1、 機械設計課程設計說明書 院 系： 礦業(yè)工程學院 班 級： 學 號： 姓 名： 指導老師： 35目錄第一章設計任務書31、傳動方案圖：32、設計條件：33、設計工作量：3第二章 電動機的選擇31、電動機類型的選擇32、電動機功率選擇：33、確定電動機轉速：44、確定電動機型號：4第三章 傳動方案的擬定41、總傳動比42、分配各級傳動比43、運動參數(shù)及動力參數(shù)計算44、齒輪傳動的設計計算5第四章 軸的設計計算7 1、輸入軸的計算.72、輸出軸的計算11第五章 鍵的選擇與強度驗算15 1、輸入軸上鍵的選擇及校核152、輸出軸上鍵選擇及校核16第六章 滾動軸承的選擇及聯(lián)軸器的選擇17 1、滾動軸承的

2、選擇172、聯(lián)軸器的選擇18第七章 減速器潤滑與密封18第八章、減速器附件選擇19 1、軸承端蓋 .192、通氣器193、窺視孔204、油標205、放油孔及放油螺塞206、定位銷217、啟蓋螺釘218、地腳螺栓219、箱體設計21第九章 課程設計感想22第十章 參考文獻22第一章 設計任務書 計算依據(jù)及過程計算結果設計課題: 帶式輸送機傳動裝置設計。設計條件： 1）機器功用 由輸送帶運送物料 如砂石、磚、煤炭等； 2）工作情況 單向運輸，在和輕度振動，環(huán)境溫度不超過40； 3）運動要求 輸送帶運送速度誤差不超過7%； 4）使用壽命 使用時間10年，每年350天，每天16小時； 5）生產(chǎn)廠型 中

3、小型機械制造廠； 6）生產(chǎn)批量 單件小批量生產(chǎn)。原始數(shù)據(jù)：運輸帶運輸拉力（N）8000運輸帶工作速度V（m/s）1.4卷筒直徑（mm）250第二章 電動機的選擇計算依據(jù)及過程計算結果1、電動機的選擇工作機的功率（kW）總效率 ：Error! Reference source not found.由設計手冊得， ： V帶傳動效率 0.96 ： 滾動軸承效率 0.99（球軸承） ： 齒輪傳動效率 0.97 （8級精度一般齒輪傳動） ： 聯(lián)軸器傳動效率 0.96（彈性聯(lián)軸器） ：卷筒傳動效率 0.96（傳統(tǒng)滾筒） 工作機所需電動機功率3）確定電動機轉速工作機卷筒軸的轉速為：通過查表，取圓柱齒輪傳動單

4、級減速器傳動比范圍，取V帶傳動比，則總傳動比范圍為。故電動機轉速的可選范圍為，則在這一范圍的同步轉速有、和。電動機型號額定功率/kw滿載轉速/(r/min)Y200L-8157301.8 2.0 Y180L-6159701.8 2.0 Y160L-4151460 2.2 2.2 根據(jù)容量和轉速，由有關手冊查出有三種適用的電動機型號：因此有三種傳動比方案：通過綜合考慮電動機和傳動裝置尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器的傳動比，可見第2方案比較適合，則選Y180L-6。第三章 傳動方案的擬定計算依據(jù)及過程計算結果1）總傳動比的確定由已知數(shù)據(jù)可知： 由上數(shù)據(jù)可得總傳動比：（2）分配各級傳動比查閱資料可

5、知，單級減速器i=36合理，故可取齒輪i齒輪=4則有 ，可得： （3）計算各軸轉速電動機軸 ： V帶輪軸 ： 大齒輪軸 ：卷 筒 軸 : （4）計算各軸的功率電動機軸 ： V帶輪軸 ： 大齒輪軸 ： 卷 筒 軸 : p4=FV=8*1.4=11.2KW（5）計算各軸轉矩電動機軸 ： V帶輪軸 ： 大齒輪軸 ： 卷 筒 軸 : （6）傳動裝置運動、動力參數(shù)匯總表 傳動裝置運動、動力參數(shù)計算軸號參數(shù)電動機軸V帶輪軸大齒輪軸卷筒軸轉速n r/min1000428.03107.01107.01輸入功率P /kw13.3212.7912.2811.2輸入轉矩T /Nm127.21285.361095.9

6、2999.53 第四章 選擇齒輪材料及精度等級計算依據(jù)及過程計算結果考慮減速器傳遞功率不大，所以采用軟齒面，小齒輪齒根較薄，彎曲強度較低，且受載次數(shù)較多，故在選擇材料和熱處理時，一般使小齒輪齒面硬度比大齒輪高2050HBs。材料熱處理方式硬度/HBs接觸疲勞極限Hlim/MPa彎曲疲勞極限FE/MPa小齒輪45調質217286350400280340大齒輪45正火197286550620410480按上表取小齒輪硬度為260HBs，接觸疲勞極限彎曲疲勞極限；大齒輪硬度為220HBs，接觸疲勞極限，彎曲疲勞極限按一般可靠度取最小安全系數(shù)，計算許用應力： 得：小齒輪；大齒輪；（1） 按齒面接觸強度

