任鹏杰毕业设计说明书

晋 中 学 院本科毕业论文（设计）题 目： 物料输送机传动系统设计及三维建模 学 院： 机械学院 专 业： 机械设计制造及其自动化（师范） 年 级： 10 级师本一班 姓 名： 任鹏杰 指导教师： 解占新 完成日期： 2014.05.18 物料输送机传动系统设计及其三维建模学生姓名：任鹏杰 指导教师：解占新摘要: 该物料输送机传动系统的传动路线为：电动机连轴器蜗轮减速器开式齿轮传动链传动带式运输机。其传动比主要集中在蜗轮减速器上，设计重点也主要在蜗轮减速器上，同时也要兼顾开式齿轮传动和链传动的设计及其各个部件之间的协调，还要考虑各个传动部件的轴向和径向定位、润滑、密封、散热、加工工艺、啮合方式等。对各个部件进行三维建模和运动仿真可以及时反馈一些设计错误和缺陷并加以改正和改善，从而实现优化设计。关键词：蜗轮减速器 开式齿轮传动 链传动 三维建模 THE DESIGN OF TRANSMISSION SYSTEM OF MATERIALS CONVEYOR AND ITS THREE-DIMENSIONAL MODEL-BUILDING Authors Name:Ren Pengjie Tutor:Xie Zhanxin ABSTRACT： The transmission route of this transmission system of materials conveyor is consisted of 6 parts:electric motor，shaft coupling,worm gear reducer,exposed gear transmission,chain drive and belt-conveyor.Its transmission ratio is mainly concentrated on worm gear reducer,so does the emphasis of the design.Meanwhile,the design of exposed gear transmission and chain drive and the coordination of these parts should be considered. Furthermore,the position in both axial and radial direction among the transmission parts,lubrication,enclosing,heat dissipation,manufacture process,engagement system and so on should also be taken into account.The three-dimensional model-building and movement simulation can give some feedback in time,such as the errors and defaults in the design process.And by correcting the errors and improving the defaults,we can optimize the design. KEYWORDS：worm gear reducer exposed gear transmission chain drive three-dimensional model-building 目 录1 设计要求 .12 传动系统方案设计 .23 传动系统的总体设计 .23.1 电动机的选择 .23.2 计算总传动比和各级传动比的分配 .33.3 传动装置各轴的的运动和动力参数计算 .44 蜗轮减速器传动零件的设计计算 .55 蜗杆减速器轴及轴承装置的设计 .105.1 蜗杆轴最小直径与联轴器的确定 .115.2 轴承的选择与轴承的寿命计算 .115.3 键的选择与键连接的强度计算 .125.4 蜗杆轴的设计和强度校核 .135.5 蜗轮轴的设计 .176 箱体的设计计算 .186.1 箱体的结构形式和材料 .186.2 铸铁箱体主要结构尺寸和关系 .187 减速器其他零件及附件的选择 .198 蜗杆减速器的润滑 .219 开式齿轮的设计计算 .229.1 开式齿轮传动设计 .229.2 开式齿轮的设计计算与强度校核 .229.3 开式齿轮的结构设计数据 .2610 链传动的设计计算 .27参考文献 .2911 设计要求(1)设计任务设计物料输送机传动系统并进行三维建模。传动系统机构简图如下：(2) 毕业设计要求及原始数据输送带工作拉力 F=7.0KN, 输送带工作速度 v=6.5m/min，滚筒直径D=350mm,每日工作 8 小时，使用折旧期 5 年。