《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 +4nR&1z$  
设计计划任务书 ﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎1 TaO;r=2  
传动方案说明﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎2 :;Rt#!  
电动机的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎3 207oEO]  
传动装置的运动和动力参数﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎5 D2cIVx3:(  
传动件的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎6 2
(J tD  
轴的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎8
Jl4XE%0  
联轴器的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎10 4 Wd5Goe:  
滚动轴承的选择及计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎13 Q~!hr0 ZR  
键联接的选择及校核计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎14 (KImqB$i.  
减速器附件的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎15 `v2l1CQ:^  
润滑与密封﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 _W@Fk)E6N  
设计小结﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 :bDn.`KG#  
参考资料﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎17 R eu J=|F  
D % ,yA  
oYErG],  
1.拟定传动方案 Vzm+Ew _  
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 2Wf qgR[3  
v=1.1m/s;D=350mm; 6="&K_Q7  
nw=60*1000*v/(∏*D)=60*1000*1.1/(3.14*350) at]Q4  
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。 o(N
yOC  
2.选择电动机 <7] Y\{+  
1）电动机类型和结构形式 $uB(@Ft.  
按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y（IP44）系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。 @W- f{V  
2）电动机容量 (jFE{M$-  
（1）卷筒轴的输出功率Pw o"M^sKz47  
F=2800r/min; CHP6H}#|g  
Pw=F*v/1000=2800*1.1/1000 { (,vm}iFL  
(2)电动机输出功率Pd G6VHl:e7z  
Pd=Pw/t  8\ ;G+  
传动装置的总效率 t=t1*t2^2*t3*t4*t5 x%ag.g2I  
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： !Y(qpC:$  
弹性联轴器 1个 6WcbJ_"mq  
t4=0.99; A1$'[8U~3  
滚动轴承 2对 rL3Vogw'e  
t2=0.99; 6mpUk.M"  
圆柱齿轮闭式 1对 e"mfJY  
t3=0.97; Q.$h![`6  
V带开式传动 1幅 OBQ!0NM_b  
t1=0.95; +%9Y7qol  
卷筒轴滑动轴承润滑良好 1对 K#< Wt5  
t5=0.98; m48Y1'4  
则 OVf|4J/Yx  
t=t1*t2^2*t3*t4*t5=0.95*0.99^2*0.97*0.99*0.98＝0.8762 7Q}@L1A9F,  
故 I;:_25WGC  
Pd=Pw/t=3.08/0.8762 L%Q *\d  
（3）电动机额定功率Ped pT$AdvI]  
由第二十章表20－1选取电动机额定功率ped=4KW。 :#jv4N  
3）电动机的转速 wGX"R5  
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， e91d~  
可选电动机的最小转速 oe"ShhT  
Nmin=nw*6=60.0241*6=360.1449r/min @?? 6)C  
可选电动机的最大转速 P32'`!/
:  
Nmin=nw*24=60.0241*24=1440.6 r/min 1V?)zp  
同步转速为960r/min O#Hz5A5  
选定电动机型号为Y132M1－6。 #eyx  
4）电动机的技术数据和外形、安装尺寸 R)Fl@ Tn  
由表20－1、表20－2查出Y132M1－6型电动机的方根技术数据和 &2pM3re/f  
外形、安装尺寸，并列表刻录备用。 W78-'c  
!Sh5o'D28  
电机型号 额定功率 同步转速 满载转速 电机质量 轴径mm nzl,y,  
Y132M1-6 4Kw 1000 960 73 28 Zotv]P2k  
k]5L\]>y  
大齿轮数比小齿轮数=101/19=5.3158 *.l=>#qF  
3．计算传动装置总传动比和分配各级传动比 `"Pd$jW  
1）传动装置总传动比 n\9*B##  
nm=960r/min; t[,\TM^h}0  
i=nm/nw=960/60.0241=15.9936 iO`f{?b  
2）分配各级传动比 <P-r)=^  
取V带传动比为 >i E  
i1=3; 5L#M
7E  
则单级圆柱齿轮减速器比为 ,DLNI0uV  
i2=i/i1=15.9936/3=5.3312 ]!w52kF7  
所得i2值符合一般圆柱齿轮和单级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。 ~zRd||qv  
4．计算传动装置的运动和动力参数 SoIMftX  
1）各轴转速 (6'Hzl^Kp  
电动机轴为0轴，减速器高速轴为Ⅰ轴，低速轴为Ⅱ轴，各轴转速为 uGWk(qn  
n0=nm; /VkJ+%}+j  
n1=n0/i1=60.0241/3=320r/min 6V/mR~F1r  
n2=n1/i2=320/5.3312=60.0241r/min k{62UaL.  