7、設計設齒輪按8級精度制造。取載荷系數(shù)1.3，齒寬系數(shù)，小齒輪上的轉矩，取,齒數(shù)取，則。故實際傳動比I=9.3548，模數(shù)m=119.01/9.35=12.73齒寬，b值應加以圓整，作為大齒輪的齒寬b2，而使小齒輪的齒寬，取，按標準模數(shù)系列取，實際，中心距：齒頂高：齒根高：全齒高：齒頂圓： 齒根圓： （2）齒根彎曲疲勞強度校核計算齒形系數(shù)，（3）齒輪的圓周速度，對照“齒輪傳動精度等級的選擇與應用表”，可知選用8級精度是合宜的。第五章 軸的設計計算計算依據(jù)及過程計算結果1、輸入軸的計算已知輸入軸傳遞的功率，轉速，小齒輪的齒寬,齒數(shù)z1=31，模數(shù)，壓力角，載荷平穩(wěn)1)初步估算軸的直徑按照“軸的常用

8、材料及其主要力學性能表”進行選擇，選取45號鋼為軸的材料，調質處理。由，查“常用材料的值和C值表”知45號鋼C值范圍為118107，取C=115，計算后得，?。紤]有鍵槽，將直徑增大5%）。軸的結構設計：右軸承從軸的右端裝入，靠軸肩定位。齒輪和左軸承從軸的左端裝入，齒輪右側端面靠軸肩定位，齒輪和左軸承之間用定位套筒使左軸承右端面得以定位，左右軸承均采用軸承端蓋，齒輪采用普通平鍵得到圓周固定。 1、確定軸的各段直徑 軸結構示意圖段根據(jù)圓為使便于裝拆軸承內圈且符合標準軸承內徑。查（GB/T276-94）暫選滾動軸承型號6308，=40mm,其寬度2軸段安裝軸承端蓋，按照軸肩原則，?。?軸段安裝軸承

9、及擋油圈，為減少裝配軸承處的精加工面長度設置軸肩，其中為軸承內徑大根據(jù)機械設計基礎課程設計表10-35：取深溝球軸承6308，軸承寬Error! Reference source not found.；軸兩端裝軸承處軸徑相等，則7段??；4軸段安裝齒輪，齒輪內徑，取定位軸肩，取；6、7之間有砂輪越程槽，取Error! Reference source not found.。3、確定軸的各段長度結合繪圖后確定各軸段長度如下：1軸段的長度取（根據(jù)鏈輪結構及尺寸）；2軸段總長度（根據(jù)外裝式軸承端蓋的結構尺寸，起厚度，還有箱體的厚度取10mm）；3軸段 (軸承的寬與套筒的長度和)；4軸段（因為齒輪的齒寬

10、為95mm，軸段的長度應比零件的輪轂短2-3mm）；5、6、7軸段長度；則軸的全長為l=310mm。 2、按彎矩復合強度計算已知：轉矩小齒輪分度圓直徑圓周力徑向力法向力 兩軸承間距離為187mm,因為該軸兩軸承對稱，所以：La=Lb=93.5mm垂直面內的軸承支反力： 水平面內的軸承支反力： 由兩邊對稱，知截面C的彎矩也對稱。截面C在垂直面彎矩為 (3)繪制水平面彎矩圖如下：截面C在水平面上彎矩為： (4)繪制合彎矩圖如上 (5)繪制扭矩圖如上轉矩： (6)當量彎矩計算轉矩產(chǎn)生的扭轉力按脈動循環(huán)變化，取=0.6，截面C處的當量彎矩： (7)校核危險截面C的強度 判定危險截面為第一段軸的中心面，

11、軸的材料選用45鋼，調質處理，查機械設計基礎表14-1得，表14-3查得則：該軸強度足夠。 3、輸出軸的計算已知輸出軸傳遞的功率，轉速，大齒輪的齒寬,齒數(shù)，模數(shù)，壓力角，載荷平穩(wěn)。1)初步估算軸的直徑按照“軸的常用材料及其主要力學性能表”進行選擇，選取45號鋼為軸的材料，正火處理。由，查“常用材料的值和C值表”知45號鋼C值范圍為118107，取C=115，計算后得，?。紤]有鍵槽，將直徑增大5%）。軸的結構設計（1）確定軸的結構方案右軸承從軸的右端裝入，靠軸肩定位。齒輪和左軸承從軸的左端裝入，齒輪右側端面靠軸肩定位，齒輪和左軸承之間用定位套筒使左軸承右端面得以定位，左右軸承均采用軸承端蓋，齒

