链式输送机设计说明图纸

1、链式输送机设计说明(图纸) TOC o 1-5 h z 课程设计任务书2设计要求2三设计过程2.确定传动方案2.选择电动机3.运动学和动力学计算4.带传动的设计6.直齿圆锥齿轮传动的设计计算86斜齿圆柱齿轮传动的设计计算 18.轴的初步设计计算19.轴承的寿命计算20.选用键并校核.减速器附件的选择.润滑和密封.心得体会四参考资料和书籍20机械设计基础课程设计说明书-1 -一课程设计任务书设计题目：设计链式输送机传动装置原始数据输出轴功率p,kW输出轴转速n,(r,min)3.8 125工作示意图：设计要求:.电动机;2.V带传动;3.链式输送机;4.锥齿轮减速器.设计说明书1份；.减速器转配

2、图1张（A0或A1）;3.零件工作图13张。机械设计基础课程设计说明书-2-设计过程结果三设计过程一确定传动方案1）外传动机构为V带传动。2）减速器为锥齿轮减速器。3）方案简图如下图：1.电动机;2.V带传动;3.链式输送机;4.锥齿轮减速器4）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。减速器部分锥齿轮减速，这是锥减 速器中应用最广泛的一种。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

3、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。机械设计基础课程设计说明书-3 -计算及说明结果二选择电动机传动装置总效率33,0.96, 0.99 , 0.97 , 0.97,0.851234,0.96带传动效率1,0.99滚动轴承效率2,0.97圆锥齿轮传动效率3,0.97链式输送机效率,6工作机输入功率p,3.8kww电动机所需要功率：p3.8wp,kw,kw,4.47d, 0.85a确定电动机的型号：运输带鼓轮的工作转速为：,125r/ming按课程设计指导书附表8.1查得圆锥传动比一般范围为：i,620,故电动机转速:an,i,n,(620), 125r/min,75

4、02500r/minaa根据功率p,p,且转速满足:750,n,2500r/mineddd选电动机型号为：Y112M,4参数：额定功率为:P,4kw电动机满载转速n,1440r/minm电动机轴伸出直径D,38mm电动机收伸出长度L,80mm机械设计基础课程设计说明书-4 -计算及说明结果三运动学和动力学计算：1总传动比及其分配总传动比 i,/,1440/120,12nnamg2分配减速器的各级传动比直齿轮，圆柱斜齿轮传动比：带传动比：i,3.51 锥齿轮传动比:i,2.422链式输送机传送比：i,1.5533.计算减速器各轴转速：1440/3.5411/minn,n,r?m/2.8411/2

5、.42170/minn,n,r?/3.8170/1.55125/minn,n,r?n125/minn,r?链式输送机4.减速器各轴功率计算：,p3.760.963.6,p, ,kw?12d,3.60.990.993.52p,p, , ,kw?233.520.990.970.973.8p,p, , , ,kw?24p,p,3.8kw?链式输送机5.减速器各轴功率转速.转矩列表：轴号功率p(kw)转速n(r/min) 转矩T(N/m)3.76 1440 24.9 电动机轴3.6 411 66.9 ? 轴3.52 170 114.3 ? 轴3.8 125 206.2 ? 轴3.8 125 206.2

6、 链式输送机机械设计基础课程设计说明书-5 -计算及说明结果四带传动的设计1.确定V带型号和带轮直径：工作情况系数KA:由表11.5确定(载荷轻微震动，双班制)计算功率 p,k,p,1.2, 3.714,4.46kwcAd选带型号：由图11.15(小带轮转速,Pc)小带轮直径：由表11.6 , Dmin=75mm(即)大带轮直径：n,n1mk,1.2 带根数：由表 11.8, P,1.18kw;由表 11.7, k,0.95;Aa0由表 11.12, k,0.99;由表 11.10,p,0.11kwl0pcz,p,4.46kwc(p , ,p)kkal004.46,3.68, 取 z,4(1.

