《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 u):X>??  
设计计划任务书 ﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎1 & 8ccrw  
传动方案说明﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎2 jM6uT'Io  
电动机的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎3 !&'# a  
传动装置的运动和动力参数﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎5 MP6 \r  
传动件的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎6 }~myf\$  
轴的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎8 q2[+-B)m  
联轴器的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎10 un.G6|S  
滚动轴承的选择及计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎13 <+ -V5O^  
键联接的选择及校核计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎14 Z'voCWCd  
减速器附件的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎15 9vB9k@9  
润滑与密封﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 cjCE3V9X  
设计小结﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 Kh>?!`lL  
参考资料﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎17 Vww@eK%5Q  
bv.EM  
QBg}2.  
1.拟定传动方案 (k7;  
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 $ iX^p4v  
v=1.1m/s;D=350mm; 6lB{Ao?|  
nw=60*1000*v/(∏*D)=60*1000*1.1/(3.14*350) ~r(g|?}P  
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。 *=($r%)  
2.选择电动机 >l7eoj  
1）电动机类型和结构形式 (2\li{$e  
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。 *O2^{
C  
2）电动机容量 9itdRa==  
（1）卷筒轴的输出功率Pw *uk\O]  
F=2800r/min;
]hCWe0F  
Pw=F*v/1000=2800*1.1/1000 ^G]KE8  
(2)电动机输出功率Pd qkIA,Kgy  
Pd=Pw/t sV9{4T~#|  
传动装置的总效率 t=t1*t2^2*t3*t4*t5 ^4n2 -DvG  
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： $#6Fnhh}  
弹性联轴器 1个 e_fg s>o`(  
t4=0.99; 'DaNR`9  
滚动轴承 2对 ?7r
mwy\  
t2=0.99; &6|6J1c8  
圆柱齿轮闭式 1对 T{5M1r  
t3=0.97; fY|@{]rx  
V带开式传动 1幅 5^G7pI7  
t1=0.95; cP}
5}+  
卷筒轴滑动轴承润滑良好 1对 *#X+Gngo  
t5=0.98; E9~&f^f  
则 Hl4vLx@  
t=t1*t2^2*t3*t4*t5=0.95*0.99^2*0.97*0.99*0.98＝0.8762 ;/6:lL  
故 0lvb{Zd  
Pd=Pw/t=3.08/0.8762 -y7l?N5F>  
（3）电动机额定功率Ped `Z;B
^Y0  
由第二十章表20－1选取电动机额定功率ped=4KW。 $G^H7|PzdC  
3）电动机的转速 f_z2#,g  
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， ]ly)z[is"]  
可选电动机的最小转速 s5_1}KKCs  
Nmin=nw*6=60.0241*6=360.1449r/min *YiD B?Si  
可选电动机的最大转速 J.CZR[XF#  
Nmin=nw*24=60.0241*24=1440.6 r/min >o=axZNa  
同步转速为960r/min m%BMd  
选定电动机型号为Y132M1－6。 Q@3ld6y  
4）电动机的技术数据和外形、安装尺寸 il`C,CD  
由表20－1、表20－2查出Y132M1－6型电动机的方根技术数据和 vl#V-UW$4P  
外形、安装尺寸，并列表刻录备用。 /_ hfjCE  
3V8j>&  
电机型号 额定功率 同步转速 满载转速 电机质量 轴径mm l:kE^=6  
Y132M1-6 4Kw 1000 960 73 28 O(c4iWm  
