《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 Zx>=t
x}  
设计计划任务书 ﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎1 +&H4m=D-#a  
传动方案说明﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎2 ?:9"X$XR  
电动机的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎3 V>3X\)qu  
传动装置的运动和动力参数﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎5 hOK8(U0  
传动件的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎6 4s oJ.j8  
轴的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎8 E=O\0!F|b  
联轴器的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎10 [()koU#w.  
滚动轴承的选择及计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎13 )fAUum  
键联接的选择及校核计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎14 |k00Z+O(  
减速器附件的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎15 |;{6&S  
润滑与密封﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 j B{8u&kz)  
设计小结﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 f* wx<  
参考资料﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎17 %\:Wi#w>  
^xk'Z  
|JsZJ9W+J  
1.拟定传动方案 ;<4a*;IO  
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 %B?=q@!QWn  
v=1.1m/s;D=350mm; RT8 ?7xFc  
nw=60*1000*v/(∏*D)=60*1000*1.1/(3.14*350) bcz:q/f}@  
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。 RPbZ(.  
2.选择电动机 AQ^u  
1）电动机类型和结构形式  0
5^h"  
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。 Vi|#@tC'  
2）电动机容量 3PF_H$`oJ  
（1）卷筒轴的输出功率Pw qmP].sA  
F=2800r/min; b7ZSPXV  
Pw=F*v/1000=2800*1.1/1000 %@Jsal'  
(2)电动机输出功率Pd 1{.9uw"2S  
Pd=Pw/t DVeE1Q  
传动装置的总效率 t=t1*t2^2*t3*t4*t5 |5]X| v
 
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： ,`sv1xwd  
弹性联轴器 1个 ?\n> AC  
t4=0.99; 3$ PV2"  
滚动轴承 2对 HK%7g  
t2=0.99; 43 :X,\~)  
圆柱齿轮闭式 1对 !dT4  
t3=0.97; 5IpDeJ$  
V带开式传动 1幅 u$`a7Lp,n  
t1=0.95; Ew$C ;&9  
卷筒轴滑动轴承润滑良好 1对 !ubD/KE  
t5=0.98; wdoR
%b{M  
则 EhBKj |y  
t=t1*t2^2*t3*t4*t5=0.95*0.99^2*0.97*0.99*0.98＝0.8762 gI`m.EH}}N  
故 *=xr-!MEk  
Pd=Pw/t=3.08/0.8762 #rg6,.I)<  
（3）电动机额定功率Ped A?0Nm{O;3v  
由第二十章表20－1选取电动机额定功率ped=4KW。 #s9aI_  
3）电动机的转速 f,Ghb~y  
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， OcO3v'&  
可选电动机的最小转速 (QiAisE  
Nmin=nw*6=60.0241*6=360.1449r/min A<fG}q1#  
可选电动机的最大转速 6E}qL8'5x  
Nmin=nw*24=60.0241*24=1440.6 r/min o,wUc"CE  
同步转速为960r/min \^1E4C\":  
选定电动机型号为Y132M1－6。 Zgb!E]V[
 
4）电动机的技术数据和外形、安装尺寸 =WJNWt>  
由表20－1、表20－2查出Y132M1－6型电动机的方根技术数据和 :2)/FPL6  
外形、安装尺寸，并列表刻录备用。 bQ5\ ]5M  
iam1V)V  
电机型号 额定功率 同步转速 满载转速 电机质量 轴径mm |+"(L#wk  
Y132M1-6 4Kw 1000 960 73 28 a09<!0Rp  
~bpgSP"
 
大齿轮数比小齿轮数=101/19=5.3158 W!(LF7_!  