7、18 , 0.11) , 0.95, 0.995.求轴上载荷A型张紧力：取 D,112mmi表 11.4, q,0.10kg/m,则 1p2.5,k2caF,500() , qv0vzka4.462.5,0.95,500 , () , 0.10, 5.63,162.13N5.63 , 40.95轴上载荷：a160.151F,2zFsin,2 , 4, 162.13, sin,1277.63NQ022 带轮结构设计略此带为普通v带B,(z,1)e , 2f,65mm机械设计基础课程设计说明书-6 -计算及说明结果z,4五.直齿圆锥齿轮传动的设计计算：由题可知，小齿轮选用40Cr,调制处理，硬度为

8、240280HB取平均硬度260HB;大齿轮选用45号钢，调制处理，硬度为230HB 齿面接轴疲劳 强度计算：齿数 z 和精度等级：取 z,24,z,iz,2.8, 24,67.2,取 68121F,162.13N0 估计V,4m/s,由表12.6,选8级精度。吗使用寿命K,由表12.9 ,取K,1.25AA动载系数K,由表12.9 ,取K,1.18vVKFAtF,1277.63N齿间载荷分配系数由表，估计 K,12.10Z,100N/mmQHabu2.8cos,0.94,122u, 12.8, 1z,24,z,68122, 选用 8 级精度ZZZ4.7KTEH,1,d, 1,2 (1,0.5

9、)u,K,1.25,HARRK,1.18,107.54mmV机械设计基础课程设计说明书-7 -计算及说明结果验算圆周速度及KaFt/b,d,(1,0.5)d,91.41mm11mR,dn11mv,1.84m/s(与估计值相近)m60, 10002T1F,1921Ntd1mm,4.5mmdd11,b,R,47.3mmRRRd,108mm21,2sin,1,cos11d,306mm2KFAt,50.8N/mm,100N/mm(f原估计值相符)b确定传动主要尺寸 R,162.25mmd1 大端模数 m,m,4.49mm,由表 12.3 ,取 m,4.5mm zb,49mm1实际大端分度圆直径 d,d

10、,mz,108mmY,2.7311Fa1d,mZ,306mm y,2.1522Fa2mY,1.6422Sa1 锥距 R, R,z ,乙162.25mm122Y,2.07Sa2 齿宽 b,b,R,0.3 ,162.25,48.68mm,取 b,49mmRY,0.68齿根弯曲疲劳强度计算：，齿形系数Y,由图12.30, F,2.73 ,F,2.15Fa12FaFa应力修正系数 Y,由图 12.31, Y,1.64,Y,2.07SaSa1Sa20.75 重合系数 Y, y,0.25 , ,0.68 ,aV齿间载荷分配系数K,由表12.10FaKF/b,100N/mmAt机械设计基础课程设计说明书-8

11、 -计算及说明结果1k,1.47,FaY,载荷系数 K,K,KKKK,3.90AVFa,弯曲疲劳极限由图，12.23c,600MpaFlimFlim1,570MpaFlim2弯曲最小安全系数由表，S,12.14S,1.25FminFmin弯曲寿命系数由题意，Y,Y,Y,1.0NN12NK,1.47尺寸系数，由图，Y12.25Y,1.0FaXX,许用弯曲应力:F,K,3.90,YY600 , 1.0, 1.0Fli11mNx,480MpaF1,600MpaS1.25Flim1Fmib, ,570Mpa570, 1.0, 1.0,Flim2,456MpaF2S,1.251.25Fmin 验算 Y,

12、Y,1.0NN12 4.7KTYYYY,1.0,111FaSa,x,F12232, , , 1,0.5zmu, 1RR14.7, 3.90, 87790, 2.73, 1.64, 0.68,144.84Mpa, F12232, , 0.3 ,1,0.5 , 0.3 , 24, 4.5 , 2.8 , 1,480MpaYY2.15 ,2.07F1Fa2Sa2,144.84, ,144.0Mpa,21F2FF,456MpaYY2.73 ,1.6411FaSaF2,144.84MpaF1 ,144.0Mpa F2 六.斜齿圆柱齿轮传动的设计计算：T,236.068N/m1选择齿轮材料，小齿轮40Cr

