《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 q8ZxeMqx%  
设计计划任务书 ﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎1 O*+HK1q7  
传动方案说明﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎2 7]So=%q  
电动机的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎3 [ {"x{;  
传动装置的运动和动力参数﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎5 >l-u{([B  
传动件的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎6 OS%[SHs  
轴的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎8 JkR%o #>5  
联轴器的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎10 VO1  
滚动轴承的选择及计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎13 U5ph4G  
键联接的选择及校核计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎14 {pi_yr3  
减速器附件的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎15 7gLk~*  
润滑与密封﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 w)K547!00  
设计小结﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 XU<owk  
参考资料﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎17 UazK0{t<f  
~Ih` ayVq  
3,Z;J5VL4!  
1.拟定传动方案 o *U-.&  
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 $#%R_G]  
v=1.1m/s;D=350mm; nQ'NS  
nw=60*1000*v/(∏*D)=60*1000*1.1/(3.14*350) <% mD#S
 
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。 ('%Y3z;  
2.选择电动机 xc'uCbH  
1）电动机类型和结构形式 GLub5GrxR  
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。 =MJRQV67  
2）电动机容量 AzzHpfv,  
（1）卷筒轴的输出功率Pw DB|w&tygq  
F=2800r/min; LdOqV'&r  
Pw=F*v/1000=2800*1.1/1000 G]xYQ]  
(2)电动机输出功率Pd (-
1{W^(  
Pd=Pw/t 'G[G;?F  
传动装置的总效率 t=t1*t2^2*t3*t4*t5 Dg~m}La  
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： w"D1mI!L 7  
弹性联轴器 1个 Y]~-S
 