~'iuh>O)  
2）各轴输入功率 DLZ63'  
按机器的输出功率Pd计算各轴输入功率，即 GssoT<Y)Z  
P0=Ped=4kw t[~i})yS  
轴I 的功率 VZR6oia  
P1=P0*t1=4*0.95=3.8kw tWIhbt  
轴II功率 ']x]X,  
P2=P1*t2*t3=3.8*0.99*0.97=3.6491kw -tZb\4kh  
3）各轴转矩 t-/^O  
T0=9550*P0/n0=9550*4/960=39.7917 Nm 6m&I_icM  
T1=9550*P1/n1=9550*3.8/320=113.4063 Nm ,3u19>2  
T2=9550*P2/n2=9550*3.6491/60.0241=580.5878 Nm P6rL;_~e  
二、设计带轮 4r$t}t gX  
1、计算功率 T^t`Hp  
P=Ped=4Kw l[Oxf|  
一班制，工作8小时，载荷平稳，原动机为笼型交流电动机 u05O[>w  
查课本表8－10，得KA=1.1; %## bg<  
计算功率 QKxuvW  
Pc=KA*P=1.1*4＝4.4kw []NAV  
2选择普通V带型号 "`zw(  
n0 =960r/min $MHc4FE[  
根据Pc=4.4Kw，n0=960r/min,由图13-15（205页）查得坐标点位于A型 1'U-n{fD  
d1=80~100 0)#I5tEre  
3、确定带轮基准直径 u#QQCgrs  
表8－11及推荐标准值 ^m\n[<x^  
小轮直径 wqsnyP/m  
d1=100mm; >n/QKFvV5  
大轮直径 );vU=p"@  
d2=d1*3.5=100*3.5=350mm i7_BnJJX{B  
取标准件 j4
3HSY7@  
d2=355mm; pQD8#y)`C  
4、验算带速 ;F5
%X\t-  
验算带速 Sw~<W%! ?  
v=∏*d1*n0/60000=3.14*100*960/60000=5.0265m/s Q_S fFsY  
在5~25m/s范围内 6O?O6Ub  
从动轮转速 UHHe~L  
n22=n0*d1/d2=960*100/355=270.4225m/s h fNBWN  
n21=n0/3.5=960/3.5=274.2857m/s <?eZ9eB  
从动轮转速误差=(n22-n21)/n21=270.4225-274.2857/274.2857 hLF@'ln  
=-0.0141 [z?XVl<  
5、V带基准长度和中心距 BScysoeD  
初定中心距 Z|.. hZG  
中心距的范围 V.}U p+WL  
amin=0.75*(d1+d2)=0.75*(100+355)=341.2500mm _]NM@'e  
amax=0.8*(d1+d2)=0.8*(100+355)=364mm x<].mx  
a0=350mm; 8G=4{,(A  
初算带长 @eul~%B{X  
Lc=2*a0+pi*(d1+d2)/2+(d2-d1)^2/4/a0
e_e|t>nQ  
Lc = 1461.2mm :&]%E/  
选定基准长度 cuHs`{u@P  
表8-7,表8-8查得 ^,50]uX_  
Ld=1600mm; 4V=dD<3m  
定中心距 3j2}n o8O  
a0+(Ld-Lc)/2=(1600-1461.3)/2=419.4206mm 2ZnTT{]_m  
a=420mm; G{:L^2>  
amin=a-0.015*Ld=420-0.015*1600=396mm _\"?:~rUN  
amax=a+0.03*Ld=420+0.03*1600=468mm cB TMuDT_  
6、验算小带轮包角 ,PnEDQ|l  
验算包角 !#3R<bW`R8  
＝180-(d2-d1)*57.3/a=180-(355-100)*57.3/a ?tOzhrv  
145.2107 >120度 故合格 }'3V(;9  
7、求V带根数Z FD8aO?wvg  
由式（13-15）得 phTZUmi  
查得 n1=960r/min , d1=120mm G$q=WM!%#s  
查表13-3 P0=0.95 xH0Bk<`V:  
由式13-9得传动比 TE/2}XG)  
i=d2/(d1(1+0.0141)=350/(100*(1+0.0141)=3.5 R8axdV9(  
查表（13-4）得 JprZ6 >  
Z#0z#M`  
由包角145.21度  ^rI&BN@S  
查表13-5得Ka=0.92 "<kmiK/  
KL=0.99 ,ihTEw,t(  
z=4.4/((0.95+0.05)*0.92*0.99)=3 Z0x N9S  
8、作用在带上的压力F UrgvG, Lt  
查表13-1得q=0.10 pB )nQ5l'  
故由13-17得单根V带初拉力
&iuc4"'  
3)=$BSC%  
三、轴 (FBKP#x)^  
初做轴直径： :Y"f.>  
轴I和轴II选用45#钢 c=110 xi-^_I  
d1=110*（3.8/320）^(1/3)=25.096mm YoXXelO&  
取d1=28mm 4bmp
MF-  
d2=110*(3.65/60)^（1/3）=43.262mm z\v\T|C  
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 4Vt YR  
取YL10YLd10联轴器 \wMr[_LW  
Tn=630>580.5878Nm 轴II直径与联轴器内孔一致 >XA#/K  
取d2=45mm %lvSO/
F+  
四、齿轮 KktQA*G  
1、齿轮强度 "#JRw  
由n2=320r/min,P=3.8Kw,i=3 DS^PHk39  
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。 *@/!h2  
因 ， h:l\kr|9  
SH1=1.1， SH2=1.1 CFVe0!\  
， I'C{=?  
