《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 Wt"@?#L  
设计计划任务书 ﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎1 Z?[;Japg  
传动方案说明﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎2 F&;g< SD  
电动机的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎3 SxC$EQgL  
传动装置的运动和动力参数﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎5 %|Gi'-'|b$  
传动件的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎6 jDcE_55o  
轴的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎8 JGf6*D"O  
联轴器的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎10 j*Q/
vY!T  
滚动轴承的选择及计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎13 5?k_Q"~  
键联接的选择及校核计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎14 e}f!zA  
减速器附件的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎15 q#I/N$F  
润滑与密封﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 E3.=|]W'  
设计小结﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 K8{j oh  
参考资料﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎17 \,[Qg#W$u  
>Fz_]z   
?AyG!F  
1.拟定传动方案 W!I"rdo;V  
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 z]Z>+|  
v=1.1m/s;D=350mm; %B3E9<9>U  
nw=60*1000*v/(∏*D)=60*1000*1.1/(3.14*350) X.,SXNS+B  
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。 d#I'9O0&  
2.选择电动机 wlC_rRj~  
1）电动机类型和结构形式 tHXt*tzq  
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。 H]"Z_n_  
2）电动机容量 .Q?cNSWU  
（1）卷筒轴的输出功率Pw Mc~(S$FU$  
F=2800r/min; +KD
B^{  
Pw=F*v/1000=2800*1.1/1000 DkA cT[  
(2)电动机输出功率Pd f`p`c*  
Pd=Pw/t f&H):.
 
传动装置的总效率 t=t1*t2^2*t3*t4*t5 >AV-i$4eQ@  
式中，t1,t2,…为从电动机到卷筒之间的各传动机构和轴承的效率。由表2－4查得： >t'/(y  
弹性联轴器 1个 fV Ah</aZ  
t4=0.99; SYB
} e  
滚动轴承 2对 r3hjGcpaX  
t2=0.99; U{h5uezD  
圆柱齿轮闭式 1对 sBu=@8R]y  
t3=0.97; :r:5a(sq  
V带开式传动 1幅 "2 ma]Ps  
t1=0.95;  ,L\OhT  
卷筒轴滑动轴承润滑良好 1对 joAR;J  
t5=0.98; Z5[ t/  
则 QZ"Lh  
t=t1*t2^2*t3*t4*t5=0.95*0.99^2*0.97*0.99*0.98＝0.8762 WY?(C@>s  
故 @;fdf3ian  
Pd=Pw/t=3.08/0.8762 9O?.0L  
（3）电动机额定功率Ped ]Tf.KUm  
由第二十章表20－1选取电动机额定功率ped=4KW。 MT$OjH'Q`  
3）电动机的转速 ^;c!)0Q<Z  
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， *@dRL3c^=  
可选电动机的最小转速 "xa<Q%hk  
Nmin=nw*6=60.0241*6=360.1449r/min | 3!a=  
可选电动机的最大转速 '+Gt+Gq+  
Nmin=nw*24=60.0241*24=1440.6 r/min 1*[h$Z&H?  
同步转速为960r/min ,78QLh9:  
选定电动机型号为Y132M1－6。 ZBdZr  
4）电动机的技术数据和外形、安装尺寸 b@Ik c<  
由表20－1、表20－2查出Y132M1－6型电动机的方根技术数据和 I^[R]Js  
外形、安装尺寸，并列表刻录备用。 >UE_FC*u  
MH'S,^J  
电机型号 额定功率 同步转速 满载转速 电机质量 轴径mm 5sM-E>8G^{  
Y132M1-6 4Kw 1000 960 73 28 ZJ 8~f  
}7g\1l\  
大齿轮数比小齿轮数=101/19=5.3158 PD$ay^Y  
3．计算传动装置总传动比和分配各级传动比 7X2g"2\Wm  
1）传动装置总传动比 +yVz) X  
nm=960r/min; hp%|n:.G  
i=nm/nw=960/60.0241=15.9936 e8a_)TU?  