3．计算传动装置总传动比和分配各级传动比 7o}J%z  
1）传动装置总传动比 \.}c9*)  
nm=960r/min; ^dxTm1Z  
i=nm/nw=960/60.0241=15.9936 BD7Ni^qI$  
2）分配各级传动比 Vf1^4t  
取V带传动比为 EB|}fz  
i1=3; _Bj":rzY  
则单级圆柱齿轮减速器比为 |vzl. ^"-  
i2=i/i1=15.9936/3=5.3312 ^d73Ig:8q  
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。 pmYHUj #  
4．计算传动装置的运动和动力参数 rU(+T0t?I  
1）各轴转速 rQ snhv  
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 j
_7mNIr  
n0=nm; j*m%*_kO  
n1=n0/i1=60.0241/3=320r/min ;xn0;V'=  
n2=n1/i2=320/5.3312=60.0241r/min k~z Iy;AZ  
Mrb)  
2）各轴输入功率 ku M$UYTTX  
按机器的输出功率Pd计算各轴输入功率，即 1m0c|ckb  
P0=Ped=4kw S
`Rs82>  
轴I 的功率 PeEj&4k  
P1=P0*t1=4*0.95=3.8kw |(^PS8wG  
轴II功率 <ZR9GlIr  
P2=P1*t2*t3=3.8*0.99*0.97=3.6491kw UkGCyGyZ[  
3）各轴转矩 Y\'}a+:@Ph  
T0=9550*P0/n0=9550*4/960=39.7917 Nm ~flV`wy$$1  
T1=9550*P1/n1=9550*3.8/320=113.4063 Nm 8*a&Jl  
T2=9550*P2/n2=9550*3.6491/60.0241=580.5878 Nm g< .qUBPKX  
二、设计带轮 Q=yg8CQ  
1、计算功率 eb$#A _m  
P=Ped=4Kw DLNbo2C  
一班制，工作8小时，载荷平稳，原动机为笼型交流电动机 BING
{ew  
查课本表8－10，得KA=1.1; [z9Z5sLO  
计算功率 n'6jou  
Pc=KA*P=1.1*4＝4.4kw FHI ;)wn=  
2选择普通V带型号 lsNd_7k  
n0 =960r/min C$)onk  
根据Pc=4.4Kw，n0=960r/min,由图13-15（205页）查得坐标点位于A型 Pj%|\kbNs  
d1=80~100 uWE^hz"  
3、确定带轮基准直径 Dv`c<+q(#  
表8－11及推荐标准值 D^;Uq8NDKq  
小轮直径 A&jlizN7  
d1=100mm; RViuJ;  
大轮直径 U:_^#\p  
d2=d1*3.5=100*3.5=350mm 0_t!T'jr7  
取标准件 '1/i"yoW  
d2=355mm; 7. ;3e@s  
4、验算带速 D.XvG_  
验算带速 BIL Lq8)  
v=∏*d1*n0/60000=3.14*100*960/60000=5.0265m/s ;sFF+^~L  
在5~25m/s范围内 J5jvouR  
从动轮转速 l1Fc>:o{  
n22=n0*d1/d2=960*100/355=270.4225m/s .#pU=v#/[  
n21=n0/3.5=960/3.5=274.2857m/s v/=}B(TDF  
从动轮转速误差=(n22-n21)/n21=270.4225-274.2857/274.2857 jRV/A!4  
=-0.0141 q>
C'BIr  
5、V带基准长度和中心距 :*\Pn!r  
初定中心距 _:27]K:  
中心距的范围 @f_+=}|dc  
amin=0.75*(d1+d2)=0.75*(100+355)=341.2500mm /&94 eC  
amax=0.8*(d1+d2)=0.8*(100+355)=364mm H<N,%G  
a0=350mm;  ;4~hB  
初算带长 Y:a]00&)#Y  
Lc=2*a0+pi*(d1+d2)/2+(d2-d1)^2/4/a0 pz>>)c`  
Lc = 1461.2mm VP]%Hni]  
选定基准长度 %84rL?S  
表8-7,表8-8查得 uGlUc<B\*  
Ld=1600mm; PwLZkr@4^  
定中心距 {/:x5l8  
a0+(Ld-Lc)/2=(1600-1461.3)/2=419.4206mm M=r)I~  
a=420mm; ^y%T~dLkp'  
amin=a-0.015*Ld=420-0.015*1600=396mm }vM(
"v|M  
amax=a+0.03*Ld=420+0.03*1600=468mm J/*`7Pd  
6、验算小带轮包角 sLQ^F  
验算包角 ~/P[J  
＝180-(d2-d1)*57.3/a=180-(355-100)*57.3/a | %Vh`HT  
145.2107 >120度 故合格 b SU~XGPB  
7、求V带根数Z 'b{]:Y  
由式（13-15）得 <UQbt N-B\  
查得 n1=960r/min , d1=120mm tZG:Pr1U@  
查表13-3 P0=0.95 CzEd8jeh7  
由式13-9得传动比 lU8`F(Mn  
i=d2/(d1(1+0.0141)=350/(100*(1+0.0141)=3.5 ^r
,=vO  
查表（13-4）得 Y0-n\|  
e^D]EA]%  
由包角145.21度 3/n5#&c\4  
查表13-5得Ka=0.92 N<injx  
KL=0.99 )I.$=s  
z=4.4/((0.95+0.05)*0.92*0.99)=3 oM
`0y@QCf  
8、作用在带上的压力F Npy:!  
查表13-1得q=0.10 N//KPh  
故由13-17得单根V带初拉力 '1s0D]  
a!AA]  
三、轴 B_m8{44zM  
初做轴直径： gSQJJxZ{?  