， gXG1w>  
因： ， ，SF=1.3 }F-WOQ  
所以 ms<?BgCSz  
RTSg=   
Hl]3F^{  
2、按齿面接触强度设计 .F9>|Xx[  
设齿轮按9级精度制造。取载荷系数K=1.5，齿宽系数 :H6Ipa  
小齿轮上的转矩 poeKY[].  
按 计算中心距 .aF+>#V=Q  
u=i=5.333 V\Rbnvq  
mm o XA*K.X<  
齿数z1=19,则z2=z1*5.333=101 5`0tG;  
模数m=2a/(z1+z2)=2.0667 取模数m＝2.5 3:!+B=woR  
确定中心矩a=m(z1+z1)/2=150mm gVk_<;s  
齿宽b= ;g*ab
 
b1=70mm,b2=60mm |nB2X;K5~  
3、验算弯曲强度 Wl}d6ZTm  
齿形系数YF1=2.57，YF2=2.18 UT+B*?,h  
按式（11-8）轮齿弯曲强度 M&xfQNE  
x# 0(CcKK  
-k=02?0p+  
4、齿轮圆周速度 10{ZW@!7  
J'|qFS  
按162页表11-2应选9做精度。与初选一致。 !|hv49!H  
2BEF8o]Np  
4$@)yZ  
]k5l]JB  
Ydh]EO0'  
@MS;qoc  
<Jv %}r  
cOq^}Ohan  
五、轴校核： B<x)^[<v  

sd xl@  
r1
)Og  
BJwPSKL  
Z25^+)uf*U  
Ag^Cb'3X  
#toKT_  
6MqJy6  
Z[s{  
Q3*@m  
H"6Sj-<=  
XTyJ*`>  
(g*2OS  
x~rIr#o  
$d'GCzYvZ  
T]Pp\6ff  
+eg$Z]Lht  
HI*xk  
圆周力Ft=2T/d1 XO
AZ  
径向力Fr=Ft*tan =20度 标准压力角 KFvNsqd  
d=mz=2.5*101=252.5mm :Em[>XA  
Ft=2T/d1=2*104.79/252.5=5852.5N 3FR'N%+  
Fr=5852.5*tan20=2031.9N POdk0CuX  
1、求垂直面的支承压力Fr1,Fr2 HNu/b)-Rb  
由Fr2*L-Fr*L/2=0 8HS1^\~(6l  
得Fr2=Fr/2=1015.9N K\v1o  
WgF Xv@Jjt  
2、求水平平面的支承力 l1fP@|  
FH1=FH2=Ft/2=2791.2N :)_Ap{9J  
~m2tWi
@  
0.Pd,L(  
3、画垂直面弯矩图 ?kMG!stgp}  
L=40/2+40/2+90＋10=140mm QK)"-y}"g  
Mav＝Fr2*L/2＝1015.9*140/2=71.113Nm <nOK#;O)  

~&8ag`  
6&5p3G{%0  
4、画水平面弯矩图 TL lR"L5  
MaH=FH*L/2=2791.2*140/2=195.384Nm r~N0P|Tq  
bX23F?
  
WLqwntzk  
:80!-F*\  
5、求合成弯矩图 3R>U^ Y  
x>THyY[sq  
x<W`2Du  
!)FM/Xj,o  
6、求轴传递转矩 f^\qDvPur  
T=Ft*d2/2=2791.2*2.5*101/2=352.389Nm ~ x- R78'  
t`1E4$Bb\  
#0V$KC*>  
(P&~PJH  
^kA^>vi  
u^&2T(xGi  
 [R:\  
t=J WD2  
eAR]~ NiW  
9&a&O Z{  
%9Br  
xFvDKW)_X7  
Vw0cf;  
H.cN(7LXm  
:\[W]  
P0WI QG+  
:d\ne  
sJu^deX  
/V}>v
  
4 qM
O@E_  
,*ZdMw!  