2）分配各级传动比 3:YZC9  
取V带传动比为 -G(z!ed  
i1=3; v~?d7p{  
则单级圆柱齿轮减速器比为 s IY`H^  
i2=i/i1=15.9936/3=5.3312 y!1%Kqx1,n  
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。 9|D!&=8   
4．计算传动装置的运动和动力参数 p;"pTGoWi  
1）各轴转速 Ii,e=RG>  
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 H"WkyvqXb  
n0=nm; iPa!pg4m  
n1=n0/i1=60.0241/3=320r/min Z$k4T$,[-  
n2=n1/i2=320/5.3312=60.0241r/min gJ+MoAM"  
\Bw9%P~ G  
2）各轴输入功率 245(ajxHC  
按机器的输出功率Pd计算各轴输入功率，即 ,`^B!U3m   
P0=Ped=4kw Qa5<go{  
轴I 的功率 eq<xO28z  
P1=P0*t1=4*0.95=3.8kw PnFU{N  
轴II功率 z/.x
*A=  
P2=P1*t2*t3=3.8*0.99*0.97=3.6491kw ;jfjRcU  
3）各轴转矩 ^a[7qX_B  
T0=9550*P0/n0=9550*4/960=39.7917 Nm ?>1AT==wI  
T1=9550*P1/n1=9550*3.8/320=113.4063 Nm YS{])+s  
T2=9550*P2/n2=9550*3.6491/60.0241=580.5878 Nm 1wW8D>f]K  
二、设计带轮 ES;7_.q  
1、计算功率 oR[,?qu@f  
P=Ped=4Kw .YYiUA-i9n  
一班制，工作8小时，载荷平稳，原动机为笼型交流电动机 8
%_XJyg  
查课本表8－10，得KA=1.1; Agl5[{]E  
计算功率 [0lCb"  
Pc=KA*P=1.1*4＝4.4kw M+gQN}BAr  
2选择普通V带型号 rG:IS=  
n0 =960r/min G':mc{{  
根据Pc=4.4Kw，n0=960r/min,由图13-15（205页）查得坐标点位于A型 %+L:Gm+^g#  
d1=80~100 )p~\lM}?d  
3、确定带轮基准直径 x4CrWm  
表8－11及推荐标准值 X{| 1E85fl  
小轮直径 k v,'9z  
d1=100mm; ^W eE%"  
大轮直径 ?#-"YO7  
d2=d1*3.5=100*3.5=350mm 7ib~04
  
取标准件 6;dQ#wmg  
d2=355mm; "6['!rq0  
4、验算带速 1tDd4r?Y  
验算带速 }W#Gf.$6C  
v=∏*d1*n0/60000=3.14*100*960/60000=5.0265m/s uH^/\  
在5~25m/s范围内 h1z[ElEeoP  
从动轮转速 (*;b\h  
n22=n0*d1/d2=960*100/355=270.4225m/s V()s!w  
n21=n0/3.5=960/3.5=274.2857m/s _"&b%!  
从动轮转速误差=(n22-n21)/n21=270.4225-274.2857/274.2857 %Nwap~=H;  
=-0.0141 UA!-YTh  
5、V带基准长度和中心距 ~k/'_1)c  
初定中心距 EFW'D=&h8  
中心距的范围 G!RbM.6  
amin=0.75*(d1+d2)=0.75*(100+355)=341.2500mm "A~\$  
amax=0.8*(d1+d2)=0.8*(100+355)=364mm i;s&;_0{  
a0=350mm; MRxzOs  
初算带长 6H+gFXIv  
Lc=2*a0+pi*(d1+d2)/2+(d2-d1)^2/4/a0 3!_y@sWx
 
Lc = 1461.2mm 7"yA~e,l  
选定基准长度 =5l7{i*`  
表8-7,表8-8查得 &?"(al?  