轴I和轴II选用45#钢 c=110 AkQ~k0i}b  
d1=110*（3.8/320）^(1/3)=25.096mm hZ  
取d1=28mm v^ VitLC  
d2=110*(3.65/60)^（1/3）=43.262mm j#q-^
h3H  
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 0Z{ZO*rK  
取YL10YLd10联轴器 E09:E  
Tn=630>580.5878Nm 轴II直径与联轴器内孔一致 fmDCPkj  
取d2=45mm }S<2A7)el  
四、齿轮 7E~;xn;  
1、齿轮强度 @t_=Yl2
;  
由n2=320r/min,P=3.8Kw,i=3 HCC#j9UN6  
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。 VS8Rx.?  
因 ， Fy-t T]Q9  
SH1=1.1， SH2=1.1 ckE-",G  
， u5f9Jw}  
， bB3powy9  
因： ， ，SF=1.3 b2&0Hx  
所以 J{fH['tzO  
9m~p0ILh  
o]I\6,T/|  
2、按齿面接触强度设计 ]|PiF+  
设齿轮按9级精度制造。取载荷系数K=1.5，齿宽系数 q'Tf,a  
小齿轮上的转矩 q9r[$%G  
按 计算中心距 Cd}<a?m,  
u=i=5.333 |H+UOEiv,p  
mm (V67`Z )  
齿数z1=19,则z2=z1*5.333=101 m`^q <sj  
模数m=2a/(z1+z2)=2.0667 取模数m＝2.5 ^yN&ZI3P&  
确定中心矩a=m(z1+z1)/2=150mm t=W}SH  
齿宽b= |imM#wF  
b1=70mm,b2=60mm z/@slT  
3、验算弯曲强度 6fEqqUeV  
齿形系数YF1=2.57，YF2=2.18 1ztG;\  
按式（11-8）轮齿弯曲强度 >V8-i`  
u^8{Z;mm  
=R$u[~Xl2X  
4、齿轮圆周速度 )W _v:?A9  
Tq
n@P  
按162页表11-2应选9做精度。与初选一致。 Ig0VW)@  
z/2//mM  
-ifFbT+x  
ra gXn  
O)n~](sC\  
V#gK$uv  
eF-."1  
$1L>)S  
五、轴校核： rlSeu5X6  
Vd+T$uC  
O^duZ*
b  
yZU6xY  
}-2 2XYh  
h_,i&d@(  
wc^tgE  
ShP^A"Do  
~H<6gN<j(.  
oDAXiY$u  
9`X\6s  
[uN? ~lp\%  
u(F_oZ~  
bUdLs.:  
0#Y5_i|p  
:vQrOn18p  
nRZ]z( b  
qvKG-|j  
圆周力Ft=2T/d1 CXx*_@}MU  
径向力Fr=Ft*tan =20度 标准压力角 K+K#+RBK  
d=mz=2.5*101=252.5mm u$Jz~:=,  
Ft=2T/d1=2*104.79/252.5=5852.5N <7Or{:Sc90  
Fr=5852.5*tan20=2031.9N t: ;Pj9  
1、求垂直面的支承压力Fr1,Fr2 Em
!/a$  
由Fr2*L-Fr*L/2=0 Y>dzR)~3[  
得Fr2=Fr/2=1015.9N h# o6K#  
$$;M^WV^?.  
2、求水平平面的支承力 a;qryUyG  
FH1=FH2=Ft/2=2791.2N +RMSA^  
-[9JJ/7y  
Q}K"24`=  
3、画垂直面弯矩图 m{cGK`/\  
L=40/2+40/2+90＋10=140mm CMG&7(MR  
Mav＝Fr2*L/2＝1015.9*140/2=71.113Nm H0gbSd+  
t[;LD_  
JWhdMU  
4、画水平面弯矩图 U175{N%3  
MaH=FH*L/2=2791.2*140/2=195.384Nm ;yLu R  
6"O+w=5B  
kY|utoAP  
bL+_j}{:N  
5、求合成弯矩图 m_
?~OL S  
%G/hD  
17[3/m8a  
)D5"ap]fX  
6、求轴传递转矩 u=?.}Pj  
T=Ft*d2/2=2791.2*2.5*101/2=352.389Nm rv^@,8vq  
Fg5kX  
"ESwA  
bz2ztH9 n  

JHM9  
p{Yv3dNl  
Vvn
2 Ep  
oWim}Er=  
r6MMCJ|G  
fF$<7O)+]  
?GoR^p #p  
%S@ZXf~:  
,]ma+(|  
'EEJU/"u  
0d"[l@UU0  
nwB_8mN|  
4n!aW?%  
4$iz4U:P  
LqoB 10Kc\  
F3v!AvA|  
B:;pvW]  
7、求危险截面的当量弯矩 U0 Yll4E  
从图可见a-a截面是最危险截面，其当量弯矩为 b8`)y<7  
轴的扭切应力是脉动循环应力 G C),N\@Q  
取折合系数a=0.6代入上式可得 [LjT*bi  
g:'xae/]S  
8、计算危险截面处轴的直径 qPX~@^`9  
轴的材料，用45#钢，调质处理，由表14-1查得 L O_k@3  
由表13-3查得许用弯曲应力 ， \=?a/  
所以 cz#rb*b  
考虑到键槽对轴的削弱，将轴的最小危险直径d加4%。 '8RsN-w  
