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1、機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì)計(jì)算說明書 設(shè)計(jì)題目： 設(shè)計(jì)者 ： 指導(dǎo)老師 設(shè)計(jì)時間： 設(shè)計(jì)單位： 目 錄一 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 . 2二 設(shè)計(jì)要求 . 2三 設(shè)計(jì)步驟 .21. 傳動裝置總體設(shè)計(jì)方案 .22. 電動機(jī)的選擇.33. 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比 .44. 齒輪的設(shè)計(jì) .65. 滾動軸承和傳動軸的設(shè)計(jì).8 附：兩根軸的裝配草圖.166.鍵聯(lián)接設(shè)計(jì).187. 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì).198.潤滑密封設(shè)計(jì) .20四 設(shè)計(jì)小結(jié) .20五 參考資料 .21一 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置（簡圖如下）1輸送帶2滾筒3聯(lián)軸器4減速器5V帶傳動6電動機(jī)1.設(shè)計(jì)條件：1） 機(jī)器

2、功用 由輸送帶運(yùn)送物料，如：沙石，磚，煤炭，谷物等；2） 工作情況 單項(xiàng)運(yùn)輸，載荷輕度振動，環(huán)境溫度不超過40；3） 運(yùn)動要求 輸送帶運(yùn)動速度誤差不超過7%；4） 使用壽命 8年，每年350天，每天8小時；5） 檢修周期 一年小修，三年大修；6） 生產(chǎn)廠型 中小型機(jī)械制造廠；7）生產(chǎn)批量 單件小批量生產(chǎn)；2.原始數(shù)據(jù)：運(yùn)送帶工作拉力F/KN運(yùn)輸帶工作速度v/(m/s)卷筒直徑D/mm51.2190二. 設(shè)計(jì)要求1.減速器裝配圖一張。（三視圖，A1圖紙）2.繪制軸、齒輪零件圖各一張。（A3圖紙）3.設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。三. 設(shè)計(jì)步驟1. 傳動裝置總體設(shè)計(jì)方案1）外傳動機(jī)構(gòu)為V帶傳動。2）減速器為

3、一級展開式圓柱齒輪減速器。3) 方案簡圖如下圖： 1輸送帶；2滾筒；3聯(lián)軸器； 4減速器；5V帶傳動；6電動機(jī)4） 該方案的優(yōu)缺點(diǎn)：該工作機(jī)有輕微振動，由于V帶有緩沖吸振能力，采用V帶傳動能減小振動帶來的影響，并且該工作機(jī)屬于小功率、載荷變化不大，可以采用V帶這種簡單的結(jié)構(gòu)，并且價格便宜，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大幅降低了成本。減速器部分一級圓柱齒輪減速，這是一級減速器中應(yīng)用最廣泛的一種。原動機(jī)部分為Y系列三相交流異步電動機(jī)?？傮w來講，該傳動方案滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、成本低傳動效率高。2、電動機(jī)的選擇1）選擇電動機(jī)的類型按工作要求和工作條件選用Y系列三相

4、籠型異步電動機(jī)，全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓380V。2）選擇電動機(jī)的容量工作機(jī)的有效功率為從電動機(jī)到工作機(jī)傳送帶間的總效率為 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程上機(jī)與設(shè)計(jì)表9-1可知： ： V帶傳動效率 0.96 ：滾動軸承效率 0.99（球軸承） ：齒輪傳動效率 0.97 （7級精度一般齒輪傳動） ：聯(lián)軸器傳動效率 0.99（彈性聯(lián)軸器） ：卷筒傳動效率 0.96所以電動機(jī)所需工作功率為 3）確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速按表5-1推薦的傳動比合理范圍，一級圓柱齒輪減速器傳動比而工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速為 所以電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、質(zhì)量及價格等因素，為使傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用同步轉(zhuǎn)速為750的電動

5、機(jī)。 根據(jù)電動機(jī)類型、容量和轉(zhuǎn)速，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程上機(jī)與設(shè)計(jì)表16-2選定電動機(jī)型號為Y160L-8。其主要性能如下表：電動機(jī)型號額定功率/kw滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)Y160L-8 7.5 720 2.0 2.03.計(jì)算傳動裝置的總傳動比并分配傳動比(1).總傳動比為 (2).分配傳動比 考慮潤滑條件等因素，初定 1).各軸的轉(zhuǎn)速 I軸 II軸 III軸 卷筒軸 2).各軸的輸入功率 I軸 II軸 III軸 卷筒軸 3）.各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩為： I軸 II軸 III軸 卷筒軸 將上述計(jì)算結(jié)果匯總與下表，以備查用軸名功率P/kw轉(zhuǎn)矩T/(N·mm)轉(zhuǎn)速n/(r/min)傳