t4=0.99; xIc||o$  
滚动轴承 2对 3XUVUd~  
t2=0.99; ?t}s3P!Q3w  
圆柱齿轮闭式 1对 <j  
t3=0.97; *>2FcoN;  
V带开式传动 1幅 |gk4X%o6  
t1=0.95; Y$,++wx  
卷筒轴滑动轴承润滑良好 1对 d/+s-g p  
t5=0.98; `o9:6X?RA  
则 T6?03cSE  
t=t1*t2^2*t3*t4*t5=0.95*0.99^2*0.97*0.99*0.98＝0.8762 E>#@
H  
故 IEM{?  
Pd=Pw/t=3.08/0.8762 1H%p|'FKA  
（3）电动机额定功率Ped S+Ia2O)BA  
由第二十章表20－1选取电动机额定功率ped=4KW。 '8R5Tl  
3）电动机的转速 c9@3=6S/  
为了便于选择电动事，先推算电动机转速的可选范围。由表2－1查得V带传动常用传动比范围2~4，单级圆柱齿轮传动比范围3~6， WAuT`^"u  
可选电动机的最小转速 /EHO(d!<  
Nmin=nw*6=60.0241*6=360.1449r/min st.{AEv@  
可选电动机的最大转速 9 M?UPE  
Nmin=nw*24=60.0241*24=1440.6 r/min ~[aV\r?  
同步转速为960r/min x~m$(LT  
选定电动机型号为Y132M1－6。 :%28*fl  
4）电动机的技术数据和外形、安装尺寸 Vnb@5W2\  
由表20－1、表20－2查出Y132M1－6型电动机的方根技术数据和 7Kj7or|  
外形、安装尺寸，并列表刻录备用。 f;+.j/ +  
3ohHBo  
电机型号 额定功率 同步转速 满载转速 电机质量 轴径mm v9TIEmZ  
Y132M1-6 4Kw 1000 960 73 28 oFt_ yU-  
R:'&>.AUw  
大齿轮数比小齿轮数=101/19=5.3158 _h,X3P  
3．计算传动装置总传动比和分配各级传动比 %y_pF?2@q  
1）传动装置总传动比 xU{0rM"  
nm=960r/min; +|<bb8
%  
i=nm/nw=960/60.0241=15.9936 D;48VK/Q  
2）分配各级传动比 >#;_Ebl@  
取V带传动比为 L*p7|rq$"  
i1=3; zLxuxf~4@  
则单级圆柱齿轮减速器比为 7bGOE_r  
i2=i/i1=15.9936/3=5.3312 9J_vvq`%`  
所得i2值符合一般圆柱齿轮和单级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。 S<*1b 6%D  
4．计算传动装置的运动和动力参数 uHZjpMoM  
1）各轴转速 "-5FUKI-  
电动机轴为0轴，减速器高速轴为Ⅰ轴，低速轴为Ⅱ轴，各轴转速为 <Vh5`-J  
n0=nm; SEu:31k{o  
n1=n0/i1=60.0241/3=320r/min P uQ  
n2=n1/i2=320/5.3312=60.0241r/min {65YTt%  
1Qjc*+JzO.  
2）各轴输入功率 " :[;}f;  
按机器的输出功率Pd计算各轴输入功率，即 3qV~C{S  
P0=Ped=4kw @QYCoEU8J  
轴I 的功率 q+;lxR5D  
P1=P0*t1=4*0.95=3.8kw &P*r66  
轴II功率 YXF^4||j.c  
P2=P1*t2*t3=3.8*0.99*0.97=3.6491kw JHg;2xm"<K  
3）各轴转矩 gtY7N>e  
T0=9550*P0/n0=9550*4/960=39.7917 Nm uTl"4;&j  
T1=9550*P1/n1=9550*3.8/320=113.4063 Nm OzH\YN  
T2=9550*P2/n2=9550*3.6491/60.0241=580.5878 Nm tp ky  
二、设计带轮 TL-ALtG  
1、计算功率 +,i_G?eX  
P=Ped=4Kw ,WoB)V.{(  
一班制，工作8小时，载荷平稳，原动机为笼型交流电动机 l;h -`( 11  
查课本表8－10，得KA=1.1; wXYT(R  
计算功率 ?<OyJ|;V  
Pc=KA*P=1.1*4＝4.4kw wk=s3^  
2选择普通V带型号 DU5rB\!.~  
n0 =960r/min ;?-{Uk  
根据Pc=4.4Kw，n0=960r/min,由图13-15（205页）查得坐标点位于A型 plzwk>b_  
d1=80~100 t`Xx\  
3、确定带轮基准直径 UpiZd/K  
表8－11及推荐标准值 v9gaRqi8  
小轮直径 tPw7zFy6r  
d1=100mm; h-m0Ro?6  
大轮直径 HuxvIg  
d2=d1*3.5=100*3.5=350mm M%!j\}2A  
取标准件 20A:,pMb  
d2=355mm; {=Py|N\\t  
4、验算带速 2@&"*1(Xu  
验算带速 7 lq$PsC  
v=∏*d1*n0/60000=3.14*100*960/60000=5.0265m/s !l9#a{#6l  
在5~25m/s范围内 I'<sJs*p  
从动轮转速 YR)^F|G  
n22=n0*d1/d2=960*100/355=270.4225m/s ?]}=4  
n21=n0/3.5=960/3.5=274.2857m/s <rU+{&FKNL  
从动轮转速误差=(n22-n21)/n21=270.4225-274.2857/274.2857 $ Fy)+<  
=-0.0141 pC&i!la{o}  
5、V带基准长度和中心距 7i=ER*F~  
初定中心距 u b@'(
*  
中心距的范围 Lk)T
K/JM)  
amin=0.75*(d1+d2)=0.75*(100+355)=341.2500mm 1@+&6UC  
amax=0.8*(d1+d2)=0.8*(100+355)=364mm 7=
A @P  
a0=350mm; a^&RV5o  
初算带长 4LJOT_  
Lc=2*a0+pi*(d1+d2)/2+(d2-d1)^2/4/a0 eW_EWVH  
Lc = 1461.2mm (d[JMO^@8  
选定基准长度 On@p5YRwW  
表8-7,表8-8查得 %!L*ec%,  
Ld=1600mm; uBaGOW|Pl  
定中心距 "(a}}q 9-  
a0+(Ld-Lc)/2=(1600-1461.3)/2=419.4206mm XpT})AV  
a=420mm; JgldC[|7  
amin=a-0.015*Ld=420-0.015*1600=396mm .4=A:9  
amax=a+0.03*Ld=420+0.03*1600=468mm ~}G#ys\1  
6、验算小带轮包角 7z8   
验算包角 woU3W
S0  
＝180-(d2-d1)*57.3/a=180-(355-100)*57.3/a gdqED}v  
145.2107 >120度 故合格 i_$?sg#=yk  
7、求V带根数Z 9H%
ixBnM  
由式（13-15）得 b]WvKdq  
查得 n1=960r/min , d1=120mm Wk/Il^YG  
查表13-3 P0=0.95 tqU8>d0^  
由式13-9得传动比 hnv0Loe.IW  
i=d2/(d1(1+0.0141)=350/(100*(1+0.0141)=3.5 p"n3JV.~k+  
查表（13-4）得 A+hT2Ew@t}  
(`f)Tt=`  
由包角145.21度 (=s%>lW|  
查表13-5得Ka=0.92 `u8=~]rblj  
KL=0.99 w< |Lx#L}  
z=4.4/((0.95+0.05)*0.92*0.99)=3 7$:Jea  
8、作用在带上的压力F * \tR  
查表13-1得q=0.10 1[". z{V3*  
故由13-17得单根V带初拉力 t`x_@pr  
@N\ Ht'f  
三、轴 []H0{a2{<  
初做轴直径： 42 rIIJ1A  
轴I和轴II选用45#钢 c=110 U9//m=_  
d1=110*（3.8/320）^(1/3)=25.096mm \H/}|^+@  
取d1=28mm ,Q8h#0z r  
d2=110*(3.65/60)^（1/3）=43.262mm I#CS;Yh95  
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 Lor__ K  
取YL10YLd10联轴器 /oU$TaB>(  
Tn=630>580.5878Nm 轴II直径与联轴器内孔一致 tkhEjTZ  
取d2=45mm YZ5[#E@l  
四、齿轮 V8z*mn
D  
1、齿轮强度 aDX4}`u  
由n2=320r/min,P=3.8Kw,i=3 4"V6k4i5  
采用软齿面，小齿轮40MnB调质，齿面硬度为260HBS，大齿轮用ZG35SiMn调质齿面硬度为225HBS。 C2K<CDVw  
因 ， 2{)<Df@  
SH1=1.1， SH2=1.1 +|spC  
， l,E4h-$  
， Dl=vv9
 
