結(jié)合方式可設(shè)計(jì)成齒輪與軸分離或齒輪軸。5、箱體附件：

起蓋螺釘：作用：起蓋用，兩個(gè)對(duì)角線布置。定位銷：作用：鏜軸承孔定位用，錐度1:50兩個(gè)，對(duì)角線布置。觀察窗：作用：注油、觀察兩對(duì)齒輪嚙合情況，以能進(jìn)手為宜。通氣器：作用：平衡機(jī)體內(nèi)外壓力。吊鉤：作用：起吊整機(jī)用，與底座鑄出。起蓋吊耳：作用：起吊蓋，與上蓋一同鑄出。油標(biāo)尺：作用：測(cè)量油面深度，要有最高液面，最低液面刻度。位置設(shè)計(jì)要防止拔不出油標(biāo)或油外溢。放油塞：作用：更換潤(rùn)滑油的出口，設(shè)計(jì)在箱體底座最低位置處?！?/p>

正式裝配圖2)符合制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：零件編號(hào)，標(biāo)題欄，明細(xì)表，技術(shù)要求等齊全。1)各視圖應(yīng)能完整表達(dá)箱內(nèi)外結(jié)構(gòu)（達(dá)到使他人能拆圖的目的）裝配圖技術(shù)要求是用文字說(shuō)明在視圖上無(wú)法表達(dá)的有關(guān)裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)、潤(rùn)滑、維護(hù)等方面的內(nèi)容，與圖面表示的內(nèi)容同等重要。正確制訂技術(shù)要求將保證減速器的工作性能。技術(shù)要求與設(shè)計(jì)要求有關(guān)，主要包括以下幾方面。

﹡技術(shù)要求1、裝配前的零件表面要求

2、安裝和調(diào)整要求3、密封要求4、潤(rùn)滑要求5.試驗(yàn)要求6．包裝和運(yùn)輸要求3）標(biāo)注尺寸a.特性尺寸:齒輪中心距及公差值。b.外廓尺寸:長(zhǎng)*寬*高，包括外伸端軸長(zhǎng)。c.安裝尺寸:地腳螺釘孔徑及定位尺寸、孔距、外伸端軸中心高。d.配合尺寸:齒輪與軸、軸承內(nèi)外圈、鍵槽、外伸端與聯(lián)軸器。裝配圖上標(biāo)注公差代號(hào)。4）編寫(xiě)減速器技術(shù)特性：⑴減速器特性：功率、轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)比。⑵主要傳動(dòng)參數(shù)(mn、Z1、z2、β等等。⑴先主后次⑵按中心距先畫(huà)軸心線，再畫(huà)軸系其他零件及軸承⑶先畫(huà)箱內(nèi)，后畫(huà)箱外⑷同一幾何要素繪制順序：

先畫(huà)俯視圖，再畫(huà)主視圖，最后畫(huà)側(cè)視圖⑸布圖上下左右要適當(dāng)、勻稱。5）正式裝配圖的繪制★零件圖1、每組完成一套減速器零件圖；2、要求：①標(biāo)出全部尺寸及公差、幾何公差、粗糙度、材料及熱處理方法等技術(shù)要求。②軸的鍵槽處要有移出剖面圖③齒輪軸列出參數(shù)表。★設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)編寫(xiě)

1、頁(yè)數(shù)不超過(guò)30頁(yè)（16開(kāi)）包括封面，目錄，附錄。2、軸的彎扭矩圖在同一張紙上。

評(píng)分依據(jù)

1、正式裝配圖、零件圖2、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)3、答辯以上均要求獨(dú)立完成，如有雷同視為作弊。

希望同學(xué)們對(duì)這次設(shè)計(jì)留下美好記憶!祝同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)成功并取得優(yōu)異成績(jī)!箱蓋零件圖帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖序號(hào)F/KNν(m/s)D/mm序號(hào)F/KNν(m/s)D/mm序號(hào)F/KNν(m/s)D/mm141.5300193.21.4300372.9232023.91.5300203.11.4300382.8232033.81.53002141.6320392.7232043.71.5300223.91.6320402.6232053.61.5300233.81.63204132.134063.51.5300243.71.6320422.92.134073.41.5300253.61.6320432.82.134083.31.5300263.51.6320442.72.134093.21.5300273.41.6320452.62.1340103.11.5300283.31.63204632.23601141.4300293.21.6320472.92.2360123.91.4300303.11.6320482.82.2360133.81.43003131.3300492.72.2360143.71.4300322.91.3300502.62.2360153.61.4300332.81.3300

原始數(shù)據(jù)163.51.4300342.71.3300

運(yùn)輸帶拉力：F/KN

173.41.4300352.61.3300

運(yùn)輸帶速度：ν(m/s)183.31.43003632320

卷筒直徑：D/mm(1)所有零件均應(yīng)清除鐵屑并用煤油、汽油等清洗干凈；(2)箱體內(nèi)表面和齒