《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 ,*Y*ov23aQ  
设计计划任务书 ﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎1 :k6|-A2  
传动方案说明﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎2 J:dF^3Y  
电动机的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎3 54WM*FZ  
传动装置的运动和动力参数﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎5 jy(,^B,]  
传动件的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎6 ( t#w@<  
轴的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎8 4*&x% ~*  
联轴器的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎10 Z2)f$ c  
滚动轴承的选择及计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎13 i:Pg&474f  
键联接的选择及校核计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎14 D-9zg\\'`  
减速器附件的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎15 U8]L3&~  
润滑与密封﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 F7^8Ej9*a  
设计小结﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 GRCc<TM,U  
参考资料﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎17 xr&wV0O'  
L!V`Sb  
GK)3a 9;  
1.拟定传动方案 0){%4  
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 *yKsgH  
v=1.1m/s;D=350mm; ~"\sL;B  
nw=60*1000*v/(∏*D)=60*1000*1.1/(3.14*350) il<D e]G  
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。 kFgN^v^t  
2.选择电动机 [q cT?h  
1）电动机类型和结构形式 Ev0GAc1  
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。 $_k'!/5  
2）电动机容量 Wa #,>  
（1）卷筒轴的输出功率Pw gGw6c" FRQ  
F=2800r/min; Re5
m  
Pw=F*v/1000=2800*1.1/1000 R"6Gm67t  
(2)电动机输出功率Pd ih.UzPg  
Pd=Pw/t Q\z3YUk  
传动装置的总效率 t=t1*t2^2*t3*t4*t5 bv;&oc:r  
式中，t1,t2,…为从电动机到卷筒之间的各传动机构和轴承的效率。由表2－4查得： N?Mmv|  
弹性联轴器 1个 <89@k(\ /  
t4=0.99; 1)/B V{n  
滚动轴承 2对 F+*>q  
t2=0.99; 1)?^N`xF  
圆柱齿轮闭式 1对 hghtF  
t3=0.97; cBmo#:>'  
V带开式传动 1幅 bv9\Jp0c  
t1=0.95; 5 usfyY]z  
卷筒轴滑动轴承润滑良好 1对 ]w]Swt2n  
t5=0.98; <]/`#Xgh  
则 ioi0^aM  
t=t1*t2^2*t3*t4*t5=0.95*0.99^2*0.97*0.99*0.98＝0.8762 ?4Lb*{R  
故 E87/B%R  
Pd=Pw/t=3.08/0.8762 ,a?)#X  
（3）电动机额定功率Ped |.=Ee+HZ  
由第二十章表20－1选取电动机额定功率ped=4KW。 -?e~dLu  
3）电动机的转速 >4ebvM 0|  
为了便于选择电动事，先推算电动机转速的可选范围。由表2－1查得V带传动常用传动比范围2~4，单级圆柱齿轮传动比范围3~6， *0{MAm  
可选电动机的最小转速 Z%Y=Lx  
Nmin=nw*6=60.0241*6=360.1449r/min >ly= O  
可选电动机的最大转速 W0tBF&E"  
Nmin=nw*24=60.0241*24=1440.6 r/min Q}^ n  
同步转速为960r/min [4 g5{eX  
选定电动机型号为Y132M1－6。 aBr%"&Z.MG  
4）电动机的技术数据和外形、安装尺寸 JnhHV(H  
由表20－1、表20－2查出Y132M1－6型电动机的方根技术数据和 q\O'r[&V  
外形、安装尺寸，并列表刻录备用。 {5.,gb@6  
j_&/^-;e  
电机型号 额定功率 同步转速 满载转速 电机质量 轴径mm cmt3ceCb  