故d=1.04*25.4=26.42mm UqFO|r"M  
由实际最小直径d=40mm,大于危险直径 "/*\1v9  
所以此轴选d=40mm,安全 UUYSFa%  
六、轴承的选择 axv>6k  
由于无轴向载荷，所以应选深沟球轴承6000系列 n/;WxnnQ  
径向载荷Fr=2031.9N，两个轴承支撑，Fr1=2031.9/2＝1015.9N t9kzw*U9  
工作时间Lh＝3*365*8=8760（小时） $<dH?%!7  
因为大修期三年，可更换一次轴承 k$z_:X  
所以取三年 (Ft+uuG  
由公式 Ga-k  
式中 fp=1.1,P=Fr1=1015.9N,ft=1 (工作环境温度不高) _wbF>z  
（深沟球轴承系列） ITE{@1  
l[mWf  
由附表选6207型轴承 M)J5;^["  
七、键的选择 DbBcQ%  
选普通平键A型 'NXN& {  
由表10-9按最小直径计算，最薄的齿轮计算 v}}F,c(f  
b=14mm,h=9mm,L=80mm,d=40mm nMq,F#`3N  
由公式 Sxt"B  
所以  acajHs  
选变通平键，铸铁键 ExY]Sdx  
GfxZ'VIn  
所以齿轮与轴的联接中可采用此平键。 9|^2",V  
八、减速器附件的选择 ~WeM TXF>y  
1、通气器： Z, zWuE3  
由于在外界使用，有粉尘，选用通气室采用M18 1.5 :[p}  
2、油面指示器： )Ys x}vSZ  
选用油标尺，规格M16 qTRsZz@  
3、起吊装置：采用箱盖吊耳，箱座吊耳 9tU]`f  
4、放油螺塞：选用外六角细牙螺塞及垫片M16 1.5 d\&U*=  
5、窥视孔及视孔盖 n$MO4s8)  
选用板结构的视孔盖 `&r+F/Ap2  
九、润滑与密封： SB;&GHq"n  
1、齿轮的润滑：采用浸油润滑，由于低速级大齿轮的速度为： YiXk5B0Uh  
7Kr*P<-G  
查《课程设计》P19表3-3大齿轮浸油深度为六分之一大齿轮半径，所以取浸油深度为30mm。 j"t(0m  
2、滚动轴承的润滑 n*R])=F@c  
采用飞溅润滑在箱座凸缘面上开设导油沟，并设挡油盘，以防止轴承旁齿轮啮合时，所挤出的热油溅入轴承内部，增加轴承的阻力。 FZ{h?#2?  
3、润滑油的选择 *<$*"p  
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 Q,,e+exbb5  
L-AN15润滑油 G)AqbY  
4、密封方式选取： 0JWDtmK=C  
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。 GL>O4S<`  
轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承外径决定。 Hck]aKI+  
设计小结： euK5pA>L  
二、课程设计总结 oM
X  
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。 fF!Yp iI"  
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。 ]{;gw<T  
Q4#.X=.d  
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。 _>o:R$ %}  
z 4e7PW|  
特别感谢—程莉老师。 *^pR%E .  
[$ubNk;!z  
参考资料目录 nQF(vTDN  
[1]《机械设计基础》，机械工业出版社，任成高主编，2006年2月第一版； J@/kIrx  
[2]《简明机械零件设计实用手册》，机械工业出版社，胡家秀主编，2006年1月第一版； ")1:F>  
[3]《机械设计-课程设计图册》，高等教育出版社，龚桂义主编，1989年5月第三版； juP7P[d$qW  
[3]《设计手册软件》，网络上下载； rP'me2 B  
[4] 湖南工院学生论坛----机械制图专栏---bbs.yeux.cn H9Gh>u]}  
] 7[ 3>IN  
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Nw=60.0241r/min [@_Jj3`4  
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效率t=0.8762 oE6tauQn  
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Pd = 3.5150 }ZYd4h|g\z  
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Ped=4Kw L]7=?vN=8  
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[\]50=&  
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输送带拉力 F=2800 N gZ5 |UR<  
输送带速度 V=1.1 m/s Mp]rU
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滚筒直径 D=350 mm 8ipez/  
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