《机械设计课程设计》带式输送机说明书和总装图 [复制链接]

太少了，但还要支持。

好资料！

目 录 X6T*?t3!9[  
设计计划任务书 ﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎1 U,tl)(!@Q-  
传动方案说明﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎2 ajy+%sXf=  
电动机的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎3 4x2 ;@Pd  
传动装置的运动和动力参数﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎5 S'h{["P~ 0  
传动件的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎6 Vr<eU>W  
轴的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎8 )YtdU(^J$  
联轴器的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎10 ?2q;`Nb  
滚动轴承的选择及计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎13 SHAC(3o/e  
键联接的选择及校核计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎14 B24,;2J  
减速器附件的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎15 R4#56#d<  
润滑与密封﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 3pk=c-x  
设计小结﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 ~S85+OJ;M  
参考资料﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎17 !.EDQ1k  
hhM?I$t:  
yUyx&Y/  
1.拟定传动方案 
RBA{!  
为了估计传动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构和传动方案，可先由已知条件计算其驱动卷筒的转速nw,即 <`f~Z|/-_(  
v=1.1m/s;D=350mm; f\|R<3 L  
nw=60*1000*v/(∏*D)=60*1000*1.1/(3.14*350) yP
~O C|Z  
一般常选用同步转速为1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机，因此传动装置总传动比约为17或25。 Iq[ d5)M4  
2.选择电动机 %>mB"Y,  
1）电动机类型和结构形式 S^,q{x*T  
按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y（IP44）系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。 =S
UCcdy&  
2）电动机容量 z'!sc"]W6  
（1）卷筒轴的输出功率Pw <hv {,1p-r  
F=2800r/min; s|O4>LsG  
Pw=F*v/1000=2800*1.1/1000 mdB~~j  
(2)电动机输出功率Pd 0dKv%X#\  
Pd=Pw/t -Wt(t2  
传动装置的总效率 t=t1*t2^2*t3*t4*t5 A7hWAq  
式中，t1,t2,…为从电动机到卷筒之间的各传动机构和轴承的效率。由表2－4查得： hmG^l4B.T  
弹性联轴器 1个 o
l7^T  
t4=0.99; |EjMpRNE  
滚动轴承 2对 sT<XZLu  
t2=0.99; B.oD9<9  
圆柱齿轮闭式 1对 8%,u~ELA  
t3=0.97; ?O|CY
 
V带开式传动 1幅  &$x1^  
t1=0.95; S_|VlI  
卷筒轴滑动轴承润滑良好 1对 )Bb:?!EuEH  
t5=0.98; RHIGNzSz  
则 :W6R]y  
t=t1*t2^2*t3*t4*t5=0.95*0.99^2*0.97*0.99*0.98＝0.8762 HC$rC"f  
故 EqjaD/6Y`  
Pd=Pw/t=3.08/0.8762 }TDoQ]P  
（3）电动机额定功率Ped *@-a{T}  
由第二十章表20－1选取电动机额定功率ped=4KW。 'k1vV  
3）电动机的转速 m+LP5S  
为了便于选择电动事，先推算电动机转速的可选范围。由表2－1查得V带传动常用传动比范围2~4，单级圆柱齿轮传动比范围3~6， C"[d bh!  
可选电动机的最小转速 ro8c-[V  
Nmin=nw*6=60.0241*6=360.1449r/min nu<kx  
可选电动机的最大转速 ol#4AU`  
Nmin=nw*24=60.0241*24=1440.6 r/min #FwTV@  
同步转速为960r/min SU$%nK)  
选定电动机型号为Y132M1－6。 0%b!ARix  
4）电动机的技术数据和外形、安装尺寸 d+iV19#i  
由表20－1、表20－2查出Y132M1－6型电动机的方根技术数据和 7&>==|
gt  
外形、安装尺寸，并列表刻录备用。 ZR|n\.  
