螺旋運輸機課程設(shè)計

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1、 2007 級級機械設(shè)計機械設(shè)計課程設(shè)計說明書課程設(shè)計說明書設(shè)計題目：設(shè)計題目：二級展開式圓柱直齒輪減速器二級展開式圓柱直齒輪減速器 專專 業(yè)：業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化機械設(shè)計制造及其自動化 班班 級：級： 機設(shè)機設(shè) 073073 班班 學學 號：號： 設(shè)設(shè) 計計 人：人： 指導老師：指導老師： 完成日期完成日期 ： 課程設(shè)計任務(wù)書2009 2010 學年第一學期學年第一學期 機械工程 學院（系、部） 機械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè) 073 班級課程名稱： 機械設(shè)計課程設(shè)計 設(shè)計題目： 鏈式運輸機傳動裝置設(shè)計 完成期限：自 2009 年 12 月 20 日至 2010 年 1 月 2 日共

2、2 周內(nèi)容及任務(wù)一、設(shè)計的主要技術(shù)參數(shù)運輸鏈牽引力（F/KN）：2.5KN輸送速度 V/(m/s)：0.6m/s滾筒直徑 D/(mm)：170mm工作條件：兩班制，使用年限 10 年，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，小批量生產(chǎn)，運輸鏈速度允許誤差5%.二、設(shè)計任務(wù)傳動系統(tǒng)的總體設(shè)計； 傳動零件的設(shè)計計算；減速器的結(jié)構(gòu)、潤滑和密封；減速器裝配圖及零件工作圖的設(shè)計； 設(shè)計計算說明書的編寫。三、設(shè)計工作量（1） 減速機裝配圖 1 張； （2） 零件工作圖 23 張；（3） 設(shè)計說明書 1 份（60008000 字） 。起止日期工作內(nèi)容12.20-12.21傳動系統(tǒng)總體設(shè)計12.22-12.24傳動零件的設(shè)計

3、計算；12.25-12.30減速器裝配圖及零件工作圖的設(shè)計、整理說明書進度安排1.1交圖紙并答辯主要參考資料1濮良貴，紀名剛.機械設(shè)計.北京：高等教育出版社，2001.2金清肅.機械設(shè)計課程設(shè)計.武漢：華中科技大學出版社，2007.3鄭文緯，吳克堅. 機械原理M. 北京:高等教育出版社，2006.12指導教師 （簽字）： 年 月 日系（教研室）主任（ 簽字）： 年 月 日（機械設(shè)計課程設(shè)計）設(shè)計說明書（鏈式運輸機傳動裝置設(shè)計鏈式運輸機傳動裝置設(shè)計）起止日期： 2009 年 12 月 20 日 至 2010 年 1 月 1 日學生姓名班級學號成績指導教師 (簽字 )機械工程學院（部）機械工程學院

4、（部）20102010 年年 1 1 月月 1 1 日日目錄目錄第一部分、課程設(shè)計任務(wù)書第一部分、課程設(shè)計任務(wù)書-5第二部分、傳動傳動總體設(shè)計第二部分、傳動傳動總體設(shè)計-6第三部分、傳動零件的設(shè)計與分析計算第三部分、傳動零件的設(shè)計與分析計算-7一、一、V 帶的設(shè)計與計算帶的設(shè)計與計算 -8二、兩級圓柱直齒輪減速器的設(shè)計與計算二、兩級圓柱直齒輪減速器的設(shè)計與計算 -9(一)、高速級大小齒輪的設(shè)計-10(二)、低速級大小齒輪的設(shè)計-12三、軸的設(shè)計計算與校核三、軸的設(shè)計計算與校核 -16(一)、三條軸各軸段直徑的確定-16(二) 、三條軸各軸段長度的確定 -17（三） 、三條軸強度的校核-19五、