.PA?N{z  
大齿轮数比小齿轮数=101/19=5.3158 n]6w)wE(  
3．计算传动装置总传动比和分配各级传动比 7@e[:>e  
1）传动装置总传动比 A-@-?AR  
nm=960r/min; Ed ?Yk* 4  
i=nm/nw=960/60.0241=15.9936 MOH,'@&6^  
2）分配各级传动比 unbcz{&Hb[  
取V带传动比为 |eVTxeq  
i1=3; /M{)k_V  
则单级圆柱齿轮减速器比为 :#"OCXr  
i2=i/i1=15.9936/3=5.3312 OM.(g%2  
所得i2值符合一般圆柱齿轮和单级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。 @N:3`[oB  
4．计算传动装置的运动和动力参数 sov62wuqU  
1）各轴转速 HjETinm"  
电动机轴为0轴，减速器高速轴为Ⅰ轴，低速轴为Ⅱ轴，各轴转速为  # 8-P  
n0=nm; Q%b46"  
n1=n0/i1=60.0241/3=320r/min CsQ}P)  
n2=n1/i2=320/5.3312=60.0241r/min 'DB({s  
7u&H*e7  
2）各轴输入功率 F0o18k_"  
按机器的输出功率Pd计算各轴输入功率，即 YRT}fd>R&  
P0=Ped=4kw (vYf?+Kb  
轴I 的功率 "p_[A  
P1=P0*t1=4*0.95=3.8kw 5Dh&ez`oR'  
轴II功率 qkyX*_}  
P2=P1*t2*t3=3.8*0.99*0.97=3.6491kw k+>p!1  
3）各轴转矩 m<VL19o>R  
T0=9550*P0/n0=9550*4/960=39.7917 Nm s*A|9uf5  
T1=9550*P1/n1=9550*3.8/320=113.4063 Nm *TMM:w|1  
T2=9550*P2/n2=9550*3.6491/60.0241=580.5878 Nm qgY(S}V  
二、设计带轮 E`Zh\u)  
1、计算功率 %@,:RA\pm  
P=Ped=4Kw tI(t%~>^  
一班制，工作8小时，载荷平稳，原动机为笼型交流电动机 C J}4V!;|  
查课本表8－10，得KA=1.1; f<xt3  
计算功率 M. UUA?d<'  
Pc=KA*P=1.1*4＝4.4kw S3[oA&  
2选择普通V带型号 <i`K%+<WO  
n0 =960r/min rH9|JEz  
根据Pc=4.4Kw，n0=960r/min,由图13-15（205页）查得坐标点位于A型 ZBh@%A  
d1=80~100 J1wGK|F~  
3、确定带轮基准直径 \?Oa}&k$F8  
表8－11及推荐标准值 lVKF^-i  
小轮直径 8C4@V[sm`  
d1=100mm; _KlPbyLU  
大轮直径 cVt$#A)  
d2=d1*3.5=100*3.5=350mm Szob_IEq,  
取标准件 sRI=TE]s  
d2=355mm; 'J<zVD}0  
4、验算带速 ,@j&q  
验算带速 m+JGe5fR<  
v=∏*d1*n0/60000=3.14*100*960/60000=5.0265m/s ?F:C!_  
在5~25m/s范围内 /:];2P6#X  
从动轮转速 @C6DOB  
n22=n0*d1/d2=960*100/355=270.4225m/s 3_['[}  
n21=n0/3.5=960/3.5=274.2857m/s % w/1Uo24  
从动轮转速误差=(n22-n21)/n21=270.4225-274.2857/274.2857 _O'rZ5}&  
=-0.0141 nHL>}Yg  
5、V带基准长度和中心距 G;.u>92r|  
初定中心距 ~8qFM
  
中心距的范围 SX<>6vH&  
amin=0.75*(d1+d2)=0.75*(100+355)=341.2500mm [}B{e=`!  
amax=0.8*(d1+d2)=0.8*(100+355)=364mm +vY`?k`  
a0=350mm; SX94,5 _Q  
初算带长 n@8{FoF  
Lc=2*a0+pi*(d1+d2)/2+(d2-d1)^2/4/a0 >5Rw~  
Lc = 1461.2mm A-NC,3  
选定基准长度 Kh_>Vm/  
表8-7,表8-8查得 ?@7|Q/  
Ld=1600mm; qQ\hUii  
定中心距 )eVDp,.^  
a0+(Ld-Lc)/2=(1600-1461.3)/2=419.4206mm >WG91b<Xq  
a=420mm; o]k]pNO  
amin=a-0.015*Ld=420-0.015*1600=396mm &S`'o%B  
amax=a+0.03*Ld=420+0.03*1600=468mm 9U%}"uE  
6、验算小带轮包角 5Ddyb%  
验算包角 UVi/Be#|  
＝180-(d2-d1)*57.3/a=180-(355-100)*57.3/a ;C@^wI  
145.2107 >120度 故合格 X|0`$f  
7、求V带根数Z 'g, x}6  
由式（13-15）得 WN?`Od:y  
查得 n1=960r/min , d1=120mm <\Dl#DH  
查表13-3 P0=0.95 k.VOS0  
由式13-9得传动比 8J@OMW&[l  
i=d2/(d1(1+0.0141)=350/(100*(1+0.0141)=3.5 oEf^o*5(  
查表（13-4）得 m,"tdVo.  
