《机械设计方案课程设计方案》带式输送机说明书和总装图设计方案说明书

1、-0-/ 15目录设计任务书. 2第一部分传动装置总体设计. 4第二部分 V 带设计. 6第三部分各齿轮的设计计算. 9第四部分轴的设计. 13第五部分校核19第六部分主要尺寸及数据21设计任务书课程设计题目:设计带式运输机传动装置 690630760620运输机带速 V/（m/s0.80.90.750.9卷筒直径 D/mm320380320360工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期限为度允许误差为亠。二、课程设计内容1 ）传动装置的总体设计。2）传动件及支承的设计计算。3）减速器装配图及零件工作图。4）设计计算说明书编写。10 年，小批量生产，单班制工作8 小时/天）。运输速-1

2、- / 15每个学生应完成:1)部件装配图一张 A1)。2)零件工作图两张 A3)3)设计说明书一份 690运输机带速 V/(m/s 0.8_卷筒直径 D/mm 320_。已给方案：外传动机构为 V 带传动。减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。第一部分传动装置总体设计传动方案 已给定)1)外传动为 V 带传动。2)减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。3)方案简图如下：二、该方案的优缺点：该工作机有轻微振动，由于V 带有缓冲吸振能力，采用V 带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V 带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器部分两级展开式

3、圆柱齿轮减速，这是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承 不对称，要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。原动机部分为Y 系列三相交流 异步电动机。总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。计算与说明结2 )、-2-/ 15三、原动机选择Y 系列三相交流异步电动机)工作机所需功率：- =0.96 ( 见课设 P9传动装置总效率：| 见课设式 2-4 )EKIJ “ |见课设表 12-8)电动机的输出功率：| 见课设式 2-1 )选择电动机为 Y132M

4、1-6 型见课设表技术数据：额定功率 L )19-1 )满载转矩乂 I960最大转矩 凹Y132M1-6 电动机的外型尺寸 mm :见课设表 19-3 )A: 216 B : 178 C : 89 D : 38 E : 80 F : 10 G :AD 210 HD : 315 BB : 238 L : 235四、传动装置总体传动比的确定及各级传动比的分配总传动比：x| 见课设式 2-6 )额定转矩 匚)2.02.033 H : 132 K : 12 AB : 280 AC : 2701、各级传动比分配： 见课设式 2-7 )初定LHJ第二部分 v 带设计外传动带选为普通 V 带传动1、确定计算

5、功率:1)、由表 5-9 查得工作情况系数到由式 5-23机设)-3-/ 152、选择 V 带型号查图 5-12a（机设 选 A 型 V 带。3. 确定带轮直径1）、参考图 5-12a机设）及表 5-3机设）匕电机中心高符合要求）2）、验算带速由式 5-7机设）4）、传动比 i丨* |5）、从动轮转速4.确定中心距 和带长1）、按式5-23 机设）初选中心距取2）、按式（5-24 机设求带的计算基础准长度三查图.5-7（机设取带的基准长度 Ld=2000mm（3、按式（5-25 机设计算中心距:a（4、按式5-26 机设）确定中心距调整范围到= =二 5.验算小带轮包角a1由式（5-11 机设

6、6.确定 V 带根数 Z选取小带轮直径L03）、从动带轮直径查表 5-4机设）取-4-/ 15（1、由表5-7 机设）查得 dd1=112n1=800r/min 及 n1=980r/min 时，单根 V 带的额定功率分呷为 I.OOKw 和 1.18KW，用线性插值法求 n1=980r/min 时的额定功率 P0 值。（2、由表 5-10 机设）查得 P0=0.11Kw（3、由表查得5-12 机设）查得包角系数（4、由表（5-13 机设查得长度系数 KL=1.03（5、计算 V 带根数 Z,由式5-28 机设）取 Z=5 根7 计算单根 V 带初拉力 F0,由式5-29）机设。q由表 5-5

