《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 <[@AMdS  
设计计划任务书 ﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎1 -Id4P _y  
传动方案说明﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎2 JQj?+PI  
电动机的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎3 S4aN7.'Q  
传动装置的运动和动力参数﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎5 Jajo!X*Wai  
传动件的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎6 ARGtWW~:  
轴的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎8 J70#pF  
联轴器的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎10 O; 7`*}m  
滚动轴承的选择及计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎13 >k"Z'9l  
键联接的选择及校核计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎14 JcL4q\g  
减速器附件的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎15 Ly"u }e  
润滑与密封﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 +3dWnBg?  
设计小结﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 yl/-!  
参考资料﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎17 26.),a  
_[su?C  
ijEMS1$=7  
1.拟定传动方案 P$ZIKkf  
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 Ua\]]<hj"  
v=1.1m/s;D=350mm; 1@rI4U@D  
nw=60*1000*v/(∏*D)=60*1000*1.1/(3.14*350) 4{=zO(>  
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。 [KR|m,QWp  
2.选择电动机 1G$fU zS  
1）电动机类型和结构形式 zP$0B!9  
按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y（IP44）系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。 k&wCa<Rs~R  
2）电动机容量 B+[ri&6X\  
（1）卷筒轴的输出功率Pw Tw*:Vw  
F=2800r/min; o@*eC L=  
Pw=F*v/1000=2800*1.1/1000 -c|dTZ8D)8  
(2)电动机输出功率Pd z SDRZ!  
Pd=Pw/t NF
8'O  
传动装置的总效率 t=t1*t2^2*t3*t4*t5 M3P
\1  
式中，t1,t2,…为从电动机到卷筒之间的各传动机构和轴承的效率。由表2－4查得： r6S-G{o  
弹性联轴器 1个 }K':tX?  
t4=0.99; ]CHO5'%,$  
滚动轴承 2对 ySAkj-< /P  
t2=0.99; > Dy
<@e  
圆柱齿轮闭式 1对 N3O3V5':!  
t3=0.97; UKX9C"-5v  
V带开式传动 1幅 d5
Hp&tm  
t1=0.95; sA$x2[*O  
卷筒轴滑动轴承润滑良好 1对 TgMa!Vz  
t5=0.98; HHVCw7r0  
则 :0@R(ct;>  
t=t1*t2^2*t3*t4*t5=0.95*0.99^2*0.97*0.99*0.98＝0.8762 ko<u0SjF)u  
故
uq?((  
Pd=Pw/t=3.08/0.8762 #gn{X!;-;  
（3）电动机额定功率Ped =h5&:?X  
由第二十章表20－1选取电动机额定功率ped=4KW。 e.-+zkQ8EI  
3）电动机的转速 WK$75G,  
为了便于选择电动事，先推算电动机转速的可选范围。由表2－1查得V带传动常用传动比范围2~4，单级圆柱齿轮传动比范围3~6， zntvKOIh  
可选电动机的最小转速 cHo@F!{o=  
Nmin=nw*6=60.0241*6=360.1449r/min :{sy2g/+  
可选电动机的最大转速 i!0w? /g9  
Nmin=nw*24=60.0241*24=1440.6 r/min v~E\u  
同步转速为960r/min {zzc/!|  
选定电动机型号为Y132M1－6。 pRR1k?  