G1?m}{D)  
电机型号 额定功率 同步转速 满载转速 电机质量 轴径mm -n#fj;.2_  
Y132M1-6 4Kw 1000 960 73 28 KM&bu='L^  
hVLVMqd  
大齿轮数比小齿轮数=101/19=5.3158 G>?'b  
3．计算传动装置总传动比和分配各级传动比 G{!adBna  
1）传动装置总传动比 f$I$A(0P  
nm=960r/min; kWm[Lt  
i=nm/nw=960/60.0241=15.9936 ~z$+uK  
2）分配各级传动比 9_&N0>OF  
取V带传动比为 s^lm 81;  
i1=3; "(NJ{J#A  
则单级圆柱齿轮减速器比为 032PR;]  
i2=i/i1=15.9936/3=5.3312 k>W}9^ cK  
所得i2值符合一般圆柱齿轮和单级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。 Cz)/Bq  
4．计算传动装置的运动和动力参数 tFrNnbmlQ  
1）各轴转速 %&\DCAFk  
电动机轴为0轴，减速器高速轴为Ⅰ轴，低速轴为Ⅱ轴，各轴转速为 N&YQZ^o  
n0=nm; u[b0MNE~  
n1=n0/i1=60.0241/3=320r/min dkI(&/  
n2=n1/i2=320/5.3312=60.0241r/min ^sb+|b  
-D^.I
 
2）各轴输入功率 UkzLUok]U  
按机器的输出功率Pd计算各轴输入功率，即 Bm:N@wg  
P0=Ped=4kw =Dc9|WuHN  
轴I 的功率 227 Z6#CF!  
P1=P0*t1=4*0.95=3.8kw /vrjg)fer  
轴II功率 s&Lyg>>`  
P2=P1*t2*t3=3.8*0.99*0.97=3.6491kw a$2WL g,  
3）各轴转矩 m14OPZ<3?-  
T0=9550*P0/n0=9550*4/960=39.7917 Nm wU(N<9  
T1=9550*P1/n1=9550*3.8/320=113.4063 Nm OtD!@GQ6  
T2=9550*P2/n2=9550*3.6491/60.0241=580.5878 Nm @mRda%qR  
二、设计带轮 ?<h|Q~JH  
1、计算功率 > a"4aYj  
P=Ped=4Kw F2WMts  
一班制，工作8小时，载荷平稳，原动机为笼型交流电动机 1WJ%n;  
查课本表8－10，得KA=1.1; rG"QK!R5  
计算功率 Ou,Eu05jt'  
Pc=KA*P=1.1*4＝4.4kw YH-+s   
2选择普通V带型号 oaMh5FPy  
n0 =960r/min C#@>osC  
根据Pc=4.4Kw，n0=960r/min,由图13-15（205页）查得坐标点位于A型 LAcK%  
d1=80~100 g'nN#O  
3、确定带轮基准直径 z3|)WS^  
表8－11及推荐标准值 3lo.YLP^  
小轮直径 (8d"G9R(  
d1=100mm; .In8!hjYy4  
大轮直径 M F_VMAq  
d2=d1*3.5=100*3.5=350mm r}~|,O3bc'  
取标准件 kp>AZVk  
d2=355mm; ^eHf'^Cvvu  
4、验算带速 i48Tb7Rx~n  
验算带速 3oE3bBj  
v=∏*d1*n0/60000=3.14*100*960/60000=5.0265m/s 6j5?&)xJ  
在5~25m/s范围内 QCVwslj
,K  
从动轮转速 Qe;j_ BH  
n22=n0*d1/d2=960*100/355=270.4225m/s [bZASeh  
n21=n0/3.5=960/3.5=274.2857m/s w/Ej>OS  
从动轮转速误差=(n22-n21)/n21=270.4225-274.2857/274.2857 +~cW0z  
=-0.0141 <'l;j"&lp  
5、V带基准长度和中心距 t]PO4GA  
初定中心距 I$vM )+v=  
中心距的范围 Mg^.~8\de  
amin=0.75*(d1+d2)=0.75*(100+355)=341.2500mm vddh 2G  
amax=0.8*(d1+d2)=0.8*(100+355)=364mm XJ9bY\>)q1  
a0=350mm; Sh2;^6d  
初算带长 aVbv.>  
Lc=2*a0+pi*(d1+d2)/2+(d2-d1)^2/4/a0 s\#eD0|  
Lc = 1461.2mm Z2soy-  
选定基准长度 }2i3  
表8-7,表8-8查得 3G9AS#-C  
Ld=1600mm; +jIE,N  
定中心距 *3r{s'm  
a0+(Ld-Lc)/2=(1600-1461.3)/2=419.4206mm &f$[>yg1-  
a=420mm; "i3Q)$"S  
amin=a-0.015*Ld=420-0.015*1600=396mm T.R(  
amax=a+0.03*Ld=420+0.03*1600=468mm f7Fr%*cO
 
6、验算小带轮包角 (y;8izp9!  
