机械设计-课程设计链式输送机传动装置

攀枝花学院学生课程设计说明书题 目： 机械设计—课程设计链式输送机传动装置学生姓名： 学号：所在院(系)：机械工程学院专 业：机械设计制造及其自动化班 级：2023级机械设计制造及其自动指导教师： 职称：教授20231215日机械设计根底课程设计说明书 --1--目 录课程设计任务书 3二 设计要求 3三 设计过程 4确定传动方案 4选择电动机 5运动学和动力学计算 6带传动的设计 7直齿圆锥齿轮传动的设计计算 96斜齿圆柱齿轮传动的设计计算 12轴的初步设计计算 13轴承的寿命计算 23选用键并校核 24减速器附件的选择 26润滑和密封 27心得体会 29四 参考资料和书籍 29机械设计根底课程设计说明书 --2--— 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输出轴功率p／kW0.446.422h0工作示意图：〔二、条件：输送链牵引力 F=2200N；输送链速度 V=0.2m/s；输送链轮齿数 Z=19；输送链节距 P=100mm；工作状况 两年制，连续单向运转，载荷平稳，室内工作，无粉尘；使用期限 20年；生产批量 20台；生产条件 中等规模机械厂，可加工6~8级精度齿轮和7~8级精度蜗轮；动力来源 电力，三相沟通380/220V;检修间隔期 四年一次大修，两年一次中修；半年一次小修。〔三、设计工作量：11份；21张〔A0A；31~3张。机械设计根底课程设计说明书 --3--设计过程三 设计过程—确定传动方案外传动机构为V带传动。减速器为锥齿轮减速器。方案简图如以下图：电动机；2.V带传动；3.链式输送机；4.锥齿轮减速器该方案的优缺点：该工作机有稍微振动，由于V带有缓冲吸振力量，承受V带器局部锥齿轮减速，这是锥减速器中应用最广泛的一种。原动机局部为Y相沟通异步电动机。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、工作牢靠，此外还构造简洁、尺寸紧凑、本钱低传动效率高。机械设计根底课程设计说明书 -4-计算及说明二选择电动机电动机类型和构造型式选用一般用途的Y系列三相异步电动机。传动装置总效率：A，得：1 2

33

0.960.9930.970.970.850.96带传动效率1 0.99滚动轴承效率20.97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：FVp w

22000.21000

0.44kw机械设计根底课程设计说明书 -5-电动机所需要功率：pp d a

kw0.44/0.876kw0.502确定电动机的型号：运输带鼓轮的工作转速为：6.3r/ming按课程设计指导书附表1查得常见机械传动比一般范围为：i 8~336,故电动机转速：an ia

n(8~336)6.3r/min50.4~2116.8r/min依据功率ped

p,且转速满足50.4nd

2116.8r/min选电动机型号为：Y8014参数：额定功率为：P0.55kw电动机满载转速n 1390r/minm电动机轴伸出直径D607.55mm,电动机收伸出长度L80mm三.运动学和动力学计算1.总传动比及其安排.机械设计根底课程设计说明书 -6-总传动比i na m

