《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 vhu
w&.\  
设计计划任务书 ﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎1 ,Gk}"w  
传动方案说明﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎2 Q,h7Sk*  
电动机的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎3 )yK[Zb[  
传动装置的运动和动力参数﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎5 8qEK+yi,  
传动件的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎6 cLY c6  
轴的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎8 ;Xvp6.:  
联轴器的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎10 b6(p  
滚动轴承的选择及计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎13 dq1:s1  
键联接的选择及校核计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎14 {<>K]P~wD  
减速器附件的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎15 qFQ8  
润滑与密封﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 W5L iXM  
设计小结﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 &sXRN&Fp  
参考资料﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎17 h].~#*  
`#-P[q<v-  
F0vM0e-  
1.拟定传动方案 ^YdcAHjK  
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 =qy=-j]  
v=1.1m/s;D=350mm; hwN?/5  
nw=60*1000*v/(∏*D)=60*1000*1.1/(3.14*350) k67a'pmyJ  
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。 "1`Oh<={b  
2.选择电动机 "P-lSF?T  
1）电动机类型和结构形式 *=V7@o  
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。 S [h];eM  
2）电动机容量 !+)AeDc:j  
（1）卷筒轴的输出功率Pw h:z
K(;  
F=2800r/min; 54-#QIx|  
Pw=F*v/1000=2800*1.1/1000 oh"O07  
(2)电动机输出功率Pd <s5qy-
 
Pd=Pw/t
<<](XgR(  
传动装置的总效率 t=t1*t2^2*t3*t4*t5 U7uKRv9  
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： B+C);WQ,  
弹性联轴器 1个 Uy ?  
t4=0.99; )*;zW!H  
滚动轴承 2对 g.c8FP+  
t2=0.99; ")O`mXg-  
圆柱齿轮闭式 1对 ^<e@uNGg  
t3=0.97; %>-@K|:gS  
V带开式传动 1幅 )[mwP.T=  
t1=0.95; G7--v,R1x  
卷筒轴滑动轴承润滑良好 1对 7XKY]|S,'  
t5=0.98; <<=WY_m}  
则 K
7Rpr.p  
t=t1*t2^2*t3*t4*t5=0.95*0.99^2*0.97*0.99*0.98＝0.8762 ?pgG,=?  
故 ;S0Kh"A  
Pd=Pw/t=3.08/0.8762 )ZrS{vY  
（3）电动机额定功率Ped O=SkAsim  
由第二十章表20－1选取电动机额定功率ped=4KW。 %AOja+  
3）电动机的转速 E0%~!b  
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， pwwH<0[  
可选电动机的最小转速 jM-)BP6f4  
Nmin=nw*6=60.0241*6=360.1449r/min !RyO\>:q  
可选电动机的最大转速 c wg !j!l  
Nmin=nw*24=60.0241*24=1440.6 r/min V[-jD8='3  
同步转速为960r/min (b'B%rFO  
选定电动机型号为Y132M1－6。 J!'@Bd  
4）电动机的技术数据和外形、安装尺寸 <mi-}s  
由表20－1、表20－2查出Y132M1－6型电动机的方根技术数据和 .h0b~nI>>  
外形、安装尺寸，并列表刻录备用。 .9md~j:o^s  
HB Iip?  
电机型号 额定功率 同步转速 满载转速 电机质量 轴径mm Y"-^%@|p  
Y132M1-6 4Kw 1000 960 73 28 L?5Ck<!xG  
'*\|;l#1  
大齿轮数比小齿轮数=101/19=5.3158 "#(T  
3．计算传动装置总传动比和分配各级传动比 ;<G=M2  
1）传动装置总传动比 ~QvqG{bFB  
nm=960r/min; kP/M<X"  
i=nm/nw=960/60.0241=15.9936 aK`@6F,]j  
2）分配各级传动比 8,0YD#x  
取V带传动比为 3%.#}O,(  
i1=3; ~T) Q$  
则单级圆柱齿轮减速器比为 el:9wq  
i2=i/i1=15.9936/3=5.3312 8]&i-VFof  
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。 +}f9  
4．计算传动装置的运动和动力参数 K&8dA0i2u2  
1）各轴转速 3O7!`Nm@  
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 _`64gS}^  
n0=nm; sKlDu  
n1=n0/i1=60.0241/3=320r/min BD`2l!d  
n2=n1/i2=320/5.3312=60.0241r/min L%>n>w  
!S&L*OH,  
2）各轴输入功率 5jUYN-$GO  
按机器的输出功率Pd计算各轴输入功率，即 >yY'7Ey  
P0=Ped=4kw :n /@z4#  
轴I 的功率 ChCrL[2  
P1=P0*t1=4*0.95=3.8kw S[7WW$lF  
轴II功率 6xD#?  