1）工作情况:连续单向运转,载荷较平稳;2）工作环境:室内,灰尘较大,环境最高温度 35;3）滚筒效率: (包括滚筒与轴承的效率损失);j96.04）动力来源:电力,三相交流,电压 380/220V;5）检修间隔期:4 年 1 次大修,2 年 1 次中修,半年 1 次小修;6）制造条件及生产批量:一般机械厂生产制造,小批量;7）输送带允许工作速度误差为5%。22 传动系统方案设计根据要求设计物料输送机传动系统，传动路线为：电机连轴器蜗轮减速器开式齿轮传动链传动带式运输机。根据生产设计要求可知，该蜗杆的圆周速度 V45m/s，所以该蜗杆减速器采用蜗杆下置式，采用此布置结构，由于蜗杆在蜗轮的下边，啮合处的冷却和润滑均较好。蜗轮及蜗轮轴利用平键作轴向固定。蜗杆及蜗轮轴均采用圆锥滚子轴承，承受径向载荷和轴向载荷的复合作用，为防止轴外伸段箱内润滑油漏失以及外界灰尘，异物侵入箱内，在轴承盖中装有密封元件。该蜗轮减速器的结构包括电动机、蜗杆轴、蜗轮轴、箱体、滚动轴承、检查孔与定位销等附件、以及其他标准件等。3 传动系统的总体设计3.1 电动机的选择1）选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用 Y 系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构，电压 380V。2）选择电动机的容量工作机的有效功率为kWFvPW76.05.7从电动机到工作机传送带间的总效率为. . 162.6543由机械设计课程设计指导书表 9.1 可知：联轴器 0.991：轴承 0.982：双头蜗杆传动 0.75 3：开式齿轮传动 0.9443：滚子链传动 0.965：卷筒的效率 0.966所以电动机所需工作功率为10FvPd Kw3.157.63）确定电动机转速单级蜗杆减速器传动的传动比 ，开式圆柱齿轮传动的传动比)401(i 2i,链传动传动比范围为 ，而工作机卷筒轴的转速为)6(5.323min/906rdvnw所以电动机转速的可选范围为： i/)4.35(91.)8406( rnd综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为 1000r/min 的电动机。根据电动机类型、容量和转速，由机械设计课程设计指导书表 14.1 选定电动机型号为 Y100L-6。其主要性能如下表：电动机型号 额定功率/kw 满载转速/(r/min) 额 定 转 矩启 动 转 矩 额 定 转 矩最 大 转 矩Y100L-6 1.5 940 2.0 2.03.2 计算总传动比和各级传动比的分配（1） 计算总传动比05.19.4i（2） 各级传动比的分配 该传动系统由蜗杆传动、开式齿轮传动、链传动组成，故传动比主要集中在蜗杆上，由机械设计第 13 章 13.3.8 节知蜗杆传动应优先选用的传动比为 10、20、40、80，此处选 .由机械设计课程设计指导书表 2.1 知201i开式圆柱齿轮传动的传动比 ,此处取 .由机械设计第 14 章 14.5.383i4节知链传动传动比推荐范围为 ，此处取)5.32(i 65.2305.193i3.3 传动装置各轴的的运动和动力参数计算（1）各轴的转速蜗杆轴 min/9401rn蜗轮轴、开式齿轮传动小齿轮轴 320min/94ri/7r开式齿轮传动大齿轮轴、小链轮轴 54 n6.15大链轮轴、滚筒轴 76n6.2i/1rin/9.r（2） 各轴的输入功率蜗杆轴 kWkPd3.903.1蜗轮轴 97.05822 开式齿轮传动小齿轮轴 kkP5.8.23开式齿轮传动大齿轮轴 W8.0444 小链轮轴 kkWP6.098.0245 大链轮轴 81.656 滚筒轴 kk7.81.27（3） 各轴的输入转矩电动机轴的输入转矩为mNrkWnPTmdd 466 1035.in/940.15.105.9蜗杆轴 Nd 441 .3.蜗轮轴 T 42 1098.75开式齿轮传动小齿轮轴 mNm423 61098.开式齿轮传动大齿轮轴 NT 444234 108.9.6.05小链轮轴 mNmNT44245 1086.9.018.0大链轮轴 456 .6滚筒轴 4427 7.将上述计算结果汇总于下表，以备查用。 轴名 功率 P/kW转矩 T/(Nmm)转速n/(r/min)传动比 i效率 电动机轴 1.33 41035.940 1 0.99蜗杆轴 1.32 940 20 0.73蜗轮轴 0.97 498.47 1 0.96小齿轮轴 0.95 10647 3 0.94大齿轮轴 0.88 4.15.67 1 0.98小链轮轴 0.86 815.67 2.65 0.94大链轮轴 0.81 410.5.91 1 0.98滚筒轴 0.79 795.914. 蜗轮减速器传动零件的设计计算已知：