n /6.3220.6gz1

不宜过大，2

最好是奇数，由链齿轮2z2z

95i 1 z1

6.1i1

i2

3.5~7.5取i 2z3

4

z5120.3齿数比u z41 z3

120524d1 小齿轮直径：查机械设计第八版纪明刚主编，d1 22dd1

5407.28011 总传动比：iii u i 6.157.211 齿轮实际转速：n”nw i

1350220.6

6.32、安排减速器的各级传动比斜齿圆锥齿轮传动比：i1

6.1i2

7.2锥齿轮传动比：i 53机械设计根底课程设计说明书 -7-3、计算减速器各轴转速：nn /iⅠ m 1n n/iⅡ Ⅰ 2n n

910/6.1228r/min205/7.232r/min37/56.4r/minⅢ Ⅱ 3n n

8.3r/min链式输送机 Ⅲ4、减速器各轴功率计算：ppηηⅠ d 1

0.5020.960.990.477kwp pηηⅡ Ⅰ2

0.4770.990.970.458kwp pηη 0.4580.990.970.42kwⅢ Ⅱ2 4p p链式输送机

0.42kw5、减速器各轴转矩计算：P 0.502T9.55103n

9.55103

1390

3.45N/mp 0.477T9.55103Ⅰ9.55103 19.875N/mp 0.4771 n 228Ⅰp 0.458T9.55103 Ⅱ9.55103 136.68N/m2 n 32Ⅱp 0.42T9.55103 3 n

9.55103

6.3

636.7N/mT链式输送机T

Ⅲ636.7N/m6、减速器各轴功率转速转矩列表：轴号 功 率转 速转矩 Tp(kw)n(r/min)〔N/m〕电动机轴0.4413503.45Ⅰ轴0.47722819.875Ⅱ轴0.45832136.68Ⅲ轴0.426.4636.70.426.4636.7机机械设计根底课程设计说明书 -8-计算及说明 结果1.V带型号和带轮直径：KA1568-7KA=1.1计算功率p k p 1.10.5020.55kwc A d

k 1.2A〔小带轮转速，Pc〕小带轮直径：dd1=80mm1578-11；dd2=6.180=488mm由机械设计150页〔8~15a〕

p 4.46kwc基准长度：Ld0

2a

〔dd1

〔dd1-d

4a0

1975.4mmA型d20d2由机械设计158页〔8-22〕；d20d2机械设计146页由表8-2选Ld0

1800mm，K

1.01

取D112mmL1L机械设计158页由表823：中心距：aa

〔Ld-

0 d02中心距变化范围244~808mm

-9-被选中心距7d da2d d〕d1 d2 0 d1 d20 1136取a0 页包角：57.301800(d

d )

122.709001800(d

d1d

a

237.30900

d1 a1212

}122.70K

4a。P0

153页查表84b，p0

lp

0.55cz(p p)kkc0 0 al

14.084

3.44取z35.求轴上载荷v dd1nm张紧力：

5.82ms机械设计149页查表83，得q0.10kg/m,则张紧力

pc(

2.5k

)qv20

vz 0.55 (3

0.84

)0.105.82234.5NF 2zFQ

sin

12334.5sin2

122.72

181.66N带轮构造设计略B2f机械设计根底课程设计说明书 -10-计算及说明 结果五.直齿圆锥齿轮传动的设计计算：230HB。齿面接轴疲乏强度计算：

z3齿数z和精度等级：取z1

24,z2

iz313

估量V吗

4m/s,由机械设计210页表108，选8级精度。

F34.5N0机械设计193页表10-2，使用寿命KA机械设计194页图10-8，动载系数KV

齿间载荷安排系数KHaKF

,由机械设计195页表103；

F 181.66N估量AtZ100N/mm Qbi5cos 3 0.98i5i31 21 521i3

z1

1204.7KT

ZZ Z 2

d1 11

R

)2i

HH

K AK 103.52mm V取d104mm,1( 1/3)R机械设计根底课程设计说明书 -11-计算及说明 结果验算圆周速度及KaFt/b47d (10.5)d 86.32mmmR1 1mRd nv m12 0.14m/s〔与估量值相近〕m 6010002T dF 1t dm1

0.46N,m m13.6z1

m4.5mmb

R d

i21

73.4mm3R R 1 23KF

d 108mm1d 540mmA t0.00078N/mm100N/mm〔与原估量值相符〕 2b确定传动主要尺寸d

R274.5mm大端模数mm

14.33mm，取m4.5mmz1实际大端分度圆直径d,d

mz

108mm

b90mmd mz2

1 1540mmm

YFa1Y

2.652.14锥距R，R2

z2z21 2

274.5mm

Y

1.58齿宽bb

R0.33274.590.6mm,取b90mmR

Y

1.83齿根弯曲疲乏强度计算：机械设计200页查表10-5.