4）电动机的技术数据和外形、安装尺寸 Qp>'V<%m-  
由表20－1、表20－2查出Y132M1－6型电动机的方根技术数据和 K^32nQX  
外形、安装尺寸，并列表刻录备用。 *rKj%Me  
>-8r|};+  
电机型号 额定功率 同步转速 满载转速 电机质量 轴径mm T:FaD V{  
Y132M1-6 4Kw 1000 960 73 28 (h{"/sR  
P:D@5  
大齿轮数比小齿轮数=101/19=5.3158 ?e=3G4N  
3．计算传动装置总传动比和分配各级传动比 m\*;Fx  
1）传动装置总传动比 <
&w(%<;  
nm=960r/min; ;ctPe[5  
i=nm/nw=960/60.0241=15.9936 oZ]^zzoEcg  
2）分配各级传动比 t =LIkwD  
取V带传动比为 hk*@<ff  
i1=3; iA.:{^_)09  
则单级圆柱齿轮减速器比为 up_Qv#`Q  
i2=i/i1=15.9936/3=5.3312 ZG(.Q:1  
所得i2值符合一般圆柱齿轮和单级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。 e^!>W %.7Z  
4．计算传动装置的运动和动力参数 FYBW3y+AF&  
1）各轴转速 =Jyi9VN=&  
电动机轴为0轴，减速器高速轴为Ⅰ轴，低速轴为Ⅱ轴，各轴转速为 IKo,P$ PE  
n0=nm; GN1Q\8)o  
n1=n0/i1=60.0241/3=320r/min uuaoBf  
n2=n1/i2=320/5.3312=60.0241r/min ,I|3.4z  
]mzghH:E  
2）各轴输入功率 wWYo\WH'  
按机器的输出功率Pd计算各轴输入功率，即 o?,c#g  
P0=Ped=4kw (V(8E%<c  
轴I 的功率 \]Bwib%h  
P1=P0*t1=4*0.95=3.8kw  " fXs
!  
轴II功率 =w!>/#U  
P2=P1*t2*t3=3.8*0.99*0.97=3.6491kw eP(|]Rk  
3）各轴转矩 iQd,xr  
T0=9550*P0/n0=9550*4/960=39.7917 Nm F ?N+ __o  
T1=9550*P1/n1=9550*3.8/320=113.4063 Nm r;n^\[Ov0,  
T2=9550*P2/n2=9550*3.6491/60.0241=580.5878 Nm =|+%^)E  
二、设计带轮 ,vDSY N6  
1、计算功率 )#os!Ns_A  
P=Ped=4Kw 5ho!}K  
一班制，工作8小时，载荷平稳，原动机为笼型交流电动机 >mAi/TZC  
查课本表8－10，得KA=1.1; E$"`|Df  
计算功率 Vq&}i~  
Pc=KA*P=1.1*4＝4.4kw 2 xE+"?0  
2选择普通V带型号 QZwZ4$jkiO  
n0 =960r/min g:oB j6$ q  
根据Pc=4.4Kw，n0=960r/min,由图13-15（205页）查得坐标点位于A型 /OD@Xl];K  
d1=80~100 S^Mx=KJ
G  
3、确定带轮基准直径 fK/|0@B8  
表8－11及推荐标准值 o? LJ,Z  
小轮直径 $V870 <  
d1=100mm; b3NEYn  
大轮直径 =D3K})&  
d2=d1*3.5=100*3.5=350mm r=gF&Og,?  
取标准件 j
R[b7s  
d2=355mm; [gaB}aLn  
4、验算带速 P=<>H9p:o  
验算带速 ()MUyW"S#`  
v=∏*d1*n0/60000=3.14*100*960/60000=5.0265m/s bZ SaL^^(  
在5~25m/s范围内 *";O_
:C!  
