《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 X&LJ"ahK  
设计计划任务书 ﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎1 F[yofRN  
传动方案说明﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎2 /j}Tv.'d  
电动机的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎3 ".$kOH_:  
传动装置的运动和动力参数﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎5 /.CS6W^z  
传动件的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎6 ;nQ=! .#Q  
轴的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎8 LjE3|+pJ  
联轴器的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎10 ;CF:cH*  
滚动轴承的选择及计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎13 1Q!^*D  
键联接的选择及校核计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎14 xH{-UQ3R  
减速器附件的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎15 -Yh(bS l  
润滑与密封﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 uax0%~O\  
设计小结﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 Z_4%Oi  
参考资料﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎17 9N)I\lcY  
N{Z+
 
UhL1Y NF_  
1.拟定传动方案 f<VK\%M  
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 z,x
)Xx  
v=1.1m/s;D=350mm; h ~yTkN]  
nw=60*1000*v/(∏*D)=60*1000*1.1/(3.14*350) ?HZ^V  
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。
.R"VLE|  
2.选择电动机 5R~M@  
1）电动机类型和结构形式 :??W3ROn  
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。 .BBJhXtrdu  
2）电动机容量 `x#S.b  
（1）卷筒轴的输出功率Pw 7<MEMNYX  
F=2800r/min; u*P@Nuy6  
Pw=F*v/1000=2800*1.1/1000 I[\
7Bf  
(2)电动机输出功率Pd f7\X3v2W}3  
Pd=Pw/t g=Xy{Vm  
传动装置的总效率 t=t1*t2^2*t3*t4*t5 9t)Hi qj  
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： eS@j? Y0y  
弹性联轴器 1个 4s9@4  
t4=0.99; iJ^}{-  
滚动轴承 2对 p|A ?F0  
t2=0.99; >.`*KQdan  
圆柱齿轮闭式 1对 >| ,`E  
t3=0.97; U\:Y*Ai  
V带开式传动 1幅 7:pc%Ksq  
t1=0.95; }BI6dZ~2A  
卷筒轴滑动轴承润滑良好 1对 s9CmR]C  
t5=0.98; MooH`2Fd  
则 Q~Mkf&s  
t=t1*t2^2*t3*t4*t5=0.95*0.99^2*0.97*0.99*0.98＝0.8762 1~K'r&  
故 U!r8}@  
Pd=Pw/t=3.08/0.8762 )AkBo  
（3）电动机额定功率Ped T5zS3O  
由第二十章表20－1选取电动机额定功率ped=4KW。 hN!;Tny  
3）电动机的转速 b)KEB9w  
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， )G^k$j  
可选电动机的最小转速 E9j<+Ik  
Nmin=nw*6=60.0241*6=360.1449r/min Z+y'w#MZL  
可选电动机的最大转速 WVpx  
Nmin=nw*24=60.0241*24=1440.6 r/min /kK*%TP  
同步转速为960r/min ~^a>C
 
选定电动机型号为Y132M1－6。 OHBCanZZ,  
4）电动机的技术数据和外形、安装尺寸 HYGd :SeH  
由表20－1、表20－2查出Y132M1－6型电动机的方根技术数据和 lCp6UkE  
外形、安装尺寸，并列表刻录备用。 *6AV^^  
s) U1U6O  
电机型号 额定功率 同步转速 满载转速 电机质量 轴径mm EMO{u  
Y132M1-6 4Kw 1000 960 73 28 /KOI%x  
P}5bSQ( a3  
大齿轮数比小齿轮数=101/19=5.3158 b<~8\\&  
3．计算传动装置总传动比和分配各级传动比 ):>?N`
{V  
1）传动装置总传动比 ;k`51=Wi  
nm=960r/min; U?f-/@fc  
i=nm/nw=960/60.0241=15.9936 EniV-Uj\D  
2）分配各级传动比 Lr:n  
取V带传动比为 grgs r_)[  
i1=3; ri8=u$!  
