《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 XCB?ll*^  
设计计划任务书 ﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎1 #$S}3 o  
传动方案说明﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎2 lYf+V8{  
电动机的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎3 =<f-ob8,  
传动装置的运动和动力参数﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎5 oR+-+-??$  
传动件的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎6 {B$2"q/~  
轴的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎8 $KV&\Q3\0  
联轴器的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎10 n[xkSF^)  
滚动轴承的选择及计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎13 xIbMs4'iEx  
键联接的选择及校核计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎14 ClW'W#*(Y  
减速器附件的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎15 6@;ha=[+  
润滑与密封﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 F SMj  
设计小结﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 jX=lAs~6  
参考资料﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎17 4C_c\;d  
7D"%%|: h  
db=$zIB[:  
1.拟定传动方案 _68BP)nz>.  
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 -=$2p0"R  
v=1.1m/s;D=350mm; !jX4`/n2  
nw=60*1000*v/(∏*D)=60*1000*1.1/(3.14*350) _fTwmnA  
一般常选用同步转速为1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机，因此传动装置总传动比约为17或25。 PY\PUMF>  
2.选择电动机 -
Q e~)7  
1）电动机类型和结构形式 ;uI~BV*3  
按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y（IP44）系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。 HP2wtN{Zs  
2）电动机容量 Pd=,$UQp  
（1）卷筒轴的输出功率Pw ,#u\l>&$  
F=2800r/min; O>r-]0DI[  
Pw=F*v/1000=2800*1.1/1000 a^nAZ  
(2)电动机输出功率Pd \9c$`nn  
Pd=Pw/t )-P!Ae_.v  
传动装置的总效率 t=t1*t2^2*t3*t4*t5 Bl.u=I:Y4  
式中，t1,t2,…为从电动机到卷筒之间的各传动机构和轴承的效率。由表2－4查得： U)jUq_LX  
弹性联轴器 1个 *3{J#Q6fk3  
t4=0.99; +`en{$%%  
滚动轴承 2对 u4'z$>B  
t2=0.99; kN9yO5h7  
圆柱齿轮闭式 1对 1IH[g*f  
t3=0.97; Iq'O  
V带开式传动 1幅 =WZ%H_oxi  
t1=0.95; I@7/jUO  
卷筒轴滑动轴承润滑良好 1对 HQVh+(  
t5=0.98; Rc$h{0K8  
则 w8M2N
]&:  
t=t1*t2^2*t3*t4*t5=0.95*0.99^2*0.97*0.99*0.98＝0.8762 q|#MB7e/  
故 _+QwREP  
Pd=Pw/t=3.08/0.8762 ``4wX-y  
（3）电动机额定功率Ped 9/TY\?U  
由第二十章表20－1选取电动机额定功率ped=4KW。 a%
,fXp>  
3）电动机的转速 DQ6jT@ZDH  
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， ija:H'j  
可选电动机的最小转速 =G>(~+EA  
Nmin=nw*6=60.0241*6=360.1449r/min )q^ Bj$  
可选电动机的最大转速 9BON.` |
_  
Nmin=nw*24=60.0241*24=1440.6 r/min /)#8)"`nT  
同步转速为960r/min D&{ *AH%Q  
选定电动机型号为Y132M1－6。 tB6k|cPC  
4）电动机的技术数据和外形、安装尺寸 %]4-{%v  
由表20－1、表20－2查出Y132M1－6型电动机的方根技术数据和 Df=q-iq<{/  
外形、安装尺寸，并列表刻录备用。 QX
Q  
D[Iqn  
电机型号 额定功率 同步转速 满载转速 电机质量 轴径mm Vu]
h4S:  
Y132M1-6 4Kw 1000 960 73 28 }C6@c1myq-  
8OAg~mQ15(  
大齿轮数比小齿轮数=101/19=5.3158 ia{kab|_5  
3．计算传动装置总传动比和分配各级传动比 F-0UdV  
1）传动装置总传动比 !Tfij(91  
nm=960r/min; "~$$  
i=nm/nw=960/60.0241=15.9936 T0|H9>M  
2）分配各级传动比 uEd,rEB>  
取V带传动比为 xPQL?.  