Y 0.68齿形系数Y

，应力修正系数Y，F

2.14YSa1

Fa1.58,YSa2

Sa Fa1

Fa2重合系数Y，y

0.68 aV齿间载荷安排系数K 1Fa Y

机械设计根底课程设计说明书 -12-计算及说明 结果载荷系数KKKKA V

K KFa

3.58

Flim

520Mpa2

480Mpa

FN1

0.85,；K FN2

K 1.47许用弯曲应力 ： FaFF1

K * 0.85*520 FN1 Flim1 315.7MPaS 1.4K * 0.88*480 FN2 Flim2 301.7MPa

K3.90 600MpaFlim1F2 S 1.4

lim2

570Mpa4.7KTY Y Y

S 1.25 1Fa1Sa1

FminF1 R

R

2z2m3 i1

21

Y YN1

1.0 4.73.58230372.561.580.68

Y 1.00.3

x22424.53 521 F1

Y Y

F2 F1Y Y

2.651.58 F2Fa1Sa1

315.7MpaF2六.斜齿圆柱齿轮传动的设计计算：选择齿轮材料，小齿轮 40Cr,调制，硬``````````````````````度

138.6MpaF1129.6MpaF245240HB.齿面接触疲乏强度计算：1.初步计算

T23037N/m1转矩T，T9.55106

P 0.55 9.55 106 1 n 2281机械设计根底课程设计说明书 -13-计算及说明计算及说明结果七.轴的初步设计计算：选取45号钢，调制处理按许用切应力估算轴的最小直径：dminA n机械设计370页15-2得P03由机械设计370页表15-3，取A1120Ⅰ轴：d1min11230.4772280.458321min15mmⅡ轴：d2min112327.2，取d2min30mmⅢ轴：d3min11230.426.4d3min45mm计算及说明计算及说明结果初选联轴器和轴承：1.联轴器选择减速器输出轴与工作机输入轴承受弹性注销联轴器，其型号为：HL5ZC50107JB56107主要参数尺寸如下：许用转速n3550r/2.轴承的选择Ⅰ轴选择圆锥滚子轴承30207Ⅱ轴选择圆锥滚子轴承30209Ⅲ轴选择圆锥滚子轴承30211〔轴Ⅰ〕轴的构造设计公称扭矩：T 2023N/mn机械设计根底课程设计说明书 -14-1. 1. 拟定轴上零件的装配方案以下图为Ⅰ轴上的装配方案B650Mpa,S360Mpa依据轴的初步设计:计算及说明计算及说明结果2.轴的长度确实定机械设计根底课程设计说明书 -15-由带轮的大带轮打算我们由前面的带传动带轮宽为48mm为键槽预留肯定长度我们可确定d1由轴承打算

1

50mm前面选取的轴承30207，可确定d33由阅历公式算轴肩高度:

25mm,l3

16mmh 0.07251~2)(3.5~4.5)mm,取轴肩高为5mm确定d4

33由《机械设计课程设计》要求可得l 2d 21l34mm.取l

40.4 3 23 4依据轴承安装便利的要求，取d2

d5

3d 23mm，d2

24mm依据安装轴承旁螺栓的要求，取l2依据齿轮与内壁的距离要求，取l

20mm.5依据齿轮孔的轴径和长度，确定d6则：

22mm,l6

43mm计算及说明 结果机械设计根底课程设计说明书 -16-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，〔Ⅱ轴〕轴的构造设计：轴的材料选用：45号钢，调制处理 650Mpa, 360MpaB S由轴承30207可知，还要预留9mm的挡油板，固然轴应当小1mm，但是打圆锥齿轮会占2mm，所以还是取l1