P2=P1*t2*t3=3.8*0.99*0.97=3.6491kw $H+VA@_  
3）各轴转矩 5uxBK"q  
T0=9550*P0/n0=9550*4/960=39.7917 Nm e9Nk3Sj]  
T1=9550*P1/n1=9550*3.8/320=113.4063 Nm gn3jy^5  
T2=9550*P2/n2=9550*3.6491/60.0241=580.5878 Nm meOMq1  
二、设计带轮 4.IU!.Uo  
1、计算功率 JPGzrEaZ  
P=Ped=4Kw i\W/C  
一班制，工作8小时，载荷平稳，原动机为笼型交流电动机 >
@"Oe  
查课本表8－10，得KA=1.1; irN6g#B?  
计算功率 T0&f8  
Pc=KA*P=1.1*4＝4.4kw C-iK$/U  
2选择普通V带型号 ;]_o4e6\p  
n0 =960r/min [,TkFbDq"J  
根据Pc=4.4Kw，n0=960r/min,由图13-15（205页）查得坐标点位于A型 {J^lX/D  
d1=80~100 n> ^[T[.S  
3、确定带轮基准直径 1UKg=A-q  
表8－11及推荐标准值 U#3J0+!  
小轮直径 G#MdfKH  
d1=100mm; =b/L?dR.-  
大轮直径 =+AS/Jq  
d2=d1*3.5=100*3.5=350mm 92^w8Z.  
取标准件 B, 9w0  
d2=355mm; h[PYP5{L  
4、验算带速 3Kn_mL3V-  
验算带速 W^s ;Bi+Nw  
v=∏*d1*n0/60000=3.14*100*960/60000=5.0265m/s gB<3-J1R  
在5~25m/s范围内 ^$t7+g  
从动轮转速 J_FNAdQt  
n22=n0*d1/d2=960*100/355=270.4225m/s %Qj;,#z  
n21=n0/3.5=960/3.5=274.2857m/s 8jyG"
%WO  
从动轮转速误差=(n22-n21)/n21=270.4225-274.2857/274.2857 +Z85HY{  
=-0.0141 t*?0D\b 2  
5、V带基准长度和中心距 5< ja3  
初定中心距 @'|)~,"bx  
中心距的范围 KCWc`Oz  
amin=0.75*(d1+d2)=0.75*(100+355)=341.2500mm Ntbg`LGf'!  
amax=0.8*(d1+d2)=0.8*(100+355)=364mm uJ6DO#d`P  
a0=350mm; aXL{TD:]  
初算带长 e6!LSx}y  
Lc=2*a0+pi*(d1+d2)/2+(d2-d1)^2/4/a0 2 aL)  
Lc = 1461.2mm $]8
h $  
选定基准长度 *W kIq>  
表8-7,表8-8查得 kcQ'$<Mz<  
Ld=1600mm; O9r>E3-q  
定中心距 95z]9U
L  
a0+(Ld-Lc)/2=(1600-1461.3)/2=419.4206mm 8H_l:Z[:i  
a=420mm; # 0Lf<NZ  
amin=a-0.015*Ld=420-0.015*1600=396mm #y%!\1M/:A  
amax=a+0.03*Ld=420+0.03*1600=468mm ~j<+k4I~  
6、验算小带轮包角 i@4~.iZ8  
验算包角 k68F-e[i^  
＝180-(d2-d1)*57.3/a=180-(355-100)*57.3/a Ry|!p
V  
145.2107 >120度 故合格 L =8rH5  
7、求V带根数Z (<)]sp2  
由式（13-15）得 ldp%{"ZZ  
查得 n1=960r/min , d1=120mm F}=aBV|-  
查表13-3 P0=0.95 A]DTUdL  
由式13-9得传动比 0fYj4`4=n  
i=d2/(d1(1+0.0141)=350/(100*(1+0.0141)=3.5 4 M(-xl?  