Y132M1-6 4Kw 1000 960 73 28 9V?MJZ@aG  
m{mK;D  
大齿轮数比小齿轮数=101/19=5.3158 0vS%m/Zi-  
3．计算传动装置总传动比和分配各级传动比 Xa*52Q`_  
1）传动装置总传动比 QoDWR5*^D  
nm=960r/min; .}ohnnJB0  
i=nm/nw=960/60.0241=15.9936 [Qy]henK  
2）分配各级传动比 I-kM~q_  
取V带传动比为 { YJ.BWr  
i1=3; (loUO;S=  
则单级圆柱齿轮减速器比为 pTGq4v@6x  
i2=i/i1=15.9936/3=5.3312 bsM`C]h&  
所得i2值符合一般圆柱齿轮和单级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。 1)#<nk)I  
4．计算传动装置的运动和动力参数 -ud~'<k  
1）各轴转速 :eQ@I+  
电动机轴为0轴，减速器高速轴为Ⅰ轴，低速轴为Ⅱ轴，各轴转速为 mb0${n~fz  
n0=nm; \VHi   
n1=n0/i1=60.0241/3=320r/min LN?T$H  
n2=n1/i2=320/5.3312=60.0241r/min ;ZjQy,H%  
2s-f?WetbP  
2）各轴输入功率 -5p=gO  
按机器的输出功率Pd计算各轴输入功率，即 U~Ni2|}\C9  
P0=Ped=4kw [+{ ot   
轴I 的功率 RK'3b/T  
P1=P0*t1=4*0.95=3.8kw ;TmwIZ  
轴II功率 +/\.%S/  
P2=P1*t2*t3=3.8*0.99*0.97=3.6491kw kC|tv{g#>  
3）各轴转矩 K_]LK  
T0=9550*P0/n0=9550*4/960=39.7917 Nm 3(^9K2.s}  
T1=9550*P1/n1=9550*3.8/320=113.4063 Nm kt[#@M!}  
T2=9550*P2/n2=9550*3.6491/60.0241=580.5878 Nm F!pUfF,&  
二、设计带轮 &^9f)xb  
1、计算功率 l3-KswU  
P=Ped=4Kw 3WPMS/  
一班制，工作8小时，载荷平稳，原动机为笼型交流电动机 wH|\;M{0V1  
查课本表8－10，得KA=1.1; "^_p>C)T  
计算功率 K W04  
Pc=KA*P=1.1*4＝4.4kw xd(AUl4qY  
2选择普通V带型号 v bb mmv  
n0 =960r/min !!2~lG<]  
根据Pc=4.4Kw，n0=960r/min,由图13-15（205页）查得坐标点位于A型 e{=7,DRH<  
d1=80~100 4LBjqv,P  
3、确定带轮基准直径
ywq{9)vq  
表8－11及推荐标准值 `E!t,*(*E  
小轮直径 a2dF(H  
d1=100mm; WgE~H)_%  
大轮直径 S`0@fieOf  
d2=d1*3.5=100*3.5=350mm >:OOuf#  
取标准件 _<t3~{qUT  
d2=355mm; 7:x.08  
4、验算带速 gl]{mUZz}  
验算带速 iY
;)R|6  
v=∏*d1*n0/60000=3.14*100*960/60000=5.0265m/s yaR|d3ef?4  
在5~25m/s范围内 fD,#z&  
从动轮转速 'd(}bYr)  
n22=n0*d1/d2=960*100/355=270.4225m/s R0. `2=  
n21=n0/3.5=960/3.5=274.2857m/s kdxs{b"t  
从动轮转速误差=(n22-n21)/n21=270.4225-274.2857/274.2857 jy&p_v1  
=-0.0141 i"JF~6c<  
5、V带基准长度和中心距 _$cQAH0 E  
初定中心距 >IoOCQQ*  
中心距的范围 guwnYS  
amin=0.75*(d1+d2)=0.75*(100+355)=341.2500mm 4RTEXoXs  
amax=0.8*(d1+d2)=0.8*(100+355)=364mm IH>+P]+3"3  
a0=350mm; xFg=Tyq:  
初算带长 9oc[}k-M  
Lc=2*a0+pi*(d1+d2)/2+(d2-d1)^2/4/a0 Bct>EWQ  
Lc = 1461.2mm w?Q@"^IL  
选定基准长度 QZh8l-!#5  
表8-7,表8-8查得 F!fxA#  
Ld=1600mm; Xj!0jF33  
定中心距 /3Se*"u  
a0+(Ld-Lc)/2=(1600-1461.3)/2=419.4206mm >{m>&u;Cc  
a=420mm; i}HF
  
amin=a-0.015*Ld=420-0.015*1600=396mm A\4Gq  
amax=a+0.03*Ld=420+0.03*1600=468mm
WU=Os8gR  
6、验算小带轮包角 3*8#cSQ/6o  
验算包角 ^GRd;v=-@  
＝180-(d2-d1)*57.3/a=180-(355-100)*57.3/a +?mZ_sf8w  
145.2107 >120度 故合格 r43dnwX  
7、求V带根数Z -$e\m] }Z  
由式（13-15）得 &mY<e4  