1

35.由齿轮的厚度为46mm,轴应小2mm,所以取l

44,又考虑到l到l的过渡，取d 37mm.2

2 1 23.l3

长度适量取30mm，而轴肩应大于8mm,我们就取d3

45.由小齿轮的厚度75mm，打算，我们就取l4

83mm,取d4

d 37mm.2由圆锥滚子轴承30211的厚度打算，再加上挡油板厚度10mm,和大齿轮多出的2mm,取l 31mm.,d 35mm.5 5可以得到以下图：〔二〕轴的数学计算局部：

计算及说明 结果机械设计根底课程设计说明书 -17-L1=41.5mm.L2=88.5mm,L3=58mm轴的受力分析：轴上的功率P2

0.458Kw,n2

32r/min,T2

136.68N/m求作用齿轮上的力：大圆锥齿轮的圆周力Ft1

2T/d2 md (10.5)dm R 实

(10.51)540450mm3F 2Tt1 2

.1000/dm

607.47N1轴向力Fa143.704N

Ftan.sint1 2

tan20 1cos2

521径向力Fr1

Ftan.cost1

607.47tan20cos

1521216.33N小圆柱齿轮的圆周力：F 2T1000/d 2136.681000/1082531Nt2 2F F

tan2531tan.sin

182.232Na2 t2 2计算及说明计算及说明结果机械设计根底课程设计说明书 -18-F Fr2

tancos2

804N求支反力：水平面上：F(LL)F

LF 75F

540R r1 2 3

r2 3 a2 2

a1 2H120.2N

LLL1 2 3F (LL)F

LF 75F

540R r2 1 2

r11 a2 2

a1 2H2608N垂直面上：

LLL1 2 3F(LR t1 V1 L1

L)FL3 t2 3LL2 31254NF (L

L)FLR V2

2 1 t11LLL1 2 31884N依据受力图画出剪力图和弯矩图：竖直方向受力图：剪力图：机械设计根底课程设计说明书 -19-计算及说明 结果Mv：水平方向受力图：剪力图：剪力和：机械设计根底课程设计说明书 -20-M合：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：计算及说明 结果机械设计根底课程设计说明书 -21-a M2(T)2a1 87.752(0.6136.68)20.132

37.5Mpa许用应力值由机械设36页15-查得 ]60Mpa1因此 1 1另外小齿轮的两个端面处较危急，左端按轴颈d=35mm假设弯曲组合按最大处计算，则有：a M2Ta1

28Mpa

其中0.1d31 l轴Ⅲ的设计：l1的尺寸有联轴器确定，我们留出30mm的余量，则可取l1=80mm,d1由联轴器内的内径确定取d1=50mm。l2的尺寸由挡油板宽度，轴承宽度和轴承端盖的宽确实定，挡油板8mm,轴承宽21mm,24mm,2mm,l2=55mm,d255mm.l32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l2,5~8mm,d3=62.l4由大齿轮的宽度打算，大齿轮的宽度应小于小齿轮6mm,所以大齿轮宽度为78mm,l4=77,d4应高与轴承l5,2mm.d4=57mml52112.5mm1mm,l5=34.5mm,d5由轴承的内径打算d5=55mm.计算及说明

结果-22-八．轴承的寿命计算〔以Ⅱ轴轴承30209为例〕30209的主要性能参数如下〔可查阅相关手册根本额定动载荷:C 67.9KNr根本额定静载荷：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：F R2r1

R2v1

20.22125421254NF R2r2 H2

R2v2

608218842

1979.7NF 43.704Na1F 182Na2由于F /Ca2 0r

182/(83.61000)0.00217N32113-5.得：e=0.4F /Fa2

182/8040.23e;X1,Y0当量动载荷P〔由机械设计321页表13-，取fp

1.1〕pfXF YF fF 237.963N1 p 1

1 a1

p r1Pf2

Fp

884.4N轴承寿命计算：由于P2

P,只需验算2处轴承116670C 1667067.9100010L

r

3215421024h10h

n P 137.142

884.4 轴承预期使用寿命为；L53652036500h明显L L10h机械设计根底课程设计说明书 -23-九.选用键并校核：1、低速轴上键连接的校核1、与齿轮连接的键的校核依据：键的尺寸为bhL16mm10mm70mm，需传递的转矩T=451.04N.m，与键连接的轴颈d=56mm。键、轴、轮毂的材料都是钢，查得许用挤压应力p