5、鍵的選擇與校核五、鍵的選擇與校核 -18(一)高速軸鍵的選擇與校核-28(二)中間軸鍵的選擇與校核-28(三)低速軸鍵的選擇與校核-28六、滾動軸承的選擇與校核六、滾動軸承的選擇與校核 -29七、聯(lián)軸器的選擇與校核七、聯(lián)軸器的選擇與校核 -30八、箱體主要尺寸結(jié)構(gòu)的設(shè)計和計算八、箱體主要尺寸結(jié)構(gòu)的設(shè)計和計算 -30九、參考文獻及附錄九、參考文獻及附錄 -31第四部分、設(shè)計小節(jié)第四部分、設(shè)計小節(jié) -32第一部分、課程設(shè)計任務(wù)書第一部分、課程設(shè)計任務(wù)書參考傳動方案圖鏈式運輸機的傳動裝置 傳動方案參考圖 一、設(shè)計的主要技術(shù)參數(shù)運輸鏈牽引力（F/KN）：2.5KN輸送速度 V/(m/s)：0.6m/s

6、鏈輪節(jié)圓直徑 D/(mm)：170mm工作條件：兩班制，使用年限 10 年，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，小批量生產(chǎn)，運輸鏈速度允許誤差5%.二、設(shè)計任務(wù)傳動系統(tǒng)的總體設(shè)計；傳動零件的設(shè)計計算；減速器的結(jié)構(gòu)、潤滑和密封；減速器裝配圖及零件工作圖的設(shè)計；設(shè)計計算說明書的編寫。三、設(shè)計工作量1、減速機裝配圖 1 張；2、零件工作圖 23 張；3、設(shè)計說明書 1 份（60008000 字） 。 原始數(shù)據(jù)如下：課題號方案 1運動鏈牽引力 F/(KN)2.5輸送速度 V/(m/s)0.6鏈輪節(jié)圓直徑 D/(mm)170每日工作時間 h/小時8 2傳動工作年限/年10設(shè)計計算內(nèi)容主要結(jié)果第二部分、傳動傳動總體設(shè)

7、計第二部分、傳動傳動總體設(shè)計系統(tǒng)總體設(shè)計與分析本傳動裝置總傳動比不是很大，考慮到工作機載荷平穩(wěn)，功率較小，故采用二級減速傳動即可，且工作機無特殊需求，綜合考慮選用普通兩級圓柱直齒輪減速器。 1、電動機的選擇(1)、電動機類型的選擇根據(jù)動力源和工作條件，并參考課程設(shè)計手冊選用一般用途的 Y 系列三相交流異步電動機，臥式封閉結(jié)構(gòu)，電源為電壓 380V。(2)、電動機所需工作功率 =1000.vp=1.5Kw wp10006 . 02500 根據(jù)工作機的類型選擇其效率=0.96w 傳動裝置的總效率： = 0.89 321w 其中：=0.99(聯(lián)軸器效率) =0.99(一對軸承的效率) = 0.97

8、(一對閉式傳動齒輪的效率) =0.96(V 帶的傳動效率) 電機所需的功率為:=1.95Kwwawdpp.89. 096. 05 . 1因載荷平穩(wěn)，電動機額定功率略大于即可，選電動機的額定功率2.2Kw。. (3)、電動機轉(zhuǎn)速的選擇 根據(jù)已知條件，可得鏈輪的工作轉(zhuǎn)速為 =67.4r/minwnDv10006017014. 36 . 060000 修正誤差系數(shù) =67.467.45%=64.03r/min70.77r/minwn由表(2-2)可知，兩級圓柱直齒輪減速器的一般傳動比范圍為 840，則總傳動比的合理范圍為=840， ai 故電動機的可選轉(zhuǎn)速范圍為 =(840)67.4=539.226