因： ， ，SF=1.3 G#z9=NF~V  
所以 A@I3:V  
G4,BcCPQ  
]iiB|xT  
2、按齿面接触强度设计 i&,1  
设齿轮按9级精度制造。取载荷系数K=1.5，齿宽系数 DOWZhD  
小齿轮上的转矩 wW'.bqA  
按 计算中心距 izr 3{y5  
u=i=5.333 uulzJb
V,K  
mm L(kW]  
齿数z1=19,则z2=z1*5.333=101 8)&J oPN  
模数m=2a/(z1+z2)=2.0667 取模数m＝2.5 %lN4"jtx  
确定中心矩a=m(z1+z1)/2=150mm !Ka~X!+\  
齿宽b= KKJa?e`C  
b1=70mm,b2=60mm \1#!%I=.  
3、验算弯曲强度 VI^~I;M^  
齿形系数YF1=2.57，YF2=2.18 N'0fB`:kz  
按式（11-8）轮齿弯曲强度 [[8h*[:  
LwEc*79  
_zFJ]7Ym.)  
4、齿轮圆周速度 ut9R]01:  
(:J U  
按162页表11-2应选9做精度。与初选一致。 Kr;F4G|Qt  
8'mm<BV;sT  
uBBW2  
Fk&A2C}$b  
~2?UEv6  
%'[ pucEF  
%{";RfSVX%  
0XrOOYmx  
五、轴校核： =zKbvwe%X  
ZUeA&&{  
>U')ICD~  
3x~AaC.j  
("j*!Dsd  
O6r.q&U  
:N
w7!fd  
Ix|^c268o<  
@NJJ  
<<9Y=%C+  
I KDh)Zm  
WevXQ-eKm  
3`Q>s;DjIU  
2HJGp+H  
Q##L|*Qy  
D z5(v1I9A  
z`rW2UO#a`  

gT4H? #UB  
圆周力Ft=2T/d1 |oJ R+  
径向力Fr=Ft*tan =20度 标准压力角 
'O]Ja-  
d=mz=2.5*101=252.5mm Kkz2N  
Ft=2T/d1=2*104.79/252.5=5852.5N p`LPO  
Fr=5852.5*tan20=2031.9N 4xNzhnp|  
1、求垂直面的支承压力Fr1,Fr2 7_ah1IEK  
由Fr2*L-Fr*L/2=0 9]TvLh3  
得Fr2=Fr/2=1015.9N 'l3K*lck  
i3\6*$Ug  
2、求水平平面的支承力 Oe%jV,S|V  
FH1=FH2=Ft/2=2791.2N Y=N; Bj  
f:K`MW  
H)&pay  
3、画垂直面弯矩图 LC:bHM,e  
L=40/2+40/2+90＋10=140mm /Q[M2DN@  
Mav＝Fr2*L/2＝1015.9*140/2=71.113Nm wC[Bh^]  
1f`=U0  
jo8;S?+<|?  
4、画水平面弯矩图 )IP{yL8c  
MaH=FH*L/2=2791.2*140/2=195.384Nm E8.xmTq  
}D&fw=r"M  
IKV:J
9  
VpMPTEZ*L  
5、求合成弯矩图 j;b<oQH  
n/]$k4h  
5Pl~du  
-'!%\E;5  
6、求轴传递转矩 uua1_#a  
T=Ft*d2/2=2791.2*2.5*101/2=352.389Nm B>&eciY  
sZhl.[&zo  
hq^@t6!C\m  
P>t[35/1  
S*1Km&  
)pXw 3Fo  
= A !;`G  
1y5$  
rpT{0>5  
|O]oX[~  
|<ZkJR3B  
W}5H'D  