13、,调制，硬度260HB大齿轮45号钢，调制，硬度 240HB.齿面接触疲劳强度计算：.初步计算P3.3966 转矩 T, T,9.55 , 10,9.55 , 10, ,236068N/mm1n137.141机械设计基础课程设计说明书-9 -计算及说明结果,齿宽系数，查表12.13,可取,1.0dd,A 值，由表12.16,估计,10,取A,81dd,初步计算的许用接触应力：由图12.17cH,710Mpa,580Mpa,Hlim1Hlim2,0.9,639Mpa,H1Hlim1,0.9,522Mpa,H2Hlim2初步计算的小齿轮直径d1Tu, 11dA31d2,u,dH2360683.38

14、, 13,81, , ,84.3,取 d,85mm123.381, 522初步齿宽 b,b,d,85,取 b,85mmd1.校核计算,dn11 圆周速度 v,v,0.61m/s60 , 1000,齿数z,模数m和螺旋角取 z,28,z,iz,94.6,95121d851m,3.04,由表 12.3,取 m,3mmtnz281m3,n,arccos,arccos,9.30（和估计值接近）m3.04t使用系数K:由表12.9, K,1.25AA动载系数K:由表12.9, K,1.1VA齿间载荷分配系数K:Ha由表12.10 ,先求2T2, 2360681F,5555Ntd851KF1.25, 54

15、90At,80.7N/mm,100N/mmb85机械设计基础课程设计说明书-10 -,，计算及说明结果,11,1.88,3.2, cos,1.71,a,zz,12,zbsind1 表，12.8,tan,1.46,mn，表，12.8, , ,1.71 , 1.46,3.17,a,tantan20,n 表，12.8,arctan,arctan,20.24,t,coscos9.30,表，12.8cos,coscos/cos,0.99bnt,2 由此得 K,K,/cos,1.75HaFab, 齿向分布载荷系数，由表 K12.11H 2,b,323,K,A, B, C,10b,1.17 , 0.16,

16、1, 0.61, 10, 85,1.38H,d1,载荷系数 K,KKKK,1.25, 1.1, 1.75, 1.38,3.32AVHaH弹性系数，；节点区域系数：由图，ZZ,189.8Mpa12.16Z,2.37EEH , 重合度系数，由式，因故 Z12.31,1,1,4,11,()Z,1, ,0.76,31.71,旋转角系数，ZZ,cos,cos9.30,0.99接触最小安全系数由表，S,12.14S,1.05HminHmin接触寿命系数由图，Z,12.18Z,1.13,Z,1.18NN1N2,ZHlim1N1,许用接触应力，,764MpaHH1SHmin,Z,Hlim2N2,652MpaH

17、2SHmin2KTu, 11,验算:,ZZZZ,HEH2ubd1, 3.61 , 2360683.38 , 1,189.8 , 2.37, 0.76, 0.99, , 23.3885 , 85 ,642Mpa,H2机械设计基础课程设计说明书-11 -计算及说明结果.确定传动主要尺寸di , 1, , 85, 3.38, 1, , 1 中心距 a,a,186.15mm22实际分度圆直径d,因中心距未作圆整，故分度圆直径不会改变，即:12ad,85,d,id,287.3mm121i, 1齿宽 b,b,d,85mm,d1齿根弯曲疲劳强度验算：，z281齿形系数Y,z,29.13Fa1V33cosco

18、s9.3010z,2z,98.842V3cos由图，12.21Y,2.55,Y,2.18F12aFa 应力修正系数由图：Y,12.22SaY,1.62,Y,1.75S1S2aa,重合度系数:Y,11,1.88,3.2, cos,1.71,aV,zz12VV, 一0.75,Y,0.25 , ,0.69,aV,螺旋角系数：当时，按算 YY,1,0.25,0.75(,1,1)min,Y,1,0.92,Ymin,120齿间载荷分配系数由表注，K,12.103Fa,3.17,2.7,Y1.71, 0.69,前已求得故 K,1.75,K,1.75FaFa,Y,齿向载荷分布系数：由图 12.14b/h,85