9、95r/minnnia查表滿足要求的電動機有同步轉(zhuǎn)速 750r/min，1000r/min，1500r/min 三種，而根據(jù)電工學常識，轉(zhuǎn)速越低，電動機成本越高，越復雜，維護困難，故綜合考慮選擇選擇同步轉(zhuǎn)速 1500r/min，其型號為 Y100L-4，滿載轉(zhuǎn)速為1430r/min，額定轉(zhuǎn)矩為 2.2KNm2、各級傳動比的分配 (1)、工作機的總傳動比=21.2wmnni 4 .671430 總傳動比 4321iiiii 其中：為 V 帶的傳動比，、為減速器兩對齒輪之傳動比，為軸1i2i3i4i與軸之傳動比，其間用聯(lián)軸器相連，故=1.4i 由于為 V 帶傳動，為了使 V 帶傳動外廓尺寸不致過大

10、，取=2.8，則1i1i=1.5KWwpKWPd95. 1電動機選用Y100L-41 .21i8 . 21i減速器的傳動比=7.6 0i1ii8 . 22 .21 (2)、減速器兩級傳動比的分配 由于本減速器采用浸油潤滑方式，為了使各級大齒輪浸油深度相當，取高速級傳動比=3.14，低速級傳動比023 . 1ii6 . 73 . 1=2.42。203iii 故傳動系統(tǒng)的各級傳動比分別為： =2.8， =3.14， =2.42， =11i2i3i4i （3） 、傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)計算 傳動系統(tǒng)各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩計算如下： 軸(減速器高速軸) =510.7r/min511r/min8 .

11、21430101inn =1.71Kwdpp1 =9550=32Nm1119550npT51171. 1 軸(減速器中間速軸) =163r/min14. 3511112inn =1.710.990.99=1.693KwKw12pp =9550=99.2Nm2229550npT163693. 1 軸(減速器低速軸) 67r/min42. 2163223inn =1.66Kw323pp =236.5Nm6766. 195509550333npT 軸(聯(lián)軸器軸) 67r/min34nn =1.660.99=1.643Kw34pp =234.2Nm67643. 195504T 傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)

12、如下： 第三部分、傳動零件的設(shè)計與分析計算第三部分、傳動零件的設(shè)計與分析計算 軸號軸軸軸軸轉(zhuǎn)速n(r/min)5111636767功率 p(Kw)1.711.6931.661.643轉(zhuǎn)矩 T(Nm)3299.2236.5234.3傳動比i2.83.142.43114. 32i42. 23i一、V 帶的設(shè)計與計算 帶傳動的主要失效形式是打滑和疲勞破壞，其設(shè)計準則是在保證不打滑的條件下，帶傳動具有一定的疲勞強度和壽命。已知電動機的功率P=2.2Kw，轉(zhuǎn)速 n=1430r/min ，傳動比為 =2.8，使用壽命 10 年，每天工作i16 個小時。 (1)、確定計算功率cap 由表(8-7)查得工作情

13、況系數(shù)=1.1AK 故=1.12.2=2.42KwpKpAca (2)、選擇 V 帶的型號 根據(jù)、n 由圖(8-11)選用 A 型cap (3)、確定帶輪的基準直徑并驗算帶速ddv 1） 、初選小帶輪的基準直徑，由表(8-6)和表(8-8),取小帶輪的基準直dd徑 =85mmdd 2)、驗算帶速。按式(8-13)有v =6.36m/s100060ndvd10006014308514. 3 因為 5m/s1o18012dddd o3 .57o18085250oo533 .57o16.162o90 ( 6)、計算帶的根數(shù) Z 1)、計算單根 V 帶的額定功率rp 由=85mm 和=1430r/mi

14、n，查表(8-4a)得=0.9-304Kw1ddn0p 據(jù)=1430r/min，=2.8 和 A 型帶，查表(8-4b)得=0.17Kwn1i0p 查表(8-5)得=0.957272，查表(8-2)得=0.99，于是有kLk =(0.9304+0.17)0.95730.99=1.043KwLrkkppp)(00 2)、計算 V 帶的根數(shù) Z Z= =2.32 圓整為根。KwKwpprca043. 142. 2 （7） 、計算單根 V 帶的初拉力的最小值()min0F 由表(8-3)的 A 型帶的單位傳動質(zhì)量 q=0.1kg/m =1600mmdL ()min=+ 0FvZKpKca)5 . 2