则单级圆柱齿轮减速器比为 !`?i>k?Q E  
i2=i/i1=15.9936/3=5.3312 iu8Q &Us0P  
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。 2?q>yL!Gz  
4．计算传动装置的运动和动力参数 TaYl[I  
1）各轴转速 NN'pBUR  
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 CqC )H7A  
n0=nm; W7uX  
n1=n0/i1=60.0241/3=320r/min 'pIrwA^6N  
n2=n1/i2=320/5.3312=60.0241r/min pu/5#[MC)^  
+&VY6(Zj+*  
2）各轴输入功率 z*jaA;#  
按机器的输出功率Pd计算各轴输入功率，即 OeASB}  
P0=Ped=4kw fiWN^sTM  
轴I 的功率 U&])ow):  
P1=P0*t1=4*0.95=3.8kw 8e>B>'nH  
轴II功率 ed',\+.uB  
P2=P1*t2*t3=3.8*0.99*0.97=3.6491kw _"Ym]y28li  
3）各轴转矩 .t
G3g:  
T0=9550*P0/n0=9550*4/960=39.7917 Nm i*:QbMb  
T1=9550*P1/n1=9550*3.8/320=113.4063 Nm ])F+ C/Px1  
T2=9550*P2/n2=9550*3.6491/60.0241=580.5878 Nm -~
8PI2  
二、设计带轮 eEVB   
1、计算功率 jnOnV1I"  
P=Ped=4Kw q&>fKSnKs  
一班制，工作8小时，载荷平稳，原动机为笼型交流电动机 /}E2Rr?{  
查课本表8－10，得KA=1.1; X:Wd%CHP  
计算功率 9:@Xz5  
Pc=KA*P=1.1*4＝4.4kw 2! ,ndLA  
2选择普通V带型号 [XI:Yf  
n0 =960r/min 0;><
@{'  
根据Pc=4.4Kw，n0=960r/min,由图13-15（205页）查得坐标点位于A型 P=,\wM6T|  
d1=80~100 A+Isk{d  
3、确定带轮基准直径 z4BU}`;b3t  
表8－11及推荐标准值
6~0kb_td  
小轮直径 zuN(~>YH  
d1=100mm; WZ6{9/%:  
大轮直径 na $MR3@e  
d2=d1*3.5=100*3.5=350mm 02[m{a-  
取标准件 L:Rg3eo  
d2=355mm; 9HFEp-"  
4、验算带速 Q`8-|(ngw  
验算带速 sz270k%[  
v=∏*d1*n0/60000=3.14*100*960/60000=5.0265m/s tL;.vR
x  
在5~25m/s范围内 Ey:?!  
从动轮转速 `=hCS0F  
n22=n0*d1/d2=960*100/355=270.4225m/s iYT?6Y|+  
n21=n0/3.5=960/3.5=274.2857m/s 0'F/z%SMj  
从动轮转速误差=(n22-n21)/n21=270.4225-274.2857/274.2857 Ix_w.f=8  
=-0.0141 &_:9.I1  
5、V带基准长度和中心距 }G{"Mp4  
初定中心距 $*X?]?  
中心距的范围 HRE?uBkjf  
amin=0.75*(d1+d2)=0.75*(100+355)=341.2500mm {'+{ASpO!  
amax=0.8*(d1+d2)=0.8*(100+355)=364mm LqD7SJ}/f  
a0=350mm; Brs6RkRf  
初算带长 rWJ5C\R  
Lc=2*a0+pi*(d1+d2)/2+(d2-d1)^2/4/a0 =\2gnk~  
Lc = 1461.2mm F5:xrcyC  
选定基准长度 jRiMWolLv  
表8-7,表8-8查得 Cx~;oWZ  
Ld=1600mm; +$L}B-F  
定中心距 N,XjZ26  
a0+(Ld-Lc)/2=(1600-1461.3)/2=419.4206mm VOr:G85*s  
a=420mm; 8%;Wyqdf]  
amin=a-0.015*Ld=420-0.015*1600=396mm }X8P5c!\  
amax=a+0.03*Ld=420+0.03*1600=468mm (=u!E+
N  
6、验算小带轮包角 .u ikte  
验算包角 V Zbn@1  
＝180-(d2-d1)*57.3/a=180-(355-100)*57.3/a nU{Qi;0  
145.2107 >120度 故合格 >ryA:TO{  
7、求V带根数Z (|AZO!  