查表（13-4）得 Lliqj1&  
gmm|A9+tv  
由包角145.21度 [3@):8  
查表13-5得Ka=0.92 1n@8Kv  
KL=0.99 \.3D~2cU  
z=4.4/((0.95+0.05)*0.92*0.99)=3 [h,QBz  
8、作用在带上的压力F n-%s8aaVf  
查表13-1得q=0.10 -UD\;D?$  
故由13-17得单根V带初拉力 YiPoYlD*n<  
EbdfV-E  
三、轴 *Q,0W:~-  
初做轴直径： 7R\oj
8[  
轴I和轴II选用45#钢 c=110 .<Zy|1 4  
d1=110*（3.8/320）^(1/3)=25.096mm =X.9,$Y  
取d1=28mm Cm\6tD  
d2=110*(3.65/60)^（1/3）=43.262mm >>5NX"{  
由于d2与联轴器联接，且联轴器为标准件，由轴II扭矩，查162页表 kbMYMx.[  
取YL10YLd10联轴器 ;]pJj6J&v  
Tn=630>580.5878Nm 轴II直径与联轴器内孔一致 >2Kh0rIH  
取d2=45mm PoT`}-9  
四、齿轮 %Jrt4sg[j-  
1、齿轮强度 smry2*g  
由n2=320r/min,P=3.8Kw,i=3 o5Q{/  
采用软齿面，小齿轮40MnB调质，齿面硬度为260HBS，大齿轮用ZG35SiMn调质齿面硬度为225HBS。 19j+lCSvH  
因 ， :Cp'm'omb  
SH1=1.1， SH2=1.1 jb^N|zb  
， -
]t,E,(!  
， mzf+Cu:`v  
因： ， ，SF=1.3 EeF'&zE-  
所以 A$a1(8H  
.3MIcj=p  
ZAXN6h  
2、按齿面接触强度设计 !OuWPH. :  
设齿轮按9级精度制造。取载荷系数K=1.5，齿宽系数 r9ww.PpNk#  
小齿轮上的转矩 q2et|QCru  
按 计算中心距 NvvUSyk\;s  
u=i=5.333 gR}35:$Z-  
mm n8DxB@DI  
齿数z1=19,则z2=z1*5.333=101 /)>s##p*  
模数m=2a/(z1+z2)=2.0667 取模数m＝2.5 Y14W?|KOB  
确定中心矩a=m(z1+z1)/2=150mm _`pD`7:aI^  
齿宽b= =F;.l@:  
b1=70mm,b2=60mm f`&dQ,;  
3、验算弯曲强度 d:i;z9b@to  
齿形系数YF1=2.57，YF2=2.18 Ix(><#P  
按式（11-8）轮齿弯曲强度 'GL*u#h  
1"e)5xI  
{Pc<u gfl  
4、齿轮圆周速度 j7)Ao*WN  
[Ts"OPb%~  
按162页表11-2应选9做精度。与初选一致。 n2IV2^ "  
]hbyELs  
+fnK/%b  
tT79p.z B  
izx#
3u$P  
Yp:KI7  
jvQ*t_L  
xSBc-u#< G  
五、轴校核： Bdu&V
*0g  
//4Xq8y  
u3o#{~E/#  
NZ3/5%We/  
$e /^u[~:  
gL3"Gg3  
!0dNQ[$82  
bcZf>:gVf  
/-i!;!  
zrU{@z$l  
B.L]Rk\4  
E=#0I]v[  
O1`9Y}G(r  
(k|_J42[  
<Engi!  
%zOh  
bN3#{l-`  
r]0 lo-  
圆周力Ft=2T/d1 |eWjYGwJa  
径向力Fr=Ft*tan =20度 标准压力角 A|@_}h"WG  
d=mz=2.5*101=252.5mm m-jHze`D3  
Ft=2T/d1=2*104.79/252.5=5852.5N fhCc! \  
Fr=5852.5*tan20=2031.9N +d%L\^?F  
1、求垂直面的支承压力Fr1,Fr2 +L5\;  
由Fr2*L-Fr*L/2=0 LvEnXS  
得Fr2=Fr/2=1015.9N B)QHM+[=F  
%/rMg"f:  
2、求水平平面的支承力 {b@KYR9K  
FH1=FH2=Ft/2=2791.2N {N#KkYH{"  
A mwa)  
t>uN'oCyC  
3、画垂直面弯矩图 A=
j0On  
L=40/2+40/2+90＋10=140mm Tt>8?  
Mav＝Fr2*L/2＝1015.9*140/2=71.113Nm 0{j&6I2  
ai0Ut  
2r6'O6v  
4、画水平面弯矩图 ^7.h%lSg  
MaH=FH*L/2=2791.2*140/2=195.384Nm MBXBog7U  
Kn?lHH*w7  
Jx=hJ-FY  
ez9q7SpA  
5、求合成弯矩图 H&yD*@  
ys#i@  
l]]l  
nIvJrAm4k  
6、求轴传递转矩 nA~E "*  
T=Ft*d2/2=2791.2*2.5*101/2=352.389Nm s<]&*e&}?  