"pJEzC  
由包角145.21度 [1X5r<(W5  
查表13-5得Ka=0.92 c35vjYQx0  
KL=0.99 :re(khZq#  
z=4.4/((0.95+0.05)*0.92*0.99)=3 E<[ bgL  
8、作用在带上的压力F N`:bvr  
查表13-1得q=0.10 'cCj@bZ9X  
故由13-17得单根V带初拉力 bGLp
0\0[  
G~j<I/)"  
三、轴 J:!Gf^/)  
初做轴直径： :9< r(22  
轴I和轴II选用45#钢 c=110 Q ?<9  
d1=110*（3.8/320）^(1/3)=25.096mm ed2&9E>9b  
取d1=28mm "uNxKLDB  
d2=110*(3.65/60)^（1/3）=43.262mm W-B[_  
由于d2与联轴器联接，且联轴器为标准件，由轴II扭矩，查162页表 X
64I~*  
取YL10YLd10联轴器 HBYpjxh  
Tn=630>580.5878Nm 轴II直径与联轴器内孔一致 FK('E3PG  
取d2=45mm s:.XF|e{  
四、齿轮 9`VF [* 9  
1、齿轮强度 ]@g$<&  
由n2=320r/min,P=3.8Kw,i=3 )4C6+63OD&  
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。 XsMphZnK  
因 ， )xs,  
SH1=1.1， SH2=1.1
{iteC  
， [Y~s  
， P.P>@@+d  
因： ， ，SF=1.3 n#,l&Bx  
所以 BGjTa.
&  
2C&%UZim;P  
=l9#/G#R  
2、按齿面接触强度设计 Rb*\A7o|;  
设齿轮按9级精度制造。取载荷系数K=1.5，齿宽系数 W.<<azi  
小齿轮上的转矩 ^!tI+F{n{  
按 计算中心距 fL:Fn"Nv  
u=i=5.333 Ku'U^=bVm:  
mm 2geC3v% 0o  
齿数z1=19,则z2=z1*5.333=101 EF~PM

 
模数m=2a/(z1+z2)=2.0667 取模数m＝2.5 v%Xe)D   
确定中心矩a=m(z1+z1)/2=150mm I'YotV7  
齿宽b= Z}f_\d'  
b1=70mm,b2=60mm |Q;1;QXd  
3、验算弯曲强度 &d;$k  
齿形系数YF1=2.57，YF2=2.18 g>CQO,s;w  
按式（11-8）轮齿弯曲强度 hdb4E|'A  
(o\~2e:  
3I(M<sB}  
4、齿轮圆周速度 r/f;\w7  
?8/h3xV;  
按162页表11-2应选9做精度。与初选一致。 [J Xrj{  
g&wQ^  
)P])0Y-  
:Aw VeX@  
;{20Heuz  
 p-k
qX  
W@=ilW3RD  
[l:.Q?? )|  
五、轴校核： Hq$|j,&?  
sxtGl^,mU:  
Tkf !Y?  
'~0&m]N  
t"fD"Xpj  
O/nS,Ux
 
^eii 4  
P $S P4F  
Q!v[b{]8  
N%+M+zEJ  
f_8~b0`  
K%;yFEZ  
5$X{{j2  
@dNbL}qQ  
'iK0Wr  
f -5ZXpWs'  
>rubMGb  
iqeGy&F-  
圆周力Ft=2T/d1 W!*vO>^1W  
径向力Fr=Ft*tan =20度 标准压力角 yk/XfwQ5  
d=mz=2.5*101=252.5mm "5K:"m  
Ft=2T/d1=2*104.79/252.5=5852.5N r^)<Jy0|r  
Fr=5852.5*tan20=2031.9N
v},sWjv  
1、求垂直面的支承压力Fr1,Fr2 ^(R gSMuT`  
由Fr2*L-Fr*L/2=0 6s;x@g]  
得Fr2=Fr/2=1015.9N p(Mv^ea  
VbjW$?  
2、求水平平面的支承力 gN%R-e0  
FH1=FH2=Ft/2=2791.2N MZ'HMYed   
Qsa2iw{  
z~qQ@u|  
3、画垂直面弯矩图 Nsq%b?#  
L=40/2+40/2+90＋10=140mm 4~4Hst#^  
Mav＝Fr2*L/2＝1015.9*140/2=71.113Nm *
O~D lf  
uY,FugWbl  
mwxJ#  
4、画水平面弯矩图 vq}V0- <  
MaH=FH*L/2=2791.2*140/2=195.384Nm aF:
LL>H  
novZ<?7 5;  
DVd/OU  
Dts:$PlCk  
5、求合成弯矩图 tR3hbL$W  
Zh@\+1]  
b~}}{fm&f  
CJ_B.  