由式（13-15）得 u0+F2+ I  
查得 n1=960r/min , d1=120mm ^"I@ 8k  
查表13-3 P0=0.95 M .6BFC  
由式13-9得传动比 y-H9fWi8Y&  
i=d2/(d1(1+0.0141)=350/(100*(1+0.0141)=3.5 om`B:=+  
查表（13-4）得 8*b{8%<K  
A405igF  
由包角145.21度 >G!=lLyR  
查表13-5得Ka=0.92 +@fE
w  
KL=0.99 xPm{'J+b~  
z=4.4/((0.95+0.05)*0.92*0.99)=3 O95gdxc  
8、作用在带上的压力F |H5GWZ O{^  
查表13-1得q=0.10 bnL!PsG$K,  
故由13-17得单根V带初拉力 & .1-6  
MkGQ  
三、轴 w6>P[oW  
初做轴直径： ]Kjt@F";  
轴I和轴II选用45#钢 c=110 .'66]QW  
d1=110*（3.8/320）^(1/3)=25.096mm gp$]0~[tO  
取d1=28mm Ppl :_Of  
d2=110*(3.65/60)^（1/3）=43.262mm Tw$tE:  
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 3 []ltN_  
取YL10YLd10联轴器 Pm^FSw"  
Tn=630>580.5878Nm 轴II直径与联轴器内孔一致 Q'^'G>MBJ  
取d2=45mm r<(UN@T}  
四、齿轮 z"|jCdZGM  
1、齿轮强度 0@{bpc rc  
由n2=320r/min,P=3.8Kw,i=3 $A5O>  
采用软齿面，小齿轮40MnB调质，齿面硬度为260HBS，大齿轮用ZG35SiMn调质齿面硬度为225HBS。 M9fQ,<c<6  
因 ， ,f)+|?wz  
SH1=1.1， SH2=1.1 a
"Iu!$&N  
， E|-5=!]fX  
， 32 j){[PL3  
因： ， ，SF=1.3 %$b}o7U"s  
所以 &?p(UY7'"  
,ko#z}Z4r,  
Sru0j/|H\  
2、按齿面接触强度设计 ktfxb<%  
设齿轮按9级精度制造。取载荷系数K=1.5，齿宽系数 1jKj'7/K  
小齿轮上的转矩 OB=bRLd.IR  
按 计算中心距 1Ci^e7
|?  
u=i=5.333 n?6^j8i  
mm WN|_IJR~  
齿数z1=19,则z2=z1*5.333=101 yMkR)HY  
模数m=2a/(z1+z2)=2.0667 取模数m＝2.5 "* FjEA6=  
确定中心矩a=m(z1+z1)/2=150mm d^~yUk  
齿宽b= wO!>kc<  
b1=70mm,b2=60mm o@ ^^;30  
3、验算弯曲强度 ^FNju/b  
齿形系数YF1=2.57，YF2=2.18 dj] O  
按式（11-8）轮齿弯曲强度 v;z8g^L  
"UY34a^I  
$!p2Kf>/Q  
4、齿轮圆周速度 PmsZ=FY  
)xg8#M=K  
按162页表11-2应选9做精度。与初选一致。 v#g:]T  
\cX9!lHl  
krlebPs[  
)~$ejS  
3zfiegY@wm  
]o'dr r  
suaP'0  
8(NS;?  
五、轴校核： rKOa9M  
JB5%\  
)2d1@]6#  
)9/i
H(  
5xUZeLj  
_a$5"  
VJ&-Z |  
g=v'[JPd  
~k@{b&  
-`spu)  
1p/_U?H:|  
%,S:^Rvv  
~(c<M>Q8  
-zt*C&)b  
tmoclK-  
SFP?ND+7  
QDK }e:4q  
if1)AE-  
圆周力Ft=2T/d1 1"<{_&d1  
径向力Fr=Ft*tan =20度 标准压力角 3WGOftLzt  
d=mz=2.5*101=252.5mm BdvpG  
Ft=2T/d1=2*104.79/252.5=5852.5N -~~R?,H'Z_  
Fr=5852.5*tan20=2031.9N 2=7[r-*E  
1、求垂直面的支承压力Fr1,Fr2 ?u{Mz9:?HT  
由Fr2*L-Fr*L/2=0 PK{FQ3b2{  
得Fr2=Fr/2=1015.9N r_rdd}=b'  
4/SltWU  
2、求水平平面的支承力 r|bGn#^  
FH1=FH2=Ft/2=2791.2N #w^Ot*{!N  
_S &6XNV  
H-m).^  
3、画垂直面弯矩图 ,(hP /<  
L=40/2+40/2+90＋10=140mm TEK#AR  
Mav＝Fr2*L/2＝1015.9*140/2=71.113Nm b?M. 0{"H  
7Y4D9pw  
CRzLyiRvU&  
4、画水平面弯矩图 Ms%C:KG  
MaH=FH*L/2=2791.2*140/2=195.384Nm 5Ktll~+:#  
H\<PGC"_Y  
8_rd1:t5  
Z\1`(Pq7`  
5、求合成弯矩图 I[06R
 
YAi@EvzCVy  
_39VL  
6l"4F6  
6、求轴传递转矩 >k}Kf1I  
T=Ft*d2/2=2791.2*2.5*101/2=352.389Nm ^d9o \  
5!6iAS+I  
i MS4<`  
%3K'[2F  
m[N&UM#  
Y\(?&7Aax  
K_X(j$2Xc  
UrS%t>6k  
]h=y  
$nf %<Q  
8rz,MsFR  
TPZ^hL>ao  
gp{Z]{io  
rO,n~|YJ  
aMgg[g9>t  
0|rd
I,z  
_z"\3hZ  
&b19s=Z,  
FlH=Pqc  
AX{yfL  
/hGu42YG  
7、求危险截面的当量弯矩 p,)pz_M  
从图可见a-a截面是最危险截面，其当量弯矩为 Ei@
al>.\  
轴的扭切应力是脉动循环应力 qyBo|AQ5  
取折合系数a=0.6代入上式可得 !-B|x0fs  
iSMV
V<7  
8、计算危险截面处轴的直径 3KKq1][  
轴的材料，用45#钢，调质处理，由表14-1查得 TfNm0=|
 
由表13-3查得许用弯曲应力 ， d\ Xijy  
所以 Q(hAV  
考虑到键槽对轴的削弱，将轴的最小危险直径d加4%。 t$uj(y>  
故d=1.04*25.4=26.42mm H]0(GLvH  
由实际最小直径d=40mm,大于危险直径 x Sv@K5"8!  