19、/(2.25, 3),12.6机械设计基础课程设计说明书-12 -计算及说明结果K,1.35FB,载荷系数：KK,KKKK,1.25 , 1.1, 1.75, 1.35,3.25AVFaF许用弯曲应力：弯曲寿命系数：由图，Y12.24Y,0.95,Y,0.97NN1N2尺寸系数：由图Y12.25,Y,1.0XX,弯曲疲劳极限；由图12.23c,600Mpa,450MpaFlimFlim1Flim弯曲最小安全系数：由表，S12.14S,1.25minminFF,许用弯曲应力:F,YY600 , 0.95,1.0lim11FNX,456MpaF1S1.25minF,YY450 , 0.97, 1.

20、0,lim22FNX,349.2MpaF2S1.25minF验算：2KT1,YYYY,F111FaSabdm1n2, 3.25, 236068, , 2.55, 1.62, 0.69, 0.92,186Mpa,F1 85 , 85, 3YY2.18, 1.7522FaSa,186, ,172Mpa,F21F2FYY2.55, 1.62Fa1Sa111七.轴的初步设计计算：选取轴的材料及热处理：选取45号钢，调制处理按许用切应力估算轴的最小直径：P3d,Cminn由表 16.2 ,取 C,1123.533?轴:d,112 , ,23.46,取 d,30mm1min1min3843.393?轴:d

21、,112 , ,32.62 ,取 d,40mm2min2min137.14机械设计基础课程设计说明书-13 -计算及说明结果3.263 ?轴:d,112 , ,48.33mm,取 d,50mm3min3min40.57初选联轴器和轴承：.联轴器选择减速器输出轴与工作机输入轴采用弹性注销联轴器，具型号为ZC50107 HL5JB56107主要参数尺寸如下：公称扭矩：T2000N/m, n许用转速:n3550r/min,.轴承的选择?轴选择圆锥滚子轴承30207?轴选择圆锥滚子轴承30209?轴选择圆锥滚子轴承30211（轴？）轴的结构设计1.拟定轴上零件的装配方案下图为？轴上的装配方案12轴的材

22、料选用45号钢，调制处理,650Mpa,360MpaBS根据轴的初步设计：机械设计基础课程设计说明书-14 -计算及说明结果2.轴的长度的确定A,由带轮的大带轮决定我们由前面的带传动带轮宽为 65mm为键槽预留一定长度我们可确定d,31mm,l,70mm11B.由轴承决定前面选取的轴承30207,可确定d,35mm,l,16mm33(一般为利于固定 1mm)3C.由经验公式算轴肩高度：h,0.07 , 35, (12),(3.54.5)mm,取轴肩高为 5mm5!定 d,4344由机械设计课程设计要求可得1,l,2d,2, l,54mm.取 l,60.,43342,D.根据轴承安装方便的要求，

23、取 d.d均比d小1mmt3253d,33mmd,34mm2513根据安装轴承旁螺栓的要求，取l,20mm.2根据齿轮与内壁的距离要求，取l,16mm.5机械设计基础课程设计说明书-15 -计算及说明结果L1 L2O, L3KK 确定轴上各力作用点及支点跨距由于选定的是深沟球轴承，其负荷中心在轴向宽度的中点位置，（?轴）轴的结构设计：轴的材料选用：45号钢，调制处理MpaMpa,650,360BS,一做出轴的初步设计：.由轴承30209可知，还要预留9mmi勺挡油板，当然轴应当小1mm但是打圆锥齿轮会占2mm所以还是取l,29 , d,45.11.由齿轮的厚度为56mm,由应小2mm所以取l,

24、54,又考虑到l至U l的过渡，212 取d,47mm.2 3.l长度适量取30mm而轴肩应大于8mm我们就取d,54.33144.由小齿轮的厚度85mm决定，我们就取l,83mm,取d,d,47mm.4425.由圆锥滚子轴承30211的厚度决定，再加上挡油板厚度10mmf口大齿轮多出的2mml,31mm.,d,45mm.55可以得到下图机械设计基础课程设计说明书-16 -计算及说明结果（二）轴的数学计算部分：L1=46.5mm.L2=98.5mm,L3=63mm轴的受力分析：P,3.39Kw,n,137.14r/min,T,236.07N/m 轴上的功率 222求作用齿轮上的力：F,2T/d