i1=3; "DckwtG:%  
则单级圆柱齿轮减速器比为 y4F^|kS) [  
i2=i/i1=15.9936/3=5.3312 j7/(sf  
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。 TbNGgjT  
4．计算传动装置的运动和动力参数 kL7^$  
1）各轴转速 b7$}JCn  
电动机轴为0轴，减速器高速轴为Ⅰ轴，低速轴为Ⅱ轴，各轴转速为  (K #A  
n0=nm; ~mH+DV3  
n1=n0/i1=60.0241/3=320r/min pMN<p[MB  
n2=n1/i2=320/5.3312=60.0241r/min `SOhG?Zo  
^ }#f()  
2）各轴输入功率 b=LF%P  
按机器的输出功率Pd计算各轴输入功率，即 vjTwv+B"  
P0=Ped=4kw ]h@{6N'oNS  
轴I 的功率 Dd/}Ya(Gi  
P1=P0*t1=4*0.95=3.8kw 4 X`^{~  
轴II功率 Zoow*`b|$U  
P2=P1*t2*t3=3.8*0.99*0.97=3.6491kw 9~Xg#{  
3）各轴转矩 T
T"3^@  
T0=9550*P0/n0=9550*4/960=39.7917 Nm .cR*P<3O
 
T1=9550*P1/n1=9550*3.8/320=113.4063 Nm XiG88Kwv  
T2=9550*P2/n2=9550*3.6491/60.0241=580.5878 Nm N$Hqa^!'T  
二、设计带轮 `^%GN8d}nm  
1、计算功率 1g i}H)  
P=Ped=4Kw raQYn?[  
一班制，工作8小时，载荷平稳，原动机为笼型交流电动机 >eo8  
查课本表8－10，得KA=1.1; L?f qcW{  
计算功率 3wNN<R  
Pc=KA*P=1.1*4＝4.4kw qJMp1DC  
2选择普通V带型号 b\L)m (  
n0 =960r/min "jGe^+9uT  
根据Pc=4.4Kw，n0=960r/min,由图13-15（205页）查得坐标点位于A型 ,k%8yK  
d1=80~100 +{ab1))/  
3、确定带轮基准直径 >sV Bj(f  
表8－11及推荐标准值 VRhRwdC  
小轮直径 m|dF30~A  
d1=100mm; G
TFl}t  
大轮直径 0*{p Oe/u  
d2=d1*3.5=100*3.5=350mm >@Khm"/T  
取标准件 nO [QcOf  
d2=355mm; N7B}O*;  
4、验算带速 B}5XRgq  
验算带速 *2:Yf7rvI+  
v=∏*d1*n0/60000=3.14*100*960/60000=5.0265m/s `w=!o.1  
在5~25m/s范围内 ^V,@=QL3U  
从动轮转速 /O"0L/hc^  
n22=n0*d1/d2=960*100/355=270.4225m/s K!b>TICa:  
n21=n0/3.5=960/3.5=274.2857m/s !L$oAqW  
从动轮转速误差=(n22-n21)/n21=270.4225-274.2857/274.2857 Bcm=G
""  
=-0.0141 g{&PrE'e9  
5、V带基准长度和中心距 @}{VM)Fc+  
初定中心距 F\P!NSFZV  
中心距的范围 ~p!QSRu~,b  
amin=0.75*(d1+d2)=0.75*(100+355)=341.2500mm }'_:XKLj  
amax=0.8*(d1+d2)=0.8*(100+355)=364mm 73#9NZR  
a0=350mm; n(# c`t*  
初算带长 Ug`
  
Lc=2*a0+pi*(d1+d2)/2+(d2-d1)^2/4/a0 | &\^n2`>  
Lc = 1461.2mm JgZdS-~  
选定基准长度 7x:F!0:  
表8-7,表8-8查得 u"joCZ7`kG  
Ld=1600mm; >hesxC!  