6、動比效率I軸6.9872020.95II軸6.6336030.96III軸6.3712010.98卷筒軸6.241204.齒輪的設(shè)計(jì)1） 選定材料及確定許用應(yīng)力(1)按簡圖所示的傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。(2)材料選擇。由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-1選擇小齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，,大齒輪為45鋼（正火），硬度為240HBS，,二者材料硬度差為60HBS。(3)由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-5,取， 2） 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 設(shè)齒輪按7既精度制造，取載荷系數(shù)為1.3。齒寬系數(shù)(機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-6)小齒輪上的轉(zhuǎn)矩取Z=188(機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-4)齒數(shù)取，則模數(shù)齒寬 取,按機(jī)械

7、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表4-1取m=3.75mm,實(shí)際的中心距3） 驗(yàn)算齒輪彎曲強(qiáng)度 齒形系數(shù)（由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖11-8和圖11-9可得） ， ，校驗(yàn)：校驗(yàn)合格4）計(jì)算齒輪圓周速度 5） 齒頂高、齒根高和齒高等計(jì)算 6）基圓直徑匯總計(jì)算結(jié)果如下表：小齒輪(mm)大齒輪(mm)分度圓直徑d93.75281.25齒頂高3.753.75齒根高4.68754.6875齒全高h(yuǎn)8.43758.4375齒頂圓直徑 101.25288.75齒根圓直徑84.375271.875基圓直徑88.1264.3中心距a187.5傳動比i35.滾動軸承和傳動軸的設(shè)計(jì)(一).高速軸的設(shè)計(jì).輸在軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 由上可知：，.求作

8、用在齒輪上的力 因已知高速小齒輪的分度圓直徑 圓周力： 徑向力： 軸向力: .初步確定軸的最小直徑 材料為45鋼，正火處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表14-2，取，于是，由于鍵槽的影響，故 輸出軸的最小直徑顯然是安裝帶輪處的直徑，取，根據(jù)帶輪結(jié)構(gòu)和尺寸，取。.齒輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1).根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1).為了滿足帶輪的軸向定位要求，1段右端需制出一軸肩，故取2段的直徑； 2).初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承。按照工作要求并根據(jù)，查手冊選取單列角接觸球軸承7009AC，其尺寸為，故。 3).由小齒輪尺寸可知，齒輪處的軸端4的直徑，。軸肩高

9、度，故取，則軸肩處的直徑。 4).軸承端蓋的總寬度為(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定)。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離，故。5) .根據(jù)安裝時齒輪中心要在一條線上，可得 至此，已初步確定了軸的各段和長度。1段d1=35mmL1=50mm2段:d2=d1+7=42mmL2=41mm3段d3= d2+3=45mmL3=33mm4段d4= d3+5=50mmL4=77mm5段d5= d4+5=58mm.L5=7.5mm6段d6=51 mmL6 =7 mm7段d7=d3=45mmL7 =14mm(2).軸上零件的周向定位 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程上機(jī)與設(shè)

10、計(jì)表11-1查得帶輪與軸的周向定位采用平鍵連接。按平鍵截面。齒輪與軸的連接，選用平鍵截面，滾動軸承與軸的周向定位是由過度配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為。(3).確定軸上圓角和倒角尺寸參考機(jī)械設(shè)計(jì)表15-2，取軸端圓角。.求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡圖，再根據(jù)軸的計(jì)算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。L=124.5mm1)求垂直面的支撐反力2) 求水平面的支撐反力3） 繪制垂直面的彎矩圖4) 繪制水平面的彎矩圖5） 求合成彎矩圖6) 求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩7) 求危險截面的當(dāng)量彎矩從圖可以看出面a-a面最危險，其當(dāng)量彎矩為：取折合系數(shù)，代入上式得8） 計(jì)算危險截面處的軸的最小直徑 軸的

11、材料為45鋼，正火處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表14-1查得由表14-3查得考慮到鍵槽對軸的削弱，將最小直徑加大5%而實(shí)際設(shè)計(jì)的危險截面處的因此該軸符合要求(二).低速軸的設(shè)計(jì).輸出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 由上可知，.求作用在齒輪上的力 因已知低速大齒輪的分度圓直徑 圓周力： 徑向力： 軸向力：.初步確定軸的最小直徑 材料為45鋼，正火處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表14-2，取，于是，由于鍵槽的影響，故 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查機(jī)