12、輪采用普通平鍵得到圓周固定。 （2）確定軸的各段直徑軸結構示意圖由圖中個零件配合尺寸關系知；， ， Error! Reference source not found.。 （3）確定軸的各段長度結合繪圖后確定各軸段長度如下：1軸段的長度?。ǜ鶕?jù)聯(lián)軸器結構及尺寸）；2軸段總長度（根據(jù)外裝式軸承端蓋的結構尺寸，其厚度，還有箱體的厚度取10mm）；3軸段(軸承的寬與套筒的長度和)；4軸段（因為齒輪的齒寬為90mm，軸段的長度應比零件的輪轂短2-3mm）；5、6、7軸段長度（考慮到軸承的寬度及砂輪越程槽的寬度）；則軸的全長為。3）按彎矩復合強度計算已知：轉矩： 大齒輪分度圓直徑圓周力 徑向力法向力 兩

13、軸承間距離為202mm,因為該軸兩軸承對稱，所以： LA=LB=101mm垂直面上支撐反力及彎矩： 水平面上支撐反力及彎矩： 合成彎矩：危險截面為齒輪中心截面取，則 4)校核危險截面C的強度 計算危險截面處軸的直徑：軸的材料選用45鋼，正火處理。查機械設計基礎表得，通過表查得，則考慮鍵槽對軸的削弱,將值加大,故，因該處選擇軸的直徑為，強度滿足要求。 第五章 鍵的選擇與強度驗算計算依據(jù)及過程計算結果1、輸入軸上鍵的選擇和校核（1）最小直徑處：1）選擇鍵型：齒輪與軸周向固定采用靜聯(lián)接，為了便于安裝固定，選擇普通B型平鍵。2)確定鍵的尺寸：該軸上最小直徑為，軸長，按（）查得，用于此處連接的鍵的尺寸3

14、)強度校核：軸所受轉矩，鍵連接的擠壓強度，強度滿足要求。該鍵標記為：鍵 。 (2)齒輪處 鍵1）選擇鍵型：該鍵為靜聯(lián)接，為了便于安裝固定，選擇普通B型平鍵。2）確定鍵的尺寸：該軸上最小直徑為，軸長，按（，）查得，用于此處連接的鍵的尺寸為，3）強度校核：鍵連接的擠壓強度（根據(jù)機械設計基礎：表10-10）， 強度滿足要求。該鍵標記為：鍵 。 鍵2、輸出軸上鍵選擇及校核（1）最小直徑處1）選擇鍵型：齒輪與軸周向固定采用靜聯(lián)接，為了便于安裝固定，選擇普通B型平鍵。2)確定鍵的尺寸：該軸上最小直徑為，軸長，按（，）查得，用于此處連接的鍵的尺寸為，3)強度校核：軸所受轉矩，鍵連接的擠壓強度（根據(jù)機械設計基

15、礎：表10-10）， 強度滿足要求。該鍵標記為：鍵 （2）齒輪處：1）選擇鍵型：該鍵為靜聯(lián)接，為了便于安裝固定，選擇普通B型平鍵。2）確定鍵的尺寸：該軸上最小直徑為，軸長，按（，）查得，用于此處連接的鍵的尺寸為，3）強度校核：鍵連接的擠壓強度， 強度滿足要求。該鍵標記為：鍵第六章 滾動軸承的選擇及聯(lián)軸器的選擇計算依據(jù)及過程計算結果1、滾動軸承的選擇根據(jù)設計條件，軸承預計壽命： 10*350*16=56000小時（1）計算輸入軸承對于輸入軸的軸承選擇，首先考慮深溝球軸承。初選用6308型深溝球軸承，其內徑為40mm,外徑為90mm，寬度為23m，極限轉速（脂）：7000r/min；極限轉速（油）

16、：8500r/min。因軸承工作溫度不高、載荷平穩(wěn)，查機械設計基礎書上表16-8及表16-9得：取；由于軸向力的影響可以忽略不計，即，取X=1，Y=0.則當量動載荷，轉速n1=428.03r/min，H=56000小時，。所需的徑向基本動載荷值：Cr=188458.38N17487.5N故選用6308型深溝球軸承符合要求。（2）、計算輸出軸承對于輸出軸的軸承選擇，考慮深溝球軸承，初選6214型深溝球軸承，其內徑為70mm，外徑為110mm，寬度為20mm，極限轉速（脂）：5600r/min；極限轉速（油）：7000r/min。因軸承工作溫度不高、載荷平穩(wěn)，查機械設計基礎書上表16-8及表16-