Q*XE h  
XhPe]P  
0=="^t_  
B7Tk4q\;Q  
GAc{l=vT'  
w2xG_q  
|0,vQv  
,Hgc-7g@Y  

GTJ{h  
K2<~(78C  
M+!x}$&v  
!(t,FYeH  
1>Q'R  
p)~lL  
^bL
RVp1  
U/NBFc:[y:  
q-Qxbg[>e  
oW;6h.  
~xIjF1Z  
1R.4:Dn_  
7、求危险截面的当量弯矩 eVl'\aUd  
从图可见a-a截面是最危险截面，其当量弯矩为 dr<<!q /  
轴的扭切应力是脉动循环应力 WGAXIQ  
取折合系数a=0.6代入上式可得 T,_(?YJW  
hwqbi "o  
8、计算危险截面处轴的直径 > MG>=A  
轴的材料，用45#钢，调质处理，由表14-1查得 e2-Dq]p  
由表13-3查得许用弯曲应力 ， dz[ bm<T7  
所以 Xo{`]  
考虑到键槽对轴的削弱，将轴的最小危险直径d加4%。 D.%B$Y;G  
故d=1.04*25.4=26.42mm vEG'HOP  
由实际最小直径d=40mm,大于危险直径 IooNb:(  
所以此轴选d=40mm,安全 )RsM!}  
六、轴承的选择 c '\SfW<  
由于无轴向载荷，所以应选深沟球轴承6000系列 Ac|5. ?|N  
径向载荷Fr=2031.9N，两个轴承支撑，Fr1=2031.9/2＝1015.9N LG]3hz9^9  
工作时间Lh＝3*365*8=8760（小时） z* <y5  
因为大修期三年，可更换一次轴承 yE} dj)wd  
所以取三年 %/.a]j!  
由公式 ^JR;epVJ  
式中 fp=1.1,P=Fr1=1015.9N,ft=1 (工作环境温度不高) [\Qr. 2  
（深沟球轴承系列） ai*b:Q  
tU/k-W3X
 
由附表选6207型轴承 $t-n'Qh^2  
七、键的选择
(3dPLp:K  
选普通平键A型 ueG|*[  
由表10-9按最小直径计算，最薄的齿轮计算 ~}DQT>7$  
b=14mm,h=9mm,L=80mm,d=40mm *Ul*%!?D  
由公式 S|B$c E  
所以 bY~@}gC**@  
选变通平键，铸铁键 ,DnYtIERo  
4@;-%H&7  
所以齿轮与轴的联接中可采用此平键。 nIfCF,
6,  
八、减速器附件的选择 ,LOQDIyn  
1、通气器： ;PyZ?Z;  
由于在外界使用，有粉尘，选用通气室采用M18 1.5 m?[5J)eR  
2、油面指示器： 23DJV);g8  
选用油标尺，规格M16 9tg)Mo%  
3、起吊装置：采用箱盖吊耳，箱座吊耳 OVk~N)  
4、放油螺塞：选用外六角细牙螺塞及垫片M16 1.5 pe&UQ C^  
5、窥视孔及视孔盖 Bf4%G,o5  
选用板结构的视孔盖 A 6
99FQ  
九、润滑与密封： 9TxyZL   
1、齿轮的润滑：采用浸油润滑，由于低速级大齿轮的速度为： efz&@|KR  
)$x_!=@1  
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。 B ?%L  
2、滚动轴承的润滑 8X?>=
tl  
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。 SJgY  
3、润滑油的选择 /OGA$eP  
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 Z"I/ NGiU  
L-AN15润滑油 7 boJ*  
4、密封方式选取： KbxR Lx]w  
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。 4-v6=gz.  
轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承外径决定。 'q%%m/,VPQ  
设计小结： ,,=apyr#&  
二、课程设计总结 g2p"LWex-  
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。 gd6Dm4q(  
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。 Ov9Q?8KzM  
X21dX`eMN  
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.jO<{  
D!TZI  
特别感谢—程莉老师。 t0m*PJcF  
v vE\  
参考资料目录 g.Hio.fVd  
[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； #%S0PL"x 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； q9}m!*8e  
[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； v@u<Ww;=@  
[3]《设计手册软件》，网络上下载； K3p@$3hQ  
[4] 湖南工院学生论坛----机械制图专栏---bbs.yeux.cn S-Ai3)t6  
^i_Iqph=  
qs=tJ^<<o  
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Nw=60.0241r/min E(L<L1:"  
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 wOHEv^,  
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效率t=0.8762 !Z/$}xxj  
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Pd = 3.5150 aIu2>  
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Ped=4Kw BW71 s  
t:9 ZCu ay  
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输送带拉力 F=2800 N [:Y^0[2  
输送带速度 V=1.1 m/s #]a0 51Y  
滚筒直径 D=350 mm Ds$;{wl#x  
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