15、(5002vq =500=106.25N106N236. 61 . 036. 639573. 042. 2)9573. 05 . 2( 應(yīng)使初拉力()min0F0F （8） 、計算壓軸力PF 壓軸力的最小值為 ()min=pFsinmin)(20FZ2162sin106320 =628.119N628.2N (9)、帶輪設(shè)計 由表(8-10)查得：，。則帶輪的寬mme3 . 015mmf19度，大帶輪輪轂孔由后續(xù)高mmfezB468215) 13(2) 1(速軸設(shè)計而定，取，大帶輪的輪轂寬度：當，條件不滿足，試改選 6305 型，3CrC其 NCr22000，滿足要求。 驗算 6305 型球軸

16、承的壽命，根據(jù)式(13-5)有： ，其中溫度系數(shù)。 hPCfnLth9 .48917)(601061tf 可見，軸承有足夠的壽命。hhLL 對于軸，其安裝軸承處的軸徑，轉(zhuǎn)速，傳mmd40min/673rn 遞的轉(zhuǎn)矩，其余條件和前者一樣，故試選 6208 型球軸承。mmNT.5 .2363 對于左邊的軸承 A 有：，mmNFFRArA.2 .2675對于右邊的軸承 B 有：，取其中的較大值。mmNFFRBrB.71.1234根據(jù)式(13-6): NnLPCh9 .15458104800067602 .26751060366對于球軸承，查 6208 型球軸承的基本額定動載荷，3NCr18000可見

17、，滿足。rCC 驗算 6208 型球軸承的壽命，根據(jù)式(13-5)有： ，其中溫度系數(shù)。 hPCfnLth67.75791)(601061tf可見，軸承有足夠的壽命。hhLL 七、聯(lián)軸器的選擇與校核根據(jù)工作要求，為了緩和沖擊，保證減速器的正常工作，輸出軸選用彈性柱銷聯(lián)軸器。已知輸出軸條件：，mmd351min/673rn ，查機械設(shè)計手冊，選擇彈性柱銷聯(lián)軸器Kwp66. 13mmNT.5 .2363(GB5014-95)，HL3 型。查表(14-1),查得工作情況系數(shù)，由式(14-1)有：5 . 1AK mmNTKTAca.75.354105 .2365 . 13查取 HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器

18、的許用轉(zhuǎn)矩，許用最大轉(zhuǎn)mmNTn.630速為 5000r/min，滿足要求。八、箱體主要尺寸結(jié)構(gòu)的設(shè)計和計算箱體的主要尺寸根據(jù)三條軸的長度和裝配關(guān)系以及密封和潤滑等因素試確定如下：箱壁厚度，此處取。 箱蓋厚度 箱底座凸緣厚度 端蓋凸緣厚度 高速軸端蓋外徑 中間軸端蓋外徑 低速軸端蓋外徑 1 號主動輪距箱體內(nèi)壁距離 2 號從動輪距箱體內(nèi)壁距離 3 號主動輪距箱體內(nèi)壁距離 4 號從動輪距箱體內(nèi)壁距離 箱體內(nèi)壁與安裝軸承之間的泄油距離為：脂潤滑=35mm，油潤滑取 =23mm，此處采用油潤滑，統(tǒng)一取=2mm。 箱體油槽間距取 2mm 地腳螺栓 M16，數(shù)量 6 根。 九、參考文獻及附錄本設(shè)計采用西北