Ld=1600mm; ?[hIv6c  
定中心距 %{!*)V\  
a0+(Ld-Lc)/2=(1600-1461.3)/2=419.4206mm x~j>Lvw L  
a=420mm; %E}f7GT4  
amin=a-0.015*Ld=420-0.015*1600=396mm f>k]{W Y  
amax=a+0.03*Ld=420+0.03*1600=468mm 0.'$U}#b  
6、验算小带轮包角 <.HX_z3l  
验算包角 0j %s H  
＝180-(d2-d1)*57.3/a=180-(355-100)*57.3/a ts`c_hH,1'  
145.2107 >120度 故合格 @]uvpI!h  
7、求V带根数Z 2.{:PM4Z4  
由式（13-15）得 fW~r%u .y  
查得 n1=960r/min , d1=120mm _Jx.?8  
查表13-3 P0=0.95
X!ZUR^  
由式13-9得传动比 5%,J@&5G s  
i=d2/(d1(1+0.0141)=350/(100*(1+0.0141)=3.5 w!,~#hbt6  
查表（13-4）得 u27K 0}  
-"Wp
L2qD  
由包角145.21度 >B<jR$`6@  
查表13-5得Ka=0.92 .t*MGUg  
KL=0.99 5tdFd"oo  
z=4.4/((0.95+0.05)*0.92*0.99)=3 8C7$8x]mM  
8、作用在带上的压力F .aV#W@iyK  
查表13-1得q=0.10 H:Y?("k  
故由13-17得单根V带初拉力 "#\\p~D/<  
[`Se
h$  
三、轴 8fRk8  
初做轴直径： 9dn~nnd'n  
轴I和轴II选用45#钢 c=110 4/vQ/>c2j  
d1=110*（3.8/320）^(1/3)=25.096mm s_S[iW`l=  
取d1=28mm ^&F8NEb=2>  
d2=110*(3.65/60)^（1/3）=43.262mm Xb6X'rY  
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 :c[iS~ ~Y  
取YL10YLd10联轴器 0Mpc#:a%1  
Tn=630>580.5878Nm 轴II直径与联轴器内孔一致 LfOXgn\  
取d2=45mm [vh&o-6  
四、齿轮 _;/onM  
1、齿轮强度 bHZXMUewC  
由n2=320r/min,P=3.8Kw,i=3 O W`yv  
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。 *WdnP.'Y  
因 ， {_T?0L  
SH1=1.1， SH2=1.1 Mhp6,JL  
， -XBD WV  
， =$xxkc.~G  
因： ， ，SF=1.3 W: R2e2  
所以 Ox
9WH4E  
f|Dq#(^\  
u}Kc
>/AF  
2、按齿面接触强度设计 -7{qTe{  
设齿轮按9级精度制造。取载荷系数K=1.5，齿宽系数 Xy/lsaVskX  
小齿轮上的转矩 9jW/"  
按 计算中心距 50h?#u6?  
u=i=5.333 z0|%h?N  
mm zr#n^?m  
齿数z1=19,则z2=z1*5.333=101 4+46z|  
模数m=2a/(z1+z2)=2.0667 取模数m＝2.5 d h5%  
确定中心矩a=m(z1+z1)/2=150mm K;j}qJvsb  
齿宽b= Q#!|h:K  
b1=70mm,b2=60mm N~Zcrt_D  
3、验算弯曲强度 <g9@iUOI  
齿形系数YF1=2.57，YF2=2.18 [C_Dv-d  
按式（11-8）轮齿弯曲强度 t$+[(}@+  
4'EC(NR7N  
%z1y3I|`[t  
4、齿轮圆周速度 a2Q_K2t  
yvN;|R  
按162页表11-2应选9做精度。与初选一致。 e+416 ~X v  
$7\Al$W\  
NABVU0}
 
fbv%&z  
(rFXzCI  
=VXxQ\{  
A_nu:K-  
fu 0]BdM  
五、轴校核： =6Z$nc R  
.zDm{_'  
;(0<5LQ  
R|tf}~u !x  
{Ee[rAVGp  
Mzfuthq=@  
yex4A)n9"'  
iH&BhbRu_  
v>ygr8+C,  
"WPFZw:9  
PO1|l-v<Yq  
m~$S]Wf  
+,wCV2>\3  
U_\3preF  
vdS)
EIt  
q,ur[ &<  
<Wz+f+HC  
Pgdv)i3  
圆周力Ft=2T/d1 |-vc/t2k>T  
径向力Fr=Ft*tan =20度 标准压力角 H<YhO&D*u  
d=mz=2.5*101=252.5mm ~:PuKx  
Ft=2T/d1=2*104.79/252.5=5852.5N (A<'{J#5,  
Fr=5852.5*tan20=2031.9N FEoH$.4  
1、求垂直面的支承压力Fr1,Fr2
T~Z7kc'  
由Fr2*L-Fr*L/2=0 RlW7l1h&  
得Fr2=Fr/2=1015.9N Wa{()Cz  
sD_"  
2、求水平平面的支承力 aNcuT,=(?8  
FH1=FH2=Ft/2=2791.2N ;`p!/9il  
vH`m W`=  
kuEB  
3、画垂直面弯矩图 e 9p+  
L=40/2+40/2+90＋10=140mm >R&=mo~  
Mav＝Fr2*L/2＝1015.9*140/2=71.113Nm V(/=0H/ F  
zLeId83>  
vbn'CY]QU  
4、画水平面弯矩图 /d/Quro  
MaH=FH*L/2=2791.2*140/2=195.384Nm >%PPp.R  
Z,x9 {  
Po+tk5}''5  
z'9Mg]&>  
5、求合成弯矩图 "@h 5 SF  
\Gzo^w  
?M02|8-  
[p 6#fG *  
6、求轴传递转矩 3aK/5)4|B  
T=Ft*d2/2=2791.2*2.5*101/2=352.389Nm 71$MhPvd<  
pN]$|#%q(  
@['4X1pqt  
W;^bc*a_  
pbM"tr_A{  
Ku W$  
G\HU%J  
1zz.`.R2U  
":o1g5?  