7、机设查得8 计算对轴的压力FQ 由式5-30 机设）得-5-/ 159.确定带轮的结构尺第三部分各齿轮的设计计算、咼速级减速齿轮设计1.齿轮的材料，精度和齿数选择，因传递功率不大，转速不高，材料按表7-45 号钢，锻选项毛坯，大齿轮、正火处理，小齿轮调质，均用软齿面。齿轮精度用精糙度为 Ra1.6，软齿面闭式传动，失效形式为占蚀，考虑传动平稳性，齿数宜取多些，取直齿圆柱齿轮）8 级，轮齿表面Z1=34则 Z2=Z1i=34X2.62=892.设计计算。1）设计准则，按齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度校核。2）按齿面接触疲劳强度设计，由式7-9 ） _T1=9.55X106XP/n=9

8、.55X106X5.42/384=134794 Nmm由图7-6 ）选取材料的接触疲劳，极限应力为6HILim=5806HILin=560由图 7-7 选取材料弯曲疲劳极阴应力6HILim=2306HILin=210应力循环次数 N 由式=6.64X109N2= N1/u=6.64X109/2.62=2.53X109由图 7-8 查得接触疲劳寿命系数；ZN1=1.1 ZN2=1.04由图 7-9 查得弯曲;YN1=1 YN2=1-6-/ 15由图 7-2 查得接触疲劳安全系数：Smin=1.4 又 YST=2.0 试选 Kt=1.3由式(7-1(7-2求许用接触应力和许用弯曲应力则 V1=(n

9、d1tn1/60X1000=1.3m/s(Z1 V1/100=1.3X(34/100m/s=0.44m/s查图 7-10 得 Kv=1.05 由表 7-3 查和得 K A=1.25.由表 7-4 查得 K3=1.08.取 Ka=1.05.贝 U KH=KAKVK3Ka=1.42 ,修正M=d1/Z 仁 1.96mm由表 7-6 取标准模数：m=2mm(3计算几何尺寸d 仁 mz 仁 2X 34=68mm d2=mz2=2X89=178mma=m(z1+z2/2=123mm b=$ddt=1X68=68mm 取 b2=65mm b 仁 b2+10=753.校核齿根弯曲疲劳强度由图 7-18 查得

10、，YFS1=4.1 , YFS2=4.0 取 Y& =0.7 由式(7-12校核大小齿轮的弯曲强度.二、低速级减速齿轮设计 直齿圆柱齿轮)1.齿轮的材料，精度和齿数选择，因传递功率不大，转速不高，材料按表 钢，锻选项毛坯，大齿轮、正火处理，小齿轮调质，均用软齿面。齿轮精度用 Ra1.6，软齿面闭式传动，失效形式为占蚀，考虑传动平稳性，齿数宜取多些，取贝 U Z2=Z1i=34X3.7=1042.设计计算。(1)设计准则，按齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度校核。2)得-7-/ 15T1=9.55 X 106XP/n=9.55 X 106 X 5.20/148=335540 Nm

11、m由图7-6 )选取材料的接触疲劳，极限应力为6HILim=5806HILin=560由图 7-7 选取材料弯曲疲劳极阴应力6HILim=2306HILin=210应力循环次数 N 由式=2.55X109N2= N1/u=2.55X109/3.07=8.33X108由图 7-8 查得接触疲劳寿命系数；ZN1=1.1 ZN=1.04由图 7-9 查得弯曲;YN1=1 YN2=1由图 7-2 查得接触疲劳安全系数：SFmin=1.4 又冷=2.0 试选 Kt=1.3由式(7-1(7-2求许用接触应力和许用弯曲应力riri则 V1=(nd1tn1/60X1000=0.55m/s(Z1 V1/100=

12、0.55X(34/100m/s=0.19m/s查图 7-10 得 Kv=1.05 由表 7-3 查和得 K A=1.25.由表 7-4 查得 KB=1.08.取 Ka=1.05.则KH=KAKVIK Ka=1.377 ,修正M=d1/Z 1= 2.11mm由表 7-6 取标准模数：m=2.5mm(3计算几何尺寸d 仁 mz1=2.5X34=85mmd2=mz2=2.5X104=260mma=m(z1 + z2/2=172.5mmb=$ddt=1X85=85mm取 b2=85mm b 仁 b2+10=953.校核齿根弯曲疲劳强度由图 7-18 查得，Ws1=4.1 ,YS2=4.0 取 Y=0.