定中心距 3?6Ber y=  
a0+(Ld-Lc)/2=(1600-1461.3)/2=419.4206mm h@/>?Va  
a=420mm; '|+=B u  
amin=a-0.015*Ld=420-0.015*1600=396mm ,|>nF;.Y  
amax=a+0.03*Ld=420+0.03*1600=468mm 3~8AcX@  
6、验算小带轮包角 ;WPI+`-  
验算包角 ^:$j:w?j  
＝180-(d2-d1)*57.3/a=180-(355-100)*57.3/a ~l@%=/m  
145.2107 >120度 故合格 -y<rM0"NE  
7、求V带根数Z c'[( d5^|  
由式（13-15）得 .y(@Y6hO  
查得 n1=960r/min , d1=120mm 6q!7i%fK?  
查表13-3 P0=0.95 wf^cyCR0  
由式13-9得传动比 ?##y`.+O  
i=d2/(d1(1+0.0141)=350/(100*(1+0.0141)=3.5 OQ 0b$qw  
查表（13-4）得 4>d[qr*<  
vV2o[\o^  
由包角145.21度 34^Q5B~^J  
查表13-5得Ka=0.92 !DCVoc]pV  
KL=0.99 ;vZ*,q6  
z=4.4/((0.95+0.05)*0.92*0.99)=3 >EyvdX#v  
8、作用在带上的压力F @#J H=-06  
查表13-1得q=0.10 J\9jsx!WQ  
故由13-17得单根V带初拉力 F\l!A'Q+t  
1gO//fdI  
三、轴 8cequAD  
初做轴直径： 8Na}Wp;|Gi  
轴I和轴II选用45#钢 c=110 047*gn.b  
d1=110*（3.8/320）^(1/3)=25.096mm SlM>";C\  
取d1=28mm )E_!rR  
d2=110*(3.65/60)^（1/3）=43.262mm vHoT@E#}'  
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 I-j(e)P(o_  
取YL10YLd10联轴器 __Vg/C!W  
Tn=630>580.5878Nm 轴II直径与联轴器内孔一致 ~p0e=u  
取d2=45mm t/
_\U=i$  
四、齿轮 UX+?0K  
1、齿轮强度 %YsRm%q  
由n2=320r/min,P=3.8Kw,i=3 s"gKonwI2  
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。 9Vh_XBgP  
因 ， $XtV8  
SH1=1.1， SH2=1.1 4d,qXSKty  
， MX%|hIOpr  
， 9iiU,}M`j  
因： ， ，SF=1.3 ~r7DEy|+  
所以 1j_aH#Fz:  
%!1@aL]pQ  
)[F46?$vrk  
2、按齿面接触强度设计 8JFnB(3xU  
设齿轮按9级精度制造。取载荷系数K=1.5，齿宽系数 "@F*$JGT y  
小齿轮上的转矩 U!3uaz'  
按 计算中心距 n/,rn>k7:  
u=i=5.333 Ss*LgK
_  
mm ,=x.aX Spz  
齿数z1=19,则z2=z1*5.333=101 %>oT7|x  
模数m=2a/(z1+z2)=2.0667 取模数m＝2.5 d{(s-  
确定中心矩a=m(z1+z1)/2=150mm Ta!m%=8  
齿宽b= _CYmG"mY  
b1=70mm,b2=60mm ]a&x'  
3、验算弯曲强度 {3_Ffsg`  
齿形系数YF1=2.57，YF2=2.18 mCZF5r  
按式（11-8）轮齿弯曲强度 !M#?kKj  
|sDG>Zq?  