25、 大圆锥齿轮的圆周力 t12m,d,(1,0.5)d,(1,0.5, 0.3) , 280mRF,2T.1000/d,1983.8Nt12m1,2 轴向力 F,Ftan.sin,1983.8, tan20, 1,cosa1t1222.8 , 1,4.238N151,径向力 F,Ftan.cos,1983.8 , tan20 , cosr1t1222.8 , 1,242.85N小圆柱齿轮的圆周力：F,2T1000/d,2 , 236.07, 1000/85,5554.6Nt221F,Ftan,5554.6 , tan9.30,909.7Na2t2机械设计基础课程设计说明书-17 -计算及说明结果

26、,F,Ftan/cos,5554.6,tan20/cos9.30,2048.7Ntr22求支反力：水平面上：85306F(L, L),FL , F, , F,rraa123232122R,H1L , L, L123,242.97N85306F(L, L),FL , F, , F,rraa212112122R,H2L , L, L123,1562.9N垂直面上：F(L, L), FLtt12323R,V1L , L, L123,3222.7NF(L, L), FLtt22111R, V2 L , L, L123,4315.7N根据受力图画出剪力图和弯矩图：竖直方向受力图： 修工16机械设计基础课

27、程设计说明书-18 -计算及说明结果Mv:水平方向受力图：FrlRHERH1Fr2剪力图:242N由上图可知应力最大处的位置，校核此处即可由于扭转切应力的脉动循环变应力，取 ,0.6因此轴的计算应力：机械设计基础课程设计说明书-19 -计算及说明结果1722,M, (T)3a, 其中,0.1dl,1,22213, (0.6 , 236.07),54Mpa 0.1 , 47许用应力值由表16.3查得，,75Mpa,1因此,1,1另外小齿轮的两个端面处较危险，左端按轴颈d=45mm若弯曲组合按最大处计算，则有：22,M, T, , a ,57Mpa,1,130.1d轴？的设计：13l1的尺寸有联轴

28、器确定，我们留出 30mm勺余量，则可取l1=80mm,d1由联轴器内的内径确定取d1=50mml2的尺寸由挡油板宽度，轴承宽度和轴承端盖的宽的确定，挡油板8mm轴承宽度为21mm端盖24mm在这之上加上2mm,l2=55mm,d2由轴承确定为55mm. 3.l3的尺寸由2轴的尺寸确定让它们轴承之间的尺寸相减得到，l3=85.5mm,d3应高出l2,58mm,我们取d3=62.l4由大齿轮的宽度决定，大齿轮的宽度应小于小齿轮6mm所以大齿轮宽度为78mm我们取l4=77,d4应高与轴承l5 ,2mm.所以d4=57mml5 由轴承的宽度21,和挡油板12.5mm再加齿轮的余量1mm,l5=34

29、.5mm,d5 由18轴承的内径决定d5=55mm.机械设计基础课程设计说明书-20 -计算及说明结果八（轴承的寿命计算（以？轴轴承30209为例）30209的主要性能参数如下:（可查阅相关手册）基本额定动载荷：C,67.9KNr基本额定静载荷：C,83.6KN0r极限转速：N,4500r/min（脂润滑）0N,5600r/min（油润滑）0轴承面对面安装，由于前面求出支反力，则轴承受力为 ：2222F,R, R,242.97 , 3222.7,3231.8NrHv111 2222F,R , R,1562.9 ,4315.7,4590NrHv222F,4.238Na1 F,909.7Na2由于 F/C,909.7/（83.6, 1000）,0.0109Na20r由表 18.7 彳#:e=0.4F/F,909.7/4590,0.198,e;X,1,Y,0a2r2当量动载荷P为:（由表18.8,取）f,1.1pp,fXF , YF,fF,3554.98N , , 111111praprP,fF,5049N22pr轴承寿命计算：由