7、求危险截面的当量弯矩 A82Bn|J  
从图可见a-a截面是最危险截面，其当量弯矩为 ,5J-
C!C  
轴的扭切应力是脉动循环应力 SUwSZ@l^|  
取折合系数a=0.6代入上式可得 s8 S[w   
xLhN3#^m  
8、计算危险截面处轴的直径 }+";W)R  
轴的材料，用45#钢，调质处理，由表14-1查得 c@H:?s!0R  
由表13-3查得许用弯曲应力 ， KKpO<TO  
所以 [ aC7  
考虑到键槽对轴的削弱，将轴的最小危险直径d加4%。 FrXFm+8 F  
故d=1.04*25.4=26.42mm =8FV&|fP  
由实际最小直径d=40mm,大于危险直径 l+g\xUP  
所以此轴选d=40mm,安全 t:y} 7un  
六、轴承的选择 ,
Yx"3i,  
由于无轴向载荷，所以应选深沟球轴承6000系列 xDv5'IGBb  
径向载荷Fr=2031.9N，两个轴承支撑，Fr1=2031.9/2＝1015.9N el GP2x#:  
工作时间Lh＝3*365*8=8760（小时） ]gI>ay"\QA  
因为大修期三年，可更换一次轴承 c4Q{  
所以取三年 T1'8<pJ^  
由公式 p4mlS  
式中 fp=1.1,P=Fr1=1015.9N,ft=1 (工作环境温度不高) HRP4"#9R  
（深沟球轴承系列） )9LlM2+y  
P>q"P1&{  
由附表选6207型轴承 Zqwxi1  
七、键的选择 FgA'X<  
选普通平键A型 uLFnuK  
由表10-9按最小直径计算，最薄的齿轮计算 wV\;,(<x=%  
b=14mm,h=9mm,L=80mm,d=40mm IO/%X;Y_  
由公式 +|6 '7Z(9  
所以 f44b=,Lry5  
选变通平键，铸铁键 7g@P$e]  
}2dz];bR  
所以齿轮与轴的联接中可采用此平键。 pe(31%(h  
八、减速器附件的选择 s>y=-7:N  
1、通气器： 15PFnk6E|  
由于在外界使用，有粉尘，选用通气室采用M18 1.5 oJ|8~:)  
2、油面指示器： x0aPY;,N0  
选用油标尺，规格M16 [X>\!mt  
3、起吊装置：采用箱盖吊耳，箱座吊耳 9v[cy`\  
4、放油螺塞：选用外六角细牙螺塞及垫片M16 1.5 :5 XNV6^|  
5、窥视孔及视孔盖 llG^+*Y8t  
选用板结构的视孔盖 .1F(-mLd  
九、润滑与密封： xDtq@Rb}  
1、齿轮的润滑：采用浸油润滑，由于低速级大齿轮的速度为： QUa_gYp0v  
)nJo\HFXv  
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。 +%yVW f  
2、滚动轴承的润滑 v.Fq.  
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。 -"*UICd  
3、润滑油的选择 8Q $fXB  
齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备选用 2de[ yz  
L-AN15润滑油 #'"zyidu  
4、密封方式选取： GJlkEWs  
选用凸缘式端盖，易于调整轴承间隙，采用端盖安装毡圈油封实现密封。 `<R;^qCt  
轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承外径决定。 jET$wKw%  
设计小结： > Y7nq\  
二、课程设计总结 8S;]]*cD~  
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。 &=bWXNU.  
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。 77y_?di^I  
:=J~t@  
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。 -mD<8v[F  
CE :x;!}cd  
特别感谢—程莉老师。 wPhN_XV  
'n'83d)z  
参考资料目录 v=n'#:k  
[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； b-sbRR  
[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； v9Kx`{1L  
[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； Z+jgFl 4  
[3]《设计手册软件》，网络上下载； ^a9v5hu  
[4] 湖南工院学生论坛----机械制图专栏---bbs.yeux.cn 'EsN{.l?  
z'cK,psq(  
h@nNm30i  
+(>!nsf  
j@OGl&'^-  
Nw=60.0241r/min hD OEJ  
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效率t=0.8762 !L3M\Q0  
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Pd = 3.5150 Nr.maucny  
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Ped=4Kw 2{t i])  
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输送带拉力 F=2800 N q+~z#
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输送带速度 V=1.1 m/s GLwL'C'591  
滚筒直径 D=350 mm =P'=P0G  
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