vgd}09y  
4、齿轮圆周速度 fbW,0  
A@fshWrl%  
按162页表11-2应选9做精度。与初选一致。 1`7]C+Pv  
q|de*~@-P  
|>m# m*{S  
BHiw!S<  
[v>Z(  
Y:#kel<  
^loF#d=s  
I{Y {
  
五、轴校核： s0`]!7D<  
_AsHw  
v{\n^|=])  
JCQx8;V%I  
8=u+BDG  
".Q!8j"@f  
-O5(%  
5r2ctde)Y  
%$!R]B)  
&,6y(-  
0|*UeM  
071E%
u,  
fTi{oY,zTg  
4N0W& Dy  
,sQ0atk7ma  
zN8&M<mTl  
\M1M2(@pDJ  
!EyGJa[i  
圆周力Ft=2T/d1 ^~*[~  
径向力Fr=Ft*tan =20度 标准压力角 GXAk*vS=G  
d=mz=2.5*101=252.5mm iMY0xf8l  
Ft=2T/d1=2*104.79/252.5=5852.5N %o
_0M^3W  
Fr=5852.5*tan20=2031.9N xSMp[j  
1、求垂直面的支承压力Fr1,Fr2 Wvzzjcr(j  
由Fr2*L-Fr*L/2=0 ~*Sbn~U  
得Fr2=Fr/2=1015.9N ytcG6WN3  
6{,K7FL  
2、求水平平面的支承力 JCU3\39}  
FH1=FH2=Ft/2=2791.2N e*'|iuDrY  
J=Y( *D7Q  
fuIv,lDA  
3、画垂直面弯矩图 e8ig[:B>+  
L=40/2+40/2+90＋10=140mm q4#f *]  
Mav＝Fr2*L/2＝1015.9*140/2=71.113Nm "a%ASy>?g  
p'w"V6k('~  
Lb3K};SIV  
4、画水平面弯矩图 gPhw.e""  
MaH=FH*L/2=2791.2*140/2=195.384Nm 1\.zOq#  
^5'/ }iR2N  
35]G_\  
)DZ-vnZ#t0  
5、求合成弯矩图 Vlxb<$5Nh  
bQ\-6dOtv  
t5B|c<Hb\  
{J6sM$aj  
6、求轴传递转矩 #SLxNAH  
T=Ft*d2/2=2791.2*2.5*101/2=352.389Nm =QKgsgLh  
re 1k]  
6L
`+z  
meVVRFQ2+  
("M#R!3  
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[#*?uu+ jK  
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LU IT=+  
JLV}Fw  
MHT,rqG  
2Q'XB  
{ )GE
gC  
Y1ilH-8  
~m09yc d<  
HtXBaIl\  
7、求危险截面的当量弯矩 byj mH  
从图可见a-a截面是最危险截面，其当量弯矩为 VOK$;s'9}  
轴的扭切应力是脉动循环应力 4l!Yop0h  
取折合系数a=0.6代入上式可得 ]Q_G /e  
[W|7r n,q  
8、计算危险截面处轴的直径 ?;#3U5$v  
轴的材料，用45#钢，调质处理，由表14-1查得 hz|z&vyP  
由表13-3查得许用弯曲应力 ， =O:ek#Bp  
所以 ht)*Ync  
考虑到键槽对轴的削弱，将轴的最小危险直径d加4%。 C05{,w?  
故d=1.04*25.4=26.42mm y<x_v )k-  
由实际最小直径d=40mm,大于危险直径 yc4f\0B/  
所以此轴选d=40mm,安全 W]Y!ZfGnN  
六、轴承的选择 ?UhAjtYIS  
由于无轴向载荷，所以应选深沟球轴承6000系列 D}/.;]w<[&  
径向载荷Fr=2031.9N，两个轴承支撑，Fr1=2031.9/2＝1015.9N LOG*K;v3  
工作时间Lh＝3*365*8=8760（小时） oYm{I ~"  
因为大修期三年，可更换一次轴承 V5@[7ncVf  
所以取三年 E9*?G4P{l  
由公式 #V,~d&_k  
式中 fp=1.1,P=Fr1=1015.9N,ft=1 (工作环境温度不高) +PXfr~ 4  
（深沟球轴承系列） j#>![km Mu  
U)=Z&($T  
由附表选6207型轴承 GZ[h`FJg/  
七、键的选择 c1!/jTX$  
选普通平键A型 dv}R]f'  
由表10-9按最小直径计算，最薄的齿轮计算 1Kf t?g  
b=14mm,h=9mm,L=80mm,d=40mm @.@#WHde  
由公式 7MJ)p$&  
所以 mb`}sTU).  