查得 n1=960r/min , d1=120mm X_%78$N-a`  
查表13-3 P0=0.95 E"V|Plf c  
由式13-9得传动比 anl?4q3;9  
i=d2/(d1(1+0.0141)=350/(100*(1+0.0141)=3.5 {?5EOp~  
查表（13-4）得 -Ep-v4}  
t`F%$q  
由包角145.21度 +d#ZSNu/  
查表13-5得Ka=0.92 (5Cm+Sy  
KL=0.99 t$Qav>D  
z=4.4/((0.95+0.05)*0.92*0.99)=3 kP[ Y  
8、作用在带上的压力F &,e@pvc3  
查表13-1得q=0.10 D}3E1`)W  
故由13-17得单根V带初拉力 Cs*u{O  
]^j)4us  
三、轴 zH|!O!3"4  
初做轴直径： > ]6Eb`v  
轴I和轴II选用45#钢 c=110 2RM0ca_F  
d1=110*（3.8/320）^(1/3)=25.096mm @x{;a9y  
取d1=28mm u9VJ{F  
d2=110*(3.65/60)^（1/3）=43.262mm )ZiJl5l@  
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 -Tz/ZOJ  
取YL10YLd10联轴器 B3I< $  
Tn=630>580.5878Nm 轴II直径与联轴器内孔一致 "J[Crm  
取d2=45mm `D?vmSQ  
四、齿轮 Qz/=+A/4  
1、齿轮强度 \ u5%+GA-:  
由n2=320r/min,P=3.8Kw,i=3 '9^x"U9c  
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。 ri
\r%x  
因 ， I^lb;3uR  
SH1=1.1， SH2=1.1 @$~%C) %u  
， d]a*)m&  
， ?[VS0IBS  
因： ， ，SF=1.3 u1>|
2D  
所以 *!.'1J:YJ(  
(c[|k  
nwV\[E  
2、按齿面接触强度设计 (<3'LhFII  
设齿轮按9级精度制造。取载荷系数K=1.5，齿宽系数 9nd'"$  
小齿轮上的转矩 'f5,%e2#  
按 计算中心距 W%Ky#!\-  
u=i=5.333 !@*Ac$J>$  
mm \UN7lDH  
齿数z1=19,则z2=z1*5.333=101 vH7"tz&RIp  
模数m=2a/(z1+z2)=2.0667 取模数m＝2.5 se(_`a/4Q  
确定中心矩a=m(z1+z1)/2=150mm f#mY44:,C  
齿宽b= 2;6p2GNSh  
b1=70mm,b2=60mm v?Y9z!M  
3、验算弯曲强度 neOR/]  
齿形系数YF1=2.57，YF2=2.18 <4(rY9  
按式（11-8）轮齿弯曲强度 t|%iW%m4  
lm@
<i4%$F  
FtY*I&  
4、齿轮圆周速度 c: #1Aym  
xJZbax[  
按162页表11-2应选9做精度。与初选一致。 ~":?})  
=DF7l<&km  
:Fm+X[n  
Q=w\)qJ  
KZ<
zsHX8H  
ZEHz/Y%  
 H\)on"  
X"'}1o  
五、轴校核： a"hlPJlG  
2:2rwH }e  
=|uX?  
i' N  
I_eYTy-a`1  
T
`f9jD  
)/f,.Z$  
kGX`y.-[  
5H?`a7q N  
Az"3f  
rXfQ_  
K3 "co1]u  
cH"M8gP#  
2<Ub[R  
"K~+T\^|k  
kqv>rA3  
U2+CL)al^  
[)9bR1wh  
圆周力Ft=2T/d1 nvpdu)q<  
径向力Fr=Ft*tan =20度 标准压力角 Yc\;`C  
d=mz=2.5*101=252.5mm UAH} ])U  
Ft=2T/d1=2*104.79/252.5=5852.5N Fc42TH p  
Fr=5852.5*tan20=2031.9N }%_x T  
1、求垂直面的支承压力Fr1,Fr2 O^oFH OpFh  
由Fr2*L-Fr*L/2=0 g4%x7#vz0  
得Fr2=Fr/2=1015.9N ;>|:I(l;  
9k2HP]8=[{  
2、求水平平面的支承力 mVU(u_lh  
FH1=FH2=Ft/2=2791.2N mKWA-h+f  
U
3%!#E{  
uVOOw&q_  
3、画垂直面弯矩图 [4(TG<I  
L=40/2+40/2+90＋10=140mm Uj6R?E{Jt  
Mav＝Fr2*L/2＝1015.9*140/2=71.113Nm _<kE32Bb  
$5cLhi"`  
<@5#  
4、画水平面弯矩图 WihOGdUS6  
MaH=FH*L/2=2791.2*140/2=195.384Nm *F~"4g  
3vmLftZE}  
%E~4Ur  
u[PO'6Kzd  
5、求合成弯矩图 jcFh2  
j[) i>Qw  
-twIF49  
}"Y]GH4Y  
6、求轴传递转矩 -Qqb/y  
T=Ft*d2/2=2791.2*2.5*101/2=352.389Nm #.a4}ya19  
3"!2C,3c#  
XQ,IEj|  
5K{(V^88F  
`;5UlkVZ5  
%+FM$xyJ  
KdYT5VUM/  
6+m
)   
+JBhw4et;.  