从动轮转速 d-{1>\-_  
n22=n0*d1/d2=960*100/355=270.4225m/s GMKY1{   
n21=n0/3.5=960/3.5=274.2857m/s P>nz8NRq  
从动轮转速误差=(n22-n21)/n21=270.4225-274.2857/274.2857 DCP B9:u  
=-0.0141 IY,n7x0d  
5、V带基准长度和中心距 Oil~QAd,  
初定中心距 ^k2g60]  
中心距的范围 jPIOBEIG  
amin=0.75*(d1+d2)=0.75*(100+355)=341.2500mm !d Z:Ih.[{  
amax=0.8*(d1+d2)=0.8*(100+355)=364mm ZH)thd9^b  
a0=350mm; =#T3p9  
初算带长 >&[q`i{  
Lc=2*a0+pi*(d1+d2)/2+(d2-d1)^2/4/a0 !g[UFw  
Lc = 1461.2mm WRqpQEY  
选定基准长度 $D
eVXW  
表8-7,表8-8查得 R ~?9+  
Ld=1600mm; rI#,FZ  
定中心距 QB5,Vfoux  
a0+(Ld-Lc)/2=(1600-1461.3)/2=419.4206mm g3| 62uDF  
a=420mm; HSj=g}r  
amin=a-0.015*Ld=420-0.015*1600=396mm P$
v9  
amax=a+0.03*Ld=420+0.03*1600=468mm ne|N!!Dmk  
6、验算小带轮包角 }B
`T%(11=  
验算包角 m%%\k \  
＝180-(d2-d1)*57.3/a=180-(355-100)*57.3/a kYZj^tR  
145.2107 >120度 故合格 GK&R,q5}  
7、求V带根数Z )mu[ye"p
 
由式（13-15）得 , Y^GQ`~#  
查得 n1=960r/min , d1=120mm Hto+
spW  
查表13-3 P0=0.95 q0*d*j F0u  
由式13-9得传动比 VXO.S)v2J  
i=d2/(d1(1+0.0141)=350/(100*(1+0.0141)=3.5 3Ct)5J  
查表（13-4）得 H~;s$!lG  
l.uW>AoLh  
由包角145.21度 2gJkpf9JN  
查表13-5得Ka=0.92 -ZH6*7!  
KL=0.99 +[":W?j  
z=4.4/((0.95+0.05)*0.92*0.99)=3 *?~&O.R"  
8、作用在带上的压力F LMaY}m>  
查表13-1得q=0.10 L=&dJpyfT  
故由13-17得单根V带初拉力 &?*H`5#?G  
1T 8|>2m 3  
三、轴 \ZtF,`Z  
初做轴直径： '3]M1EP  
轴I和轴II选用45#钢 c=110 9'0v]ar  
d1=110*（3.8/320）^(1/3)=25.096mm Q#PkfjXS  
取d1=28mm $Dm|ol.Z  
d2=110*(3.65/60)^（1/3）=43.262mm a{\<L/\  
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 7g.3)1  
取YL10YLd10联轴器 jJ3dZ<#  
Tn=630>580.5878Nm 轴II直径与联轴器内孔一致 _i2guhRs*Q  
取d2=45mm {-l:F2i  
四、齿轮 $O9,Gvnxx  
1、齿轮强度 P"a9+ti+'  
由n2=320r/min,P=3.8Kw,i=3 5@^['S4%8*  
采用软齿面，小齿轮40MnB调质，齿面硬度为260HBS，大齿轮用ZG35SiMn调质齿面硬度为225HBS。 )\+1*R|H}  
因 ， P;K <P  
SH1=1.1， SH2=1.1 IN?rPdY  
， |W*i'E  
， 5OC{_-  
因： ， ，SF=1.3 <xh";seL  
所以 c^7QiTt_  
g]9A?#GyE  
\@$V^;OP/  
2、按齿面接触强度设计 -Q" N;&'[&  
设齿轮按9级精度制造。取载荷系数K=1.5，齿宽系数 \+>g"';f  
小齿轮上的转矩 N*'d]P2P`J  
按 计算中心距 ?@H/;hB[|  
u=i=5.333 ~y>NJM>1  
mm ZDr&Alp)o  
齿数z1=19,则z2=z1*5.333=101 l{t! LTf;  
模数m=2a/(z1+z2)=2.0667 取模数m＝2.5 [4b_`L  
确定中心矩a=m(z1+z1)/2=150mm QygbfW6u  
齿宽b= &6^QFqqW`-  
b1=70mm,b2=60mm PDhoCAh !  
3、验算弯曲强度 1? Im"  
齿形系数YF1=2.57，YF2=2.18 "p"~fN /I9  
按式（11-8）轮齿弯曲强度 oT*qMLdn  
THmmf_w@  
V%JG :'6L  
4、齿轮圆周速度 gUrXaD#  
'\R/-.