100~120MPa，取其平均值

110MPa，p键的工作长度l=L-b=70mm-16mm=54mm，键与轮毂键槽的接触高度k0.5h0.5105mm。 2T1032451.04103

60MPaP kld 55456 P p2、与联轴器连接的键的校核依据：键的尺寸为bhL12mm8mm80mm，需传递的转矩T=451.04N.m，与键连接的轴颈d=42mm。键、轴、轮毂的材料都是钢，查得许用挤压应力p

100~120MPa取其平均值p110MPa，键的工作长度l=L-0.5b=80mm-6mm=74mm，键与轮毂键槽的接触高度k0.5h0.584mm。 2T1032451.04103

76.7MPaP kld 47442 P p2、高速轴上键连接的校核1、与带轮连接的键的校核依据：键的尺寸为bhL6mm6mm32mm，需传递的转矩T=34.26N.m，与键连接的轴颈d=20mm。键、轴、轮毂的材料都是钢，p查得许用挤压应力 100~120MPa，p机械设计根底课程设计说明书 -24-p取其平均值110MPa，p键的工作长度l=L-0.5b=32mm-3mm=29mm，键与轮毂键槽的接触高度k0.5h0.563mm。 2T103234.26103

39.4MPaP kld 32029 P p3、中间轴上键连接的校核1、与小齿轮连接的键的校核依据：键的尺寸为bhL10mm8mm70mm，需传递的转矩T=141.75N.m，与键连接的轴颈d=34mm。键、轴、轮毂的材料都是钢，查得许用挤压应力p

100~120MPa，取其平均值p

110MPa，键的工作长度l=L-b=70mm-10mm=60mm，键与轮毂键槽的接触高度k0.5h0.584mm。 2T1032141.75103

34.7MPaP kld 46034 P p2、与大齿轮连接的键的校核依据：键的尺寸为bhL10mm8mm40mm，需传递的转矩T=141.75N.m，与键连接的轴颈d=34mm。键、轴、轮毂的材料都是钢，查得许用挤压应力p

100~120MPa，取其平均值p

110MPa，键的工作长度l=L-b=80mm-10mm=70mm，键与轮毂键槽的接触高度k0.5h0.584mm。 2T1032451.04103

76.7MPaP kld 47042 P p机械设计根底课程设计说明书 -25-十.减速器附件的选择减速器由传动零件、轴系部件、箱体、附件以及润滑密封装置等组成。传动零件和轴系部件已经做过设计。、箱体箱体是减速器中全部零件的基座，作用在于支持旋转轴和轴上零件，并为轴上传动零件供给一封闭的工作空间，使其处于良好的工作状况；同时防止外界灰尘、异物侵入以及箱体内润滑油溢出。箱体兼做油箱使用，以保证传动零件的啮合过程的良好润滑。箱体是减速器中构造和受力最简单的零件之一，为了保证具有足够的强度和刚度，箱体有肯定的壁厚，并在轴承座孔上、下处设置加强肋。为了便于轴系部件的安装和拆卸，箱体做成剖分式，有箱座和箱盖组成，箱座和箱盖承受一般螺栓连接，用圆锥销定位铸造箱体承受灰铸铁铸造，刚性较好，外形美观，易于切削加工，能吸取振动和消退噪声，适合于成批生产。、减速器的附件、窥视孔和视孔盖漏，盖板底部有纸质封油垫片。、通气器时排出，保证箱体内外气压平衡，以免润滑油沿箱体结