w0tlF:Eg  
@wZ`;J%  
h'w9=Pk~6y  
Lg_y1Mu7o  
@+B .<@V  
E^#|1Kpq  
44RZk|U1J{  
u\&oiwSIP  
$*8c0.{U  
Af ^6  
{Am\%v\  
H>;km$b +  
7、求危险截面的当量弯矩 -:cS}I  
从图可见a-a截面是最危险截面，其当量弯矩为 M1Od%nz3  
轴的扭切应力是脉动循环应力 ]n\WCU]0  
取折合系数a=0.6代入上式可得 hFj
.d]S  
Y5cUOfYT  
8、计算危险截面处轴的直径 Nki18ud#  
轴的材料，用45#钢，调质处理，由表14-1查得 !0*=z~  
由表13-3查得许用弯曲应力 ， {3`#? q^o'  
所以 aW4tJN%!  
考虑到键槽对轴的削弱，将轴的最小危险直径d加4%。 #B)/d?aa'  
故d=1.04*25.4=26.42mm 76$19  
由实际最小直径d=40mm,大于危险直径 OQW#BBet@  
所以此轴选d=40mm,安全 B2WPjhzD  
六、轴承的选择 fcD$km  
由于无轴向载荷，所以应选深沟球轴承6000系列 1}KNzMHk9  
径向载荷Fr=2031.9N，两个轴承支撑，Fr1=2031.9/2＝1015.9N `S{< $:D  
工作时间Lh＝3*365*8=8760（小时） z`>a,X
 
因为大修期三年，可更换一次轴承 r"Pj,}$A  
所以取三年 2~Gcoda  
由公式 sB-c'`,w`  
式中 fp=1.1,P=Fr1=1015.9N,ft=1 (工作环境温度不高) 4UC/pGZY  
（深沟球轴承系列） =n9adq  
HBo^8wN
 
由附表选6207型轴承 '1=/G7g  
七、键的选择 ` n@[=l~  
选普通平键A型 !ssE >bDa  
由表10-9按最小直径计算，最薄的齿轮计算 /=,^fCCN  
b=14mm,h=9mm,L=80mm,d=40mm 9SC#N5V  
由公式 @ g~kp  
所以 G/2@Mn-  
选变通平键，铸铁键 P}DrUND  
Uu>YE0/)  
所以齿轮与轴的联接中可采用此平键。 !ny;YV  
八、减速器附件的选择 $-M1<?5  
1、通气器： 2"yzrwZ:  
由于在外界使用，有粉尘，选用通气室采用M18 1.5 7ABHgw~?8r  
2、油面指示器： }1z= C<  
选用油标尺，规格M16 %jqBYn0q'  
3、起吊装置：采用箱盖吊耳，箱座吊耳 X[h=UlF  
4、放油螺塞：选用外六角细牙螺塞及垫片M16 1.5 ruB&&C6)v  
5、窥视孔及视孔盖 aE1h0`OT  
选用板结构的视孔盖 &"Ua"H)  
九、润滑与密封： Drk9F"J  
1、齿轮的润滑：采用浸油润滑，由于低速级大齿轮的速度为： Crm](Z?  
iWGgt]RJ  
查《课程设计》P19表3-3大齿轮浸油深度为六分之一大齿轮半径，所以取浸油深度为30mm。 `$G7Ia_ $]  
2、滚动轴承的润滑 dm)V \?b  
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。 {
~
b]6}O  
3、润滑油的选择 q+WOnTS  
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 e0(loWq]  
L-AN15润滑油 $J=9$.4"  
4、密封方式选取： HR.S.(t[_  
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。 \
eI )(,A  
轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承外径决定。 K ,f1c}  
设计小结： qaG%PH}a  
二、课程设计总结 Fl(+c0|kT  
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。 wb"Jj  
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。 &AUL]:<s  
84e)huAs  
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。 F{bET  
:*1|ERGoay  
特别感谢—程莉老师。 PrDvRW
M  
Y\dK-M{$  
参考资料目录 F!c%&Z  
[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； xO"5bj  
[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； IDdhBdQ  
[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； 1p+2*c  
[3]《设计手册软件》，网络上下载； czdNqk.kh  
[4] 湖南工院学生论坛----机械制图专栏---bbs.yeux.cn 8 6?D  
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b h L=14 9 80 tK0Ksnl^  
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输送带拉力 F=2800 N 6?(Z f  
输送带速度 V=1.1 m/s Z/*X)mBuB  
滚筒直径 D=350 mm -Uo"!o>x|  
Vz\?a8qQ<  
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