13、7由式(7-12校核大小齿轮的弯曲强度.将有关值代入式（7-9得-8-/ 15总结：高速级 z 仁 34 z2=89 m=2低速级 z1=34 z2=104 m=2.5第四部分 轴的设计高速轴的设计1. 选择轴的材料及热处理由于减速器传递的功率不大，对其重量和尺寸也无特殊要求故选择常用材料45 钢,调质处理.2. 初估轴径按扭矩初估轴的直径_,查表 10-2，得 c=106 至 117,考虑到安装联轴器的轴段仅受扭矩作用-取c=110 则：aKID1mi n=aHlD2mi n=D3mi n=3.初选轴承1 轴选轴承为 60082 轴选轴承为 60093 轴选轴承为 6012根据轴承确定各轴安

14、装轴承的直径为：D 仁 40mmD2=45mm D3=60mm4.结构设计（现只对高速轴作设计，其它两轴设计略，结构详见图 为了拆装方便，减速器壳体用剖分 式,轴的结构形状如图所示.（1.各轴直径的确定初估轴径后，句可按轴上零件的安装顺序，从左端开始确定直径.该轴轴段 1 安装轴承 6008,故该段直径为 40mm 2 段装齿轮，为了便于安装，取2 段为 44mm 齿轮右端用轴肩固定，计算得轴肩的高度为 4.5mm,取 3 段为 53mm 5 段装轴承，直径和 1 段一样为 40mm 4 段不装任何零件，但考虑到轴承 的轴向定位，及轴承的安装，取4 段为 42mm 6 段应与密封毛毡的尺寸同时

15、确定，查机械设计手册，选用 JB/ZQ4606-1986 中 d=36mm 的毛毡圈，故取 6 段 36mm 7 段装大带轮，取为 32mmdmin。2）各轴段长度的确定轴段 1 的长度为轴承 6008 的宽度和轴承到箱体内壁的距离加上箱体内壁到齿轮端面的距离加上2mm I1=32mm。2 段应比齿轮宽略小2mm 为 I2=73mmo 3 段的长度按轴肩宽度公式计算I3=1.4h ;去I3=6mm，4 段：I4=109mm。l5 和轴承 6008 同宽取 I5=15mm。l6=55mm，7 段同大带轮同宽，取 l7=90mmo 其中I4，I6 是在确定其它段长度和箱体内壁宽后确定的。于是，可得

16、轴的支点上受力点间的跨距L 仁 52.5mm, L2=159mm L3=107.5mmo3）.轴上零件的周向固定为了保证良好的对中性，齿轮与轴选用过盈配合H7/r6。与轴承内圈配合轴劲选用k6，齿轮与大带轮均采用 A 型普通平键联接，分别为 16*63 GB1096-1979 及键 10*80 GB1096-1979。4）.轴上倒角与圆角为保证 6008 轴承内圈端面紧靠定位轴肩的端面，根据轴承手册的推荐，取轴肩圆角半径为1mm 其-9-/ 15他轴肩圆角半径均为 2mm 根据标准 GB6403.4-1986，轴的左右端倒角均为 1*45。-10-/ 155.轴的受力分析(1) 画轴的受力简图

17、。2)计算支座反力。Ft=2T1/d 仁Fr=Fttg20。=3784FQ=1588N在水平面上FRIH=FR2H=F-FR1H=1377-966=411N在垂直面上FR1V= Fr2V=Ft- FR1V=1377-352=1025N（3） 画弯矩图 在水平面上，a-a 剖面左侧MAh=FR1HI3=966 52.5=50.715N ma-a 剖面右侧M h=FR2HI2=411153=62.88 N m在垂直面上MAv=M AV=FR1VI2=352X153=53.856 Nm合成弯矩，a-a 剖面左侧a-a 剖面右侧 一 画转矩图转矩3784X68/2 ) =128.7N m6. 判断危险