19、工業(yè)大學編著機械設(shè)計(第八版)一書所講述的計算算法，所以公式采用本書，大部分圖表也引自此書，設(shè)計思路和說明書編排思路參考殷玉楓主編機械設(shè)計課程設(shè)計(機械工業(yè)出版社)一書，特此聲明。 參考文獻：1 濮良貴，紀明剛 機械設(shè)計 第八版 北京：高等教育出版社，2006 2 金清肅 機械設(shè)計課程設(shè)計 武漢：華中科技大學出版社，20073 孫燕，陳曉羅，熊涌 機械設(shè)計課程設(shè)計 北京：北京理工大學出版社，2007 4 殷玉楓 機械設(shè)計課程設(shè)計 北京：機械工業(yè)出版社，2007 5 陳立德 機械設(shè)計基礎(chǔ) 北京：高等教育出版社，20066 陳立德 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 北京：高等教育出版社，20067 徐學林 互

20、換性與測量技術(shù) 長沙：湖南大學出版社，20098 梁旭坤，焦建雄 機械制造基礎(chǔ)() 長沙：中南大學出版社，2006第四部分、設(shè)計小節(jié)第四部分、設(shè)計小節(jié)時間如逝水，一轉(zhuǎn)眼，2009 年已成為了歷史，而我的設(shè)計也到此告一段落。算起來從去年圣誕的前一周起，到今天為止，還不包括之前的初步計算，本次設(shè)計整整耗費了我三周時間，過去的三周可以說是我有史以來最忙的日子，忙的連 2010 年元旦的到來我都不知道。在經(jīng)過無數(shù)個加班加點后，設(shè)計終于告終了。雖然已經(jīng)遲交了，不算是完美收場，但我也深感安慰，問心無愧了，我已經(jīng)盡最大努力了，對每一項數(shù)據(jù)進行校核，盡可能的查表取標準值，以減小誤差?？梢哉f本次設(shè)計是真正意義上

21、的獨立設(shè)計，雖然以前在?？茖W校時也大大小小做了不少課程設(shè)計，其中還有我的?？飘厴I(yè)設(shè)計，那些也曾經(jīng)是我的創(chuàng)造，但感覺都沒有這次深刻。也許是以前的專科教學大綱或者老師要求沒這么嚴格，也許是這次太投入了，總之，一個字，累，但看著它一點一滴的從白紙變成黑字，圖紙從一個點，一條線到一張、兩張、三張.看著這些心中甚是安慰，充滿了成就感，就像自己帶大的孩子一樣，回想過去的那些熬夜，所有的都是值得的。 這次設(shè)計不僅重新復習了一遍功課，更重要的是將我以前在?？齐A段所學到的知識提供了一個發(fā)揮的場所，使我將專本科兩個教育階段學到的知識進行搭接繼續(xù)，融會貫通，靈活運用，真正的培養(yǎng)了我動手又動腦，獨立設(shè)計的能力和設(shè)計思

22、想，為以后的課程設(shè)計和最終的本科畢業(yè)論文做準備。 在這次設(shè)計中，基本上還比較順利，沒有出現(xiàn)原則性的錯誤和較大尺寸的失誤，但實際中還是出現(xiàn)了不是棘手的問題，比如 CAD 繪圖時，許多功能不知道如何運用；在中間軸進行校核時，出現(xiàn)了軸段實際載荷接近許用載荷以及中間軸軸承校核時出現(xiàn)了基本額定動載荷滿足不了要求等頭痛的問題，這些問題都有賴于許多同學以及指導老師的大力幫助，可以說沒有他們的幫助，本次設(shè)計沒有這么容易完成，在此衷心的感謝他們。由于時間還是不充分，也許是自己還不夠熟練，理解不夠深入，設(shè)計中還是存在許多的錯誤，尤其是裝配圖的尺寸中有許多問題，這次沒時間了，希望以后同類的設(shè)計可以吸取教訓，做的更完善，也希望大家積極指出設(shè)計中的問題和不足，共同進步。