6、求轴传递转矩 N@}U;x}  
T=Ft*d2/2=2791.2*2.5*101/2=352.389Nm >qCT#TY  
SDkN  
4.8,&{w<m  
Rjf|  
7_RU*U^  
u8*0r{kOH  
DQSv'!KFO  
?~!h N,h  
Nn$$yUkMX  
g!$ "CX%8  
L>B0%TP^  
p: o*=  
.#X0P=  
)~6974  
NoMC*",b>  
3]'3{@{}H  
SNQ+ XtoO  
%UmE=V  
zMa`olTZ  
o}T]f(>}  
m2;%|QE(  
7、求危险截面的当量弯矩 fqcyCu7Ep  
从图可见a-a截面是最危险截面，其当量弯矩为 er53?z7zP.  
轴的扭切应力是脉动循环应力 zVIzrz0  
取折合系数a=0.6代入上式可得 \sk,3b
-&'  
_u>+H#  
8、计算危险截面处轴的直径 f:
TW<  
轴的材料，用45#钢，调质处理，由表14-1查得 m>iuy:ti  
由表13-3查得许用弯曲应力 ， R{T4AZ@,'  
所以 _7Z$"  
考虑到键槽对轴的削弱，将轴的最小危险直径d加4%。 * 08LW|:,  
故d=1.04*25.4=26.42mm g$A1*<+  
由实际最小直径d=40mm,大于危险直径 vOqT Ld  
所以此轴选d=40mm,安全 (nBsf1l  
六、轴承的选择 U}UIbJD*=  
由于无轴向载荷，所以应选深沟球轴承6000系列 H:|yu  
径向载荷Fr=2031.9N，两个轴承支撑，Fr1=2031.9/2＝1015.9N VR'w$mp  
工作时间Lh＝3*365*8=8760（小时） s
x22|j`)V  
因为大修期三年，可更换一次轴承 U9JqZ!  
所以取三年 PgVM>_nHk  
由公式 t<e?f{Q5  
式中 fp=1.1,P=Fr1=1015.9N,ft=1 (工作环境温度不高) ^!A{ 4NV  
（深沟球轴承系列） =/zQJzN  
S`NH6?/uH  
由附表选6207型轴承 ddw!FH2W (  
七、键的选择 Q[}mH: w  
选普通平键A型 +'[iyHBJ  
由表10-9按最小直径计算，最薄的齿轮计算 *bR _ C"-  
b=14mm,h=9mm,L=80mm,d=40mm }b1P!xb!A  
由公式 b7\nCRY  
所以 Sna7r~j  
选变通平键，铸铁键 uz%rWN`{  
-q-%)f  
所以齿轮与轴的联接中可采用此平键。 RNm/&F1C$  
八、减速器附件的选择 /ZAEvdO*P  
1、通气器： OrzDr  
由于在外界使用，有粉尘，选用通气室采用M18 1.5 \wTWhr0  
2、油面指示器： ~V(WD;Mk  
选用油标尺，规格M16 r=s7be  
3、起吊装置：采用箱盖吊耳，箱座吊耳 zhFGMF1  
4、放油螺塞：选用外六角细牙螺塞及垫片M16 1.5 ll6~8PN  
5、窥视孔及视孔盖 A6-JV8^  
选用板结构的视孔盖 rl!c\  
九、润滑与密封： W4Zi?@L>'  
1、齿轮的润滑：采用浸油润滑，由于低速级大齿轮的速度为： ^G5_d"Gr  
yXlzImPn  
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。 `2GHB@S"k  
2、滚动轴承的润滑 [^aow-4z  
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。 n`}vcVL;  
3、润滑油的选择 ujHqwRh  
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 ~]}7|VN.}  
L-AN15润滑油 YrA#NTB_o  
4、密封方式选取： y+@7k3"  
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。 EWbFy"=  
轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承外径决定。 7v#sr<  
设计小结： mlX^5h'  
二、课程设计总结 -(~CZ  
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。 CmM K\R.  
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。 Rs7=v2>I  
kAU[lPt*R  
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。 cu.f]'  
F?TAyD*  
特别感谢—程莉老师。 e;!si>N  
k/cQJz  
参考资料目录 mI@]{K}Q%  
[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； S$ dFz  
[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； ]r{y+g|  
[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； 0zetOlFbO  
[3]《设计手册软件》，网络上下载； m%l\EE  
[4] 湖南工院学生论坛----机械制图专栏---bbs.yeux.cn `9%@{Ryo  
zaa>]~g.  
?~hC.5  
c:M~!CXO  
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Nw=60.0241r/min Fd9ypZs  
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效率t=0.8762 "N>~]  
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Pd = 3.5150 @8{-B;  
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输送带拉力 F=2800 N ib)AC,LT  
输送带速度 V=1.1 m/s !tofO|E5  
滚筒直径 D=350 mm ghqq%g  
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