验算包角 {S;/+X,  
＝180-(d2-d1)*57.3/a=180-(355-100)*57.3/a ~IP3~m D  
145.2107 >120度 故合格 jhmWwT/O8^  
7、求V带根数Z w+Cs=!  
由式（13-15）得 jf'#2-   
查得 n1=960r/min , d1=120mm q,H 0=\  
查表13-3 P0=0.95 glvtumv  
由式13-9得传动比 `fUem,$)1F  
i=d2/(d1(1+0.0141)=350/(100*(1+0.0141)=3.5 $xU5vCwAo  
查表（13-4）得 q<` g  
;}=[( eqA  
由包角145.21度 8LouCv(>  
查表13-5得Ka=0.92 T-L;iH~0  
KL=0.99 hc4W|Ofj  
z=4.4/((0.95+0.05)*0.92*0.99)=3 |K%nVcR=  
8、作用在带上的压力F ,'69RL?-Wg  
查表13-1得q=0.10 )^o7%KX  
故由13-17得单根V带初拉力 Q<F-l.q   
R0v5mD$:G  
三、轴
DMY?'Nts!  
初做轴直径： d;kdw  
轴I和轴II选用45#钢 c=110 6 NJ5v+  
d1=110*（3.8/320）^(1/3)=25.096mm 7k>sE  
取d1=28mm jLEwFPz  
d2=110*(3.65/60)^（1/3）=43.262mm N>$Nw<wV  
由于d2与联轴器联接，且联轴器为标准件，由轴II扭矩，查162页表 +R_w- NI  
取YL10YLd10联轴器 u\-f\Z7  
Tn=630>580.5878Nm 轴II直径与联轴器内孔一致 Kpo{:a  
取d2=45mm (|PxR#{l<  
四、齿轮 @pKQ}?  
1、齿轮强度 ,&\uuD&.
@  
由n2=320r/min,P=3.8Kw,i=3 ;&Oma`Ec  
采用软齿面，小齿轮40MnB调质，齿面硬度为260HBS，大齿轮用ZG35SiMn调质齿面硬度为225HBS。 2@ <x%T  
因 ，
k8;  
SH1=1.1， SH2=1.1 K 8gd?
88  
， b%fn1Ag9  
， fi2@`37PM  
因： ， ，SF=1.3 [Yzh(a8  
所以 '14 G0<;yL  
LI&+5`  
1o;+.]B  
2、按齿面接触强度设计 P"<HxT?  
设齿轮按9级精度制造。取载荷系数K=1.5，齿宽系数 &.Jp,Xt)  
小齿轮上的转矩 hK+Iow-  
按 计算中心距 Vc!;O9dP  
u=i=5.333 /8GgEW9Q~G  
mm ueiXY|  
齿数z1=19,则z2=z1*5.333=101 yB7=8 Pcx  
模数m=2a/(z1+z2)=2.0667 取模数m＝2.5 ^fLePsmd  
确定中心矩a=m(z1+z1)/2=150mm IQS:tL/  
齿宽b= wPn#>\/L  
b1=70mm,b2=60mm ;^Vsd\ac0  
3、验算弯曲强度 .]qj];m  
齿形系数YF1=2.57，YF2=2.18 pN)9GO5  
按式（11-8）轮齿弯曲强度 (o1*7_]e  
m q`EMOH  
`o6Hm  
4、齿轮圆周速度 .O{2]e$  
<|M cE  
按162页表11-2应选9做精度。与初选一致。 HXTB
xh  
);wSay>%(  
$T
\z  
DHO6&8S  
gc 14%  
4eym$UWw  
bUf2uWy7  
W27EU/+3  
五、轴校核： *v[WJ"8@  
b8QA>]6A  
0sv#* &0=  
4|uh&4"*@W  
X ?/C9  
G}d-L!YbE'  
L\Uf+d:&}G  
92F(Sl  
fPf8hz>  
)z/+!y  
[V~(7U  
A@BYd'}]  
J#7\R':}zl  
bwG2=  
:?s~,G_*l  