.W9/*cZV0  
4_A9o9&_Rh  
;4g_~fB  
x:Nd>Fb  
lvyD#|P  
>Za66<:  
Rlq6I?S+  
$S|2'jc  
VB+sl2V<h  
[H3~b=  
Ya_4[vR<  
qZ39TTQ*p  
7、求危险截面的当量弯矩 o4Bl!7U  
从图可见a-a截面是最危险截面，其当量弯矩为 CCX!>k]  
轴的扭切应力是脉动循环应力 hVfiF  
取折合系数a=0.6代入上式可得 YBX7WZCR  
d\cwUXf J  
8、计算危险截面处轴的直径 0M?nXHA[  
轴的材料，用45#钢，调质处理，由表14-1查得 4't@i1Ll(  
由表13-3查得许用弯曲应力 ， Nr#Y]9nA  
所以 )~](qLSl  
考虑到键槽对轴的削弱，将轴的最小危险直径d加4%。 B1&H5gxgN  
故d=1.04*25.4=26.42mm [SW@"C!  
由实际最小直径d=40mm,大于危险直径 x%;Q /7&$  
所以此轴选d=40mm,安全 ?Z<2zm%qV  
六、轴承的选择 's]+.3">L1  
由于无轴向载荷，所以应选深沟球轴承6000系列 us.+nnd  
径向载荷Fr=2031.9N，两个轴承支撑，Fr1=2031.9/2＝1015.9N b=#3p  
工作时间Lh＝3*365*8=8760（小时） z"eh.&T  
因为大修期三年，可更换一次轴承 9u'hC
i(  
所以取三年 WAj26";M(  
由公式 W biUz2)  
式中 fp=1.1,P=Fr1=1015.9N,ft=1 (工作环境温度不高) V zx%N.  
（深沟球轴承系列） t `4^cd5V  
Yg;g!~
  
由附表选6207型轴承 \bh3&Z'.  
七、键的选择 !(!BW9Zt+  
选普通平键A型 X-Sso9/q.  