17、9得：?。挥捎谳S向力的影響可以忽略不計，即，取X=1，Y=0.則當量動載荷，轉速n2=428.03r/min，H=56000小時，。所需的徑向基本動載荷值：Cr=10799.5選6214型深溝球軸承符合要求聯(lián)軸器的選擇計算依據(jù)及過程計算結果軸與鏈相連不需用聯(lián)軸器；軸與電動機相連需選用合適的聯(lián)軸器。考慮此運輸機的功率不大，工作平穩(wěn)，考慮結構簡單、安裝方便，故選擇彈性柱銷聯(lián)軸器。計算轉矩按下式計算：式中 T名義轉矩；Nmm； KA工作情況系數(shù)；取KA=1.5，則：輸出軸的轉速為輸入軸輸入段直徑為 d=40mm。根據(jù)機械設計課程上機與設計書上續(xù)表14-5：可選擇HL2型彈性聯(lián)軸器。第七章 減速器潤滑

18、與密封 計算依據(jù)及過程計算結果1）、潤滑：齒輪圓周速度，采用油池潤滑，圓柱齒輪浸入油的深度約一個齒高，大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x3060mm。選擇油面的高度為40mm。并考慮軸承的潤滑方式，計算：輸入軸：；輸出軸：；所以選用脂潤滑，潤滑脂的加入量為軸承空隙體積的，采用稠度較小潤滑脂。2）、密封：為了防止?jié)櫥突蛑┏龊拖潴w外雜質、水及灰塵等侵入，減速器在軸的伸出處、箱體的結合面處和軸承蓋、窺視孔及放油孔與箱體的結合面處需要密封。軸伸出處的滾動軸承密封裝置采用毛氈圈密封，其中輸入軸按密封圈密封處直徑：，選擇毛氈圈尺寸：。輸出軸按密封圈密封處直徑：選擇毛氈圈尺寸：第八章、減速器附件選擇計算依據(jù)及過

19、程計算結果（1）軸承端蓋軸承端蓋全部采用外裝式軸承端蓋（根據(jù)機械設計課程上機與設計：表13-4與表15-3）1）、輸入軸的軸承端蓋：軸承外徑100，螺栓直徑，端蓋上螺栓數(shù)目4；，2）、輸出軸的軸承端蓋： 軸承外徑130，螺栓直徑，端蓋上螺栓數(shù)目4；， （2）通氣器減速器工作時，由于箱體內部溫度升高，氣體膨脹，壓力增大，使得箱體內外壓力不等。為使箱體內受熱膨脹的氣體自由排出，以保持箱體內外壓力平衡，不致使?jié)櫥脱胤窒涿婊蜉S伸密封件處向外滲漏，需要頂部或直接在窺視孔蓋板上設置通氣器。本設計將通氣器安裝在窺視孔蓋板上。選用通氣帽(根據(jù)機械設計課程上機與設計：表15-5）。（3）窺視孔窺視孔用于檢查傳

20、動零件的嚙合、潤滑及齒輪損壞情況，并兼做注油孔，可向減速器箱體內注入潤滑油，觀察孔應設置在減速器箱蓋上方的適當位置，以便直接進行觀察并使手能伸入箱體內進行操作，平時觀察孔用蓋板蓋住。窺視孔孔蓋的結構尺寸(根據(jù)機械設計課程上機與設計：表15-8）：100mm 140mm 120mm 箱體寬-（15-20） M6 4個6h10mm（4）油標為指示減速器內油面的高度符合要求，以便保持箱內正常的油量，在減速器箱體上需設置油面指示裝置。本設計選用長形油標，油標尺中心線與水平面成45度，注意加工油標凸臺和安裝油標時，不與箱體凸緣或吊鉤相干涉。油標選擇A80 GB1161(根據(jù)機械設計課程上機與設計：表15

21、-10）.（5）放油孔及放油螺塞為排放減速器箱體內油污和便于清洗箱體內部，在箱座油池的最低處設置放油孔，箱體內底面做成斜面、向放油孔方向傾斜1度到2度，油孔附近作成凹坑，以便污油排盡。平時用放油螺塞將放油孔堵住圓柱螺紋油塞自身不能防止露油，在六角頭與放油孔接觸處加油封墊片。螺塞直徑為減速器壁厚22.5倍。選取M221.5(根據(jù)機械設計課程上機與設計：表15-5）。（6）定位銷對由箱蓋和箱座通過聯(lián)接而組成的剖分式箱體，為保證其各部分在加工及裝配時能夠保持精確位置，特別是為保證箱體軸承座孔的加工精度及安裝精度，并保證減速器每次裝拆后軸承座的上下半孔始終保持加工時的位置精度，在箱體與箱座的聯(lián)接凸緣上設置兩個定位銷。定位銷孔是在減速器箱蓋與箱座用螺栓連接緊固后，鏜銷軸承孔之前加工。定位銷直徑取凸緣連接螺栓直徑的0.8倍。取定位銷直徑為10。（7）啟蓋螺釘由于裝配減速器時在箱體剖分面上涂有密封用的水