_ cK"y2  
H3YFbR  
05mjV6j7m  
圆周力Ft=2T/d1 >(s)S[\  
径向力Fr=Ft*tan =20度 标准压力角 N/QTf1$  
d=mz=2.5*101=252.5mm s l|n]#)  
Ft=2T/d1=2*104.79/252.5=5852.5N 5:%xuJD  
Fr=5852.5*tan20=2031.9N C9[Jr)QX  
1、求垂直面的支承压力Fr1,Fr2 { as#lHn  
由Fr2*L-Fr*L/2=0 *p}b_A}D  
得Fr2=Fr/2=1015.9N @vd
BA hXk  
=EI>@Y"  
2、求水平平面的支承力 GsG.9nd  
FH1=FH2=Ft/2=2791.2N \kU0D  
sK8=PZ\  
>M{=qs  
3、画垂直面弯矩图 n`Pwo&  
L=40/2+40/2+90＋10=140mm )$XW~oA'  
Mav＝Fr2*L/2＝1015.9*140/2=71.113Nm `0Y`]kSY+  
:DTKZ9>2D  
7U>Xi'?  
4、画水平面弯矩图 DT`TA#O  
MaH=FH*L/2=2791.2*140/2=195.384Nm ,
U+y)w]ar  
C?jk#T  
MaDdiyeC  
&<}vs`W  
5、求合成弯矩图 j^#4!Ue  
0|kkwZVPn  
qjQR0MC  
FES_:?.0  
6、求轴传递转矩 64Gd^.Z  
T=Ft*d2/2=2791.2*2.5*101/2=352.389Nm Atc<xp  
f8yE>qJP  
RKoM49W  
)[&'\SOO  
n qSjP5  
2Wwzcvs@  
22aS <@}  
F!DDlYUz.  
K.s\xA5`_  
u~WBu|  
t*Hr(|.  
&[u%ZL  
]X y2km]  
%M8m 8 )  
H9}z0VI  
`}t<5_  
{~J'J$hn8  
to-DXT.  
0LEJnl  
LpCJfQ  
8S*3W3HY  
7、求危险截面的当量弯矩 DFDlp  
从图可见a-a截面是最危险截面，其当量弯矩为 1iNq|~  
轴的扭切应力是脉动循环应力 ?=zF]J:G1w  
取折合系数a=0.6代入上式可得 NWnUXR  
{k BHZ$/  
8、计算危险截面处轴的直径 D6X0(pU0  
轴的材料，用45#钢，调质处理，由表14-1查得 $gZC"~BR  
由表13-3查得许用弯曲应力 ， AA=zDB<N  
所以 Hw"LoVh  
考虑到键槽对轴的削弱，将轴的最小危险直径d加4%。 uG-t)pej  
故d=1.04*25.4=26.42mm \ZNUt$\  
由实际最小直径d=40mm,大于危险直径 @">^2  
所以此轴选d=40mm,安全 ViZ Tl~  
六、轴承的选择 X5[.X()M4  
由于无轴向载荷，所以应选深沟球轴承6000系列 %?<Y&t  
径向载荷Fr=2031.9N，两个轴承支撑，Fr1=2031.9/2＝1015.9N EWz,K]_'  
工作时间Lh＝3*365*8=8760（小时） >\f'QQ  
因为大修期三年，可更换一次轴承 v_U+wga  
所以取三年 Tvp~~Dk  
由公式 g$X4ZRSel  
式中 fp=1.1,P=Fr1=1015.9N,ft=1 (工作环境温度不高)
Z`jc*jgy  
（深沟球轴承系列） d\eTyN'rA  
M N-j$-y}  
由附表选6207型轴承 l!S}gbM  
七、键的选择 \%],pZsA~  
选普通平键A型 =:neGqd\_E  
由表10-9按最小直径计算，最薄的齿轮计算 %=w@c  
b=14mm,h=9mm,L=80mm,d=40mm "~V|p3  
由公式 6gr?#D -F  
所以 =74yhPAW  
选变通平键，铸铁键 0c{-$K}  
nDG41)|  
所以齿轮与轴的联接中可采用此平键。 ;@
5N  