所以此轴选d=40mm,安全 lIatM@gU  
六、轴承的选择 \mwxV!!b$  
由于无轴向载荷，所以应选深沟球轴承6000系列 ?)/H
8
n  
径向载荷Fr=2031.9N，两个轴承支撑，Fr1=2031.9/2＝1015.9N myZ8LQ&  
工作时间Lh＝3*365*8=8760（小时） jpfFJon)w  
因为大修期三年，可更换一次轴承 zh
ACNz4tJ  
所以取三年 S'q4va"  
由公式 xC$CRzAe5p  
式中 fp=1.1,P=Fr1=1015.9N,ft=1 (工作环境温度不高) ZV:0:k.x  
（深沟球轴承系列） N..@}}  
1ZfhDtK(  
由附表选6207型轴承 s|Zv>Qt  
七、键的选择 uo^tND4a;j  
选普通平键A型 S#Pni}JD  
由表10-9按最小直径计算，最薄的齿轮计算 @p7*JLO  
b=14mm,h=9mm,L=80mm,d=40mm !~f!O"n)3r  
由公式 mk?F+gh  
所以 !r_2b! dy  
选变通平键，铸铁键 r1xhplHH@  
|uln<nM9  
所以齿轮与轴的联接中可采用此平键。 ^/Frg<>'p  
八、减速器附件的选择 yLCJSN$7  
1、通气器： U\tujK1  
由于在外界使用，有粉尘，选用通气室采用M18 1.5 nx`I9j\  
2、油面指示器： 'uF"O"*  
选用油标尺，规格M16 h@(S];.  
3、起吊装置：采用箱盖吊耳，箱座吊耳 m[?gN&%nc  
4、放油螺塞：选用外六角细牙螺塞及垫片M16 1.5 B#x.4~YX  
5、窥视孔及视孔盖 cpB
T
i  
选用板结构的视孔盖 9GVv[/NAb  
九、润滑与密封： Nc[u?-  
1、齿轮的润滑：采用浸油润滑，由于低速级大齿轮的速度为： {rZ )!  
+S}/6dg  
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。 *Q2}Qbu  
2、滚动轴承的润滑 g=n /w  
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。 \MFjb IL  
3、润滑油的选择 ;*8,PV0b_<  
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 +,ojlTVlt  
L-AN15润滑油 EEO)b_(  
4、密封方式选取： *`wgqin  
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。 [NIaWI,>
 
轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承外径决定。 c7(Lk"G8  
设计小结： Ln5g"g8gb%  
二、课程设计总结 A<s9c=d6  
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。 =LMM]'no,  
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。 K)r|oW=6Y  
vTUhIFa{  
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。 ;R{ffS6  
d,caOE8N  
特别感谢—程莉老师。 'nh^'i&0.  
o@tc  
参考资料目录 H{j jA
+0  
[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； E >lW'  
[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； ;B!u=_'  
[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； c0u1L@tj  
[3]《设计手册软件》，网络上下载； 8P3"$2q  
[4] 湖南工院学生论坛----机械制图专栏---bbs.yeux.cn ^5BQ=  
eww/tGa  
_mn2bc9M  
Z`Sbq{Kx  
X[KHI1@w  
Nw=60.0241r/min w [7vxQ!-  
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Pw=3.08Kw wPrqFpf  
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H$={i$*,Y  
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@J UCXm  
$;%k:&\f  
7F@#6  
}*9mNE  
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YecV+K'p:  
A{Dy3tm=  
Js}1_K  
{IA3`y~  
ap|$8G  
H^r;,Q$9  
oZwu`~h Y  
G24Ov&H  
效率t=0.8762 -h8@B+  
GW;O35 m  
Pd = 3.5150 zVyMmw\  
vA&MJD{  
Ped=4Kw ptMDhMVW  
'K*. ?M  
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e .1! K  
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输送带拉力 F=2800 N x|d?'  
输送带速度 V=1.1 m/s 4HZXv
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滚筒直径 D=350 mm R#y"SxD()  
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