 
按162页表11-2应选9做精度。与初选一致。 1{?5/F \ +  
5^Ps(8VbS  
q]wP^;\Jl  
en-HX3'  
cc:,,T/i  
lH"4"r  
Iz9b5  
d7qYz7=d  
五、轴校核： *V?p&/>MT  
AZfW  
~c${?uf   
BL H~`N3U  
-P We  
=v7%IRP5  
lR0WDJv  
-}9>#<v  
:7)lgiM2  
b9TsuY  
YxWA] yL  
+K7oyZg  
0 ![  
%OAvhutS  
eY8rm  
3pjK`"Nmz\  
y28 e=i  
VTJxVYE  
圆周力Ft=2T/d1 l G $s(
 
径向力Fr=Ft*tan =20度 标准压力角 OpFm:j3  
d=mz=2.5*101=252.5mm i2 G.<(3O  
Ft=2T/d1=2*104.79/252.5=5852.5N LuvRxmQ`  
Fr=5852.5*tan20=2031.9N 'ARbJ1a  
1、求垂直面的支承压力Fr1,Fr2 +|zcjI'=O  
由Fr2*L-Fr*L/2=0 :bu]gj4e  
得Fr2=Fr/2=1015.9N PiF&0;  
ws< (LH  
2、求水平平面的支承力 Wph@LRB]  
FH1=FH2=Ft/2=2791.2N "RLv{D<)J,  
R>R8LIZZc  
(X~JTH:e/  
3、画垂直面弯矩图 :Hq#co  
L=40/2+40/2+90＋10=140mm ]B3f$;W  
Mav＝Fr2*L/2＝1015.9*140/2=71.113Nm cc{^0JT  
`}S;_g!  
Lb}$)AcC  
4、画水平面弯矩图 pd}Cg'}X  
MaH=FH*L/2=2791.2*140/2=195.384Nm XxLauJP K  
N^%7  
\JbOT%1  
1`)e}
p&  
5、求合成弯矩图 pFcCe 'd"  
l#fwNM/F  
'|@?R|i0  
>$G'=N:=X&  
6、求轴传递转矩 -^$`5Rk  
T=Ft*d2/2=2791.2*2.5*101/2=352.389Nm P~M<OUg  
Ft 6{g JBG  
q.!<GqSgb  
#}S<O_  
Z
~v-@  
#H.DnW  
Pd04  
0$=w8tP)  

pYz\GSd
 
)6*)u/x:  
1h#e-Oyff  
U o[\1)  
wf2v9.;X:<  
>,a$)z  
'g:.&4x_w  
'f-8P  
8 t`lRWJ  
J=6( 4>  
rmJ`^6V  
i)= \-C  
Q/`W[Et  
7、求危险截面的当量弯矩 `Jn2(+  
从图可见a-a截面是最危险截面，其当量弯矩为 Dbw{E:pq  
轴的扭切应力是脉动循环应力 Cq[<CPAS  
取折合系数a=0.6代入上式可得 s2"<<P[q'  
8c%_R23  
8、计算危险截面处轴的直径 5+[ 3@  
轴的材料，用45#钢，调质处理，由表14-1查得 `Ha<t.v(  
由表13-3查得许用弯曲应力 ， dU&hM<.|  
所以 "Pa  y2  
考虑到键槽对轴的削弱，将轴的最小危险直径d加4%。 )`K!XX$%  
故d=1.04*25.4=26.42mm ?,w9e|  
由实际最小直径d=40mm,大于危险直径 T\w{&3ONm  
所以此轴选d=40mm,安全 QC6:ZxP  
六、轴承的选择 K)W:@,*  
由于无轴向载荷，所以应选深沟球轴承6000系列 P(aN6)D  
径向载荷Fr=2031.9N，两个轴承支撑，Fr1=2031.9/2＝1015.9N *K;s*-|U  
工作时间Lh＝3*365*8=8760（小时） `X%Qt~  
因为大修期三年，可更换一次轴承 L~E|c/  
所以取三年 _*++xF1  
由公式 ou=33}uO  
式中 fp=1.1,P=Fr1=1015.9N,ft=1 (工作环境温度不高) a/xnf<(H  
（深沟球轴承系列） #vzt6x@*  
yb) a  
由附表选6207型轴承 w+gPU1|(r  
七、键的选择 GDYFhH7H  
选普通平键A型 cC]lO  
由表10-9按最小直径计算，最薄的齿轮计算 MG vp6/Pd  
b=14mm,h=9mm,L=80mm,d=40mm v(
;n|=O  
由公式 sp6A*mwl  
所以 [:8+ +#KD  
选变通平键，铸铁键 q9(Z9$a(\  
95sK;`rE+  
所以齿轮与轴的联接中可采用此平键。 }aL&3[>>  
八、减速器附件的选择 g}$B4_sY  
1、通气器： ^#]eCXv  
由于在外界使用，有粉尘，选用通气室采用M18 1.5 ` >[Offhd  