八、减速器附件的选择 n1Ic[cM}  
1、通气器： @wVq%G
G}  
由于在外界使用，有粉尘，选用通气室采用M18 1.5 4hl`~&yDf  
2、油面指示器： !+R_Z#gB  
选用油标尺，规格M16 $3yzB9\a"  
3、起吊装置：采用箱盖吊耳，箱座吊耳 &];:uYmMU  
4、放油螺塞：选用外六角细牙螺塞及垫片M16 1.5 @m`1Vq?O  
5、窥视孔及视孔盖 Hl|EySno  
选用板结构的视孔盖 6gy
;Xg  
九、润滑与密封： xZ=6  
1、齿轮的润滑：采用浸油润滑，由于低速级大齿轮的速度为： rjaG{ i  
bM@8[&ta  
查《课程设计》P19表3-3大齿轮浸油深度为六分之一大齿轮半径，所以取浸油深度为30mm。 XEX-NE"]  
2、滚动轴承的润滑 `4Db( ~
  
采用飞溅润滑在箱座凸缘面上开设导油沟，并设挡油盘，以防止轴承旁齿轮啮合时，所挤出的热油溅入轴承内部，增加轴承的阻力。 xZE%Gf_U  
3、润滑油的选择 n0 q$/Y.  
齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备选用 tKP zM  
L-AN15润滑油 m)\wbkC  
4、密封方式选取： i3dV2^O  
选用凸缘式端盖，易于调整轴承间隙，采用端盖安装毡圈油封实现密封。 1yK=Yf%B  
轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承外径决定。 7 'B9z/  
设计小结： sjW;Nsp  
二、课程设计总结 'uBagd>*  
设计中运用了Matlab科学工程计算软件，用notebook命令调用MS—Word来完成设计说明书及设计总结，在设计过程中用了机械设计手册2.0 软件版辅助进行设计，翻阅了学过的各种关于力学，制图，公差方面的书籍，综合运用了这些知识，感觉提高许多，当然尤其是在计算机软件CAD 方面的运用，深切感到计算机辅助设计给设计人员带来的方便，各种设计，计算，制图全套完成。 &YpWfY&V  
由于没有经验，第一次做整个设计工作，在设计过程中出现了一些错误比如线形，制图规格，零件设计中的微小计算错误等都没有更正，设计说明书的排版也比较混乱等等。对图层，线形不熟悉甚至就不确定自己画出的线，在出图到图纸上时实际上是什么样子都不知道 ，对于各种线宽度，没有实际的概念。再比如标注较混乱，还是因为第一次做整个设计工作，没有经验，不熟悉。 j&y>?Y&Sb  
C@F3iwTtp  
这次设计的目的是掌握机械设计规律，综合运用学过的知识，通过设计计算，绘图以及运用技术标准，规范设计手册等有关设计资料进行全面的机械设计技能训练。目的已经达到，有许多要求、标准心中虽然明确理解掌握但是要全力，全面的应用在实际中，还有待于提高水平。 c}u`L6!I3  
f53W
DI6  
特别感谢—程莉老师。 6'a1]K  
FfSKE  
参考资料目录 a +lTAe  
[1]《机械设计基础》，机械工业出版社，任成高主编，2006年2月第一版； 9{- Sa  
[2]《简明机械零件设计实用手册》，机械工业出版社，胡家秀主编，2006年1月第一版； HYcwtw6  
[3]《机械设计-课程设计图册》，高等教育出版社，龚桂义主编，1989年5月第三版； 9zKbzT]  
[3]《设计手册软件》，网络上下载； [j;#w,Wb  
[4] 湖南工院学生论坛----机械制图专栏---bbs.yeux.cn _GtG8ebr  
w~|z0;hC  
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输送带拉力 F=2800 N _Nj;Ni2rD  
输送带速度 V=1.1 m/s +:t1PV;l  
滚筒直径 D=350 mm `?$R_uFh:  
v3/cNd3  
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