选变通平键，铸铁键 VP[!ji9P  
z>g& ?vo2  
所以齿轮与轴的联接中可采用此平键。 RIqxM  
八、减速器附件的选择 x[@3;_'K  
1、通气器： @O0vh$3t0  
由于在外界使用，有粉尘，选用通气室采用M18 1.5 iKH T  
2、油面指示器： cYn}we}7  
选用油标尺，规格M16 g UAPjR  
3、起吊装置：采用箱盖吊耳，箱座吊耳  %!h+  
4、放油螺塞：选用外六角细牙螺塞及垫片M16 1.5 92_H!m/  
5、窥视孔及视孔盖 ssbyvzQ  
选用板结构的视孔盖 'n.9qxY;  
九、润滑与密封： 'wq:F?viF  
1、齿轮的润滑：采用浸油润滑，由于低速级大齿轮的速度为： F(fr,m3  
!e"m*S.(6{  
查《课程设计》P19表3-3大齿轮浸油深度为六分之一大齿轮半径，所以取浸油深度为30mm。 ]_xGVwem  
2、滚动轴承的润滑 X1qj l_A  
采用飞溅润滑在箱座凸缘面上开设导油沟，并设挡油盘，以防止轴承旁齿轮啮合时，所挤出的热油溅入轴承内部，增加轴承的阻力。 kV9NF
o22  
3、润滑油的选择 ?o'arxCxZn  
齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备选用 y'wW2U/1-  
L-AN15润滑油 c0p=/*s(  
4、密封方式选取： "$;
:dfrU  
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&j+fi  
轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承外径决定。 ?\VN`8Y
b  
设计小结： !7*/lG  
二、课程设计总结 cU[pneY  
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。 e1}0f8%  
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。 HW,55#yG  
kakWXGeR  
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。 _JO @O^Ndd  
/`@>v$oo  
特别感谢—程莉老师。 r_
RTtS#  
%4K#<b"W  
参考资料目录 T=Q{K|JE  
[1]《机械设计基础》，机械工业出版社，任成高主编，2006年2月第一版； Gw,kC{:C  
[2]《简明机械零件设计实用手册》，机械工业出版社，胡家秀主编，2006年1月第一版； L<]PK4  
[3]《机械设计-课程设计图册》，高等教育出版社，龚桂义主编，1989年5月第三版； {moNtzE;  
[3]《设计手册软件》，网络上下载； D+PUi!  
[4] 湖南工院学生论坛----机械制图专栏---bbs.yeux.cn hG3Lj7)UH  
~,7R*71  
r26Wysi~%  
{0{$.L  
v]S8!wU  
Nw=60.0241r/min .;6bMP[YA  
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F4Z0g*^x  
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>?<d}9X  
sBL^NDqa2  
HrxEC)V6#  
R5zV=N  
[%:NR  
7]bqs"t  
[*v\X %+  
效率t=0.8762 zZQoY_UI  
z>~3*a9&  
Pd = 3.5150 THVF@@q  
R\?!r4  
Ped=4Kw =Y0m;-1M  
ESI}+  
f^ qQ5N  
4F?1,-X  
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EbH
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@hPbD?)M  
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b h L=14 9 80 oB&s2~  
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输送带拉力 F=2800 N Vj:)w<],  
输送带速度 V=1.1 m/s Y~,[9:SR  
滚筒直径 D=350 mm a^)7&|$ E  
$lU~3I)  
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