由表10-9按最小直径计算，最薄的齿轮计算 t;DZ^Z"{  
b=14mm,h=9mm,L=80mm,d=40mm cZRLYOC  
由公式 {C%/>e2-%  
所以 1%L* 9>e  
选变通平键，铸铁键 NLJD}{8Ot  
ifu"e_^  
所以齿轮与轴的联接中可采用此平键。 F:/R'0  
八、减速器附件的选择 cLQvzd:h=  
1、通气器： y*M
,&,$  
由于在外界使用，有粉尘，选用通气室采用M18 1.5 S?{|qlpy  
2、油面指示器： -5NP@  
选用油标尺，规格M16 O=1uF  
3、起吊装置：采用箱盖吊耳，箱座吊耳 ?l_>rSly5  
4、放油螺塞：选用外六角细牙螺塞及垫片M16 1.5 X$O,L[] 4  
5、窥视孔及视孔盖 uP/WRQ{rW>  
选用板结构的视孔盖 @1#$  
九、润滑与密封： o} #nf$v(  
1、齿轮的润滑：采用浸油润滑，由于低速级大齿轮的速度为：  ?4 `K8  
cU25]V^{\  
查《课程设计》P19表3-3大齿轮浸油深度为六分之一大齿轮半径，所以取浸油深度为30mm。 (k"oV>a|  
2、滚动轴承的润滑 1Tn!.E *  
采用飞溅润滑在箱座凸缘面上开设导油沟，并设挡油盘，以防止轴承旁齿轮啮合时，所挤出的热油溅入轴承内部，增加轴承的阻力。 +a&-'`7g  
3、润滑油的选择 N0c+V["s  
齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备选用 B{ NKDkDH  
L-AN15润滑油 ay2 m!s Q  
4、密封方式选取： 0EM`,?i .Q  
选用凸缘式端盖，易于调整轴承间隙，采用端盖安装毡圈油封实现密封。 +w/Ax[K  
轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承外径决定。 XN"V{;OP1  
设计小结： SVp]}!jI  
二、课程设计总结
US)wr  
设计中运用了Matlab科学工程计算软件，用notebook命令调用MS—Word来完成设计说明书及设计总结，在设计过程中用了机械设计手册2.0 软件版辅助进行设计，翻阅了学过的各种关于力学，制图，公差方面的书籍，综合运用了这些知识，感觉提高许多，当然尤其是在计算机软件CAD 方面的运用，深切感到计算机辅助设计给设计人员带来的方便，各种设计，计算，制图全套完成。 6|#^4D)  
由于没有经验，第一次做整个设计工作，在设计过程中出现了一些错误比如线形，制图规格，零件设计中的微小计算错误等都没有更正，设计说明书的排版也比较混乱等等。对图层，线形不熟悉甚至就不确定自己画出的线，在出图到图纸上时实际上是什么样子都不知道 ，对于各种线宽度，没有实际的概念。再比如标注较混乱，还是因为第一次做整个设计工作，没有经验，不熟悉。 \n850PS  
[;VNuF  
这次设计的目的是掌握机械设计规律，综合运用学过的知识，通过设计计算，绘图以及运用技术标准，规范设计手册等有关设计资料进行全面的机械设计技能训练。目的已经达到，有许多要求、标准心中虽然明确理解掌握但是要全力，全面的应用在实际中，还有待于提高水平。 =JyYU*G4  
_QtqQ~f  
特别感谢—程莉老师。 !^ 6x64r  
=&,zWNz)  
参考资料目录 )J_!ZpMC  
[1]《机械设计基础》，机械工业出版社，任成高主编，2006年2月第一版； ]Bs ?  
[2]《简明机械零件设计实用手册》，机械工业出版社，胡家秀主编，2006年1月第一版； %^"Tz,f  
[3]《机械设计-课程设计图册》，高等教育出版社，龚桂义主编，1989年5月第三版； vj
J!d#8  
[3]《设计手册软件》，网络上下载； @Qx|!%  
[4] 湖南工院学生论坛----机械制图专栏---bbs.yeux.cn (FMYR8H*(  
N_L&!%s  
!23W=N}82  
TE*$NxQ 2  
Ta!.oC[  
Nw=60.0241r/min H/Goaf%  
UhY )rezh  
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B>o\;)l3O  
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Pw=3.08Kw OP2!lEs  
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5DyN=[b  
`+B+RQl}[  
g$dL5N7  
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X>%2\S  
6FSw_[)  
yL.si)h(p  
M)EKS  
:M|c,SQK  
A i9*w?C  
I2j;9Qcz  
)0AE*S  
AXPUJ?V  
9qXHdpb#g"  
r'&9'rir2  
um#;S;  
效率t=0.8762 "XC6 l4Z  
~JLqx/[|s  
Pd = 3.5150 /GM-#q a  
6{lWUr  
Ped=4Kw J-?\,N1R7  
T,7Y7MzF  
a4`@z:l  
}~QB2&3  
`yYgL@Zt  
gyCb\y+\a  
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GetUCb%1  
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输送带拉力 F=2800 N )ZGYhE  
输送带速度 V=1.1 m/s D!oZ?dGCo6  
滚筒直径 D=350 mm 
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AHwG<k  
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