18、截面显然，如图所示，a-a 剖面左侧合成弯矩最大、扭矩为T,该截面左侧可能是危险截面；b-b 截面处合成湾矩虽不是最大，但该截面左侧也可能是危险截面。若从疲劳强度考虑，a-a , b-b 截面右侧均有应力集中，且b-b 截面处应力集中更严重，故a-a 截面左侧和 b-b 截面左、右侧又均有可能是疲劳破坏危险截面。7. 轴的弯扭合成强度校核-11-/ 15=14.57a-a-12-/ 15L-=J 3=0.1X423=7.41m3b-b 截面处合成弯矩 Mb:=174 N mWT=0.2d3=0.2X443=17036.8mm3安全系数查表 10-6 得许用安全系数 =1.31.5,显然 S ,

19、故 a-a 剖面安全.(2b-b 截面右侧抗弯截面系数一 3=0.1X533=14.887m3抗扭截面系数 WT=0.2d3=0.2X533=29.775 m3又 Mb=174 N m,故弯曲应力111弯曲应力到应力幅平均应力到1 1由附表 10-1 查得磨削加工，由附表 10-5 查得质量系数一1切应力8. 轴 的校 核：由 表10-1 = (1在 a-a 截面左侧由附表 10-4 查得绝对尺寸系数轴经安 全-13-/ 15切应力-14 - / 15显然 S ,故 b-b 截面右侧安全。3) b-b 截面左侧WT=0.2d3=0.2X423=14.82 m3b-b 截面左右侧的弯矩、扭矩相同

20、。弯曲应力切应力由附表 10-1 查得过盈配合引起的有效应力集中。贝 yr/d=0.05,由附表 10-2 查得圆角引起的有效应力集。由附表 10-4 查得绝对尺寸系数中系数。 又D-d )/r=1。则-15-/ 15查表许用挤压应力 所以键的强度足够联轴器的选择联轴器选择为 TL8 型弹性联轴器 GB4323-84减速器的润滑1.齿轮的润滑因齿轮的圆周速度 ,故 b-b 截面左侧安全。第五部分校 核高速轴轴承FR2H=Fr-FR1H=1377-966=411NFr2v=Ft- FRIV=1377-352=1025N 轴承的型号为 6008, Cr=16.2 kN1)FA/COr=02)计算当

21、量动载荷查表得 fP=1.2 径向载荷系数 X 和轴向载荷系数 Y 为 X=1，Y=0=1.2Xm=(1+0.25x2=2.5mmh=ha+hf=2+2.5=4.5mmda=d1+2ha=68+2x2=72mmdf=d12hf=682X2.5=63p=nm=6.28mms=nm/2=3.14x2/2=3.14mme=nm/2=3.14x2/2=3.14mmc=c*m=0.25x2=0.5mm齿轮 z2 的尺寸由轴可得 d2=178z2=89m=2 b=65 d4=49ha=ha*m=1x2=2mmh=ha+hf=2+2.5=4.5mmhf=(1+0.5x2=2.5mmda=d2+2ha=178

22、+2x2=182df=d12hf=1782x2.5=173p=nm=6.28mms=nm/2=3.14x2/2=3.14mme=nm/2=3.14x2/2=3.14mmc=c*m=0.25x2=0.5mmDADA 1.6D4=1.6x49=78.4Dg da-10mn=182-10 x2=162D2 0.25(D0-D3=0.25(162-78.4=20R=5 c=0.2b=0.2x65=13齿轮 3 尺寸由 轴 可 得 ,d=49d3=85z3=34m=2.5b=95ha=ha*m=1x2.5=2.5h=ha+hf=2.5+3.125=5.625hf=(ha*+c*m=(1+0.25x2.5=3.125 da=d3+2ha=85+2x2.5=90 df=d1-2hf=85-2x3.125=78.75 p=nm=3.14x2.5=7.85 s=nm/2=3.14x2.5/2=3.925e=s c=c*m=0.25x2.5=0.625齿轮 4 寸由轴可得 d=64 d4=260 z4=10