qm)KO 4  
,\K1cW~U5  
IlcFW  
b]h]h1~hHH  
L){rv)?="  
lAwOp  
uvrfR?%QK  
AT{ewb  
 ,JcQp=g  
7、求危险截面的当量弯矩 '?~k`zK  
从图可见a-a截面是最危险截面，其当量弯矩为 &n:F])`2  
轴的扭切应力是脉动循环应力 ;U|^Tsuc`  
取折合系数a=0.6代入上式可得 Pl }dA  
Vhww-A  
8、计算危险截面处轴的直径 h,V#V1>Hu  
轴的材料，用45#钢，调质处理，由表14-1查得 Ek,s6B)'d  
由表13-3查得许用弯曲应力 ， ZC1U  
所以 Dn?P~%  
考虑到键槽对轴的削弱，将轴的最小危险直径d加4%。 >, &6zj  
故d=1.04*25.4=26.42mm ;Db89Nc$  
由实际最小直径d=40mm,大于危险直径 snBC +`-  
所以此轴选d=40mm,安全 O>Nop5#o  
六、轴承的选择 %L./U$  
由于无轴向载荷，所以应选深沟球轴承6000系列 pAV}hB  
径向载荷Fr=2031.9N，两个轴承支撑，Fr1=2031.9/2＝1015.9N Dc[Qu?]LM  
工作时间Lh＝3*365*8=8760（小时） 1b'1vp  
因为大修期三年，可更换一次轴承 t _Q/v
 
所以取三年 y\Z-x  
由公式 i%W,Y8\uf*  
式中 fp=1.1,P=Fr1=1015.9N,ft=1 (工作环境温度不高) t$=0
C  
（深沟球轴承系列） AX%9k  
T]nZ3EZ  
由附表选6207型轴承 e3wFi,/@  
七、键的选择 )G6]r$M>o0  
选普通平键A型 Kk~0jP_B9  
由表10-9按最小直径计算，最薄的齿轮计算 56o?=|  
b=14mm,h=9mm,L=80mm,d=40mm i)0*J?l=  
由公式 I@ch 5vl4  
所以 3Nh;^  
选变通平键，铸铁键 mLO{~ruu  
w>X33Ff]8@  
所以齿轮与轴的联接中可采用此平键。 ,7pO-:*g  
八、减速器附件的选择 I,AI$A
 
1、通气器： N L]:<FG  
由于在外界使用，有粉尘，选用通气室采用M18 1.5 )*
^PMf  
2、油面指示器： SF;;4og  
选用油标尺，规格M16 S[NV-)r=  
3、起吊装置：采用箱盖吊耳，箱座吊耳 ZBJYpeGe  
4、放油螺塞：选用外六角细牙螺塞及垫片M16 1.5 E<a~ `e  
5、窥视孔及视孔盖 ];1z%.  
选用板结构的视孔盖 1H@GwQ|<=  
九、润滑与密封： c*_I1}l  
1、齿轮的润滑：采用浸油润滑，由于低速级大齿轮的速度为： |J`YFv  
awXL}m[_!  
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。 xGqe )M>8?  
2、滚动轴承的润滑 3u7E?*{sH  
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。 ?}B9=R$Pi  
3、润滑油的选择 A"C%.InZ  
齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备选用 "31GC7  
L-AN15润滑油 Gn;eh~uw;l  
4、密封方式选取： Xt8;Pl  
选用凸缘式端盖，易于调整轴承间隙，采用端盖安装毡圈油封实现密封。 m7e$Z  
轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承外径决定。 q[b-vTzI  
设计小结： qrNW\ME  
二、课程设计总结 @}x)>tqD  
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。 P,~a'_w:|D  
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。 [8SW0wsk  
:%A1k2  
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。 s i
v KXd  
lV$U!v:b  
特别感谢—程莉老师。 ZH`6>:  
tB[(o%k  
参考资料目录 bK("8T\?  
[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； `
/]8C&u  
[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； ,US~p_M!  
[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； A@_F ;4X  
[3]《设计手册软件》，网络上下载； &6MGPh7T  
[4] 湖南工院学生论坛----机械制图专栏---bbs.yeux.cn K~@-*8%  
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效率t=0.8762 <LZvG IMl  
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Pd = 3.5150 evg i\"  
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Ped=4Kw ;c:vzF~Q  
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输送带拉力 F=2800 N ZT^PL3j+  
输送带速度 V=1.1 m/s G53!wIW2:  
滚筒直径 D=350 mm E&[ox[g{  
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