2、油面指示器： (} wMU]!_  
选用油标尺，规格M16 b\p2yJ\  
3、起吊装置：采用箱盖吊耳，箱座吊耳 ~p x2kHZ  
4、放油螺塞：选用外六角细牙螺塞及垫片M16 1.5 ,L\>mGw  
5、窥视孔及视孔盖 #N'bhs  
选用板结构的视孔盖 'u3,+guz  
九、润滑与密封： q +!i6!6r  
1、齿轮的润滑：采用浸油润滑，由于低速级大齿轮的速度为： h/]));p  
IQQ>0^Q~  
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。 IHv>V9yiG  
2、滚动轴承的润滑 <=%=,Yk  
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。 ZhFlR*EQ  
3、润滑油的选择 OlM3G^1e1  
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 pYh\l.@qf  
L-AN15润滑油 03gYl0B  
4、密封方式选取： QBjvbWoIG(  
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。 Bz? (?fyd  
轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承外径决定。 %*OQH?pyx}  
设计小结： }(!3)k7*  
二、课程设计总结 ^e--4B9|  
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。 a1z*Z/!5  
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。 8aTo TA7JA  
"Ug+#;}p$  
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。 ,6aF~p;wI|  
mXI'=Vo!S  
特别感谢—程莉老师。 x{S2   
" 
f.9u  
参考资料目录 7GRPPh<4  
[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； D{6<,#P{w  
[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； W4=A.2[q  
[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； :XB^IyO-A  
[3]《设计手册软件》，网络上下载； aa}U87]k  
[4] 湖南工院学生论坛----机械制图专栏---bbs.yeux.cn W!JEl|]  
JtxitF2  
"Fz1:VV&  
^GNL:D%6d  
meZZQ:eSl  
Nw=60.0241r/min tNljv >vI  
{Gw{W&<  
mpD[k9`x#  
*mn"GK6  
P?+ VR=t  
LeYI<a@n@$  
rN'}IS@5  
|d=GAW v  
) .W0}  
FY pspv?4  
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nD(4?  
zA|)9Dq  
Pw=3.08Kw ,
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Jt3*(+J>/  
:VE0eJ]J6  
mt4X  
gUme({h&|  
Mg&<W#$K  
T1;>qgp4b  
&U\//  
"Rn@yZV  
.M0pb^M  
T$Z}1e]  
PsBLAr\ah  
0@RVM|  
>]kZ2gVt  
m`n#Q#6  
iyr<qtwK  
s1p<F,  
m,&2s-v  
效率t=0.8762 (#+81 Dr  
-`5L;cxwk4  
Pd = 3.5150 Qjmo{'d  

lXXWQ=  
Ped=4Kw zICrp  
TWdhl9Ot  
zm#%]p80f  
wpt5'|I  
"g5MltH  
K4b2)8  
l@`n4U.Gwl  
S~M/!Xb  
kArF Gb2c  
2Hk21y\  
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输送带拉力 F=2800 N "PBUyh-Z  
输送带速度 V=1.1 m/s y(B~)T~e@  
滚筒直径 D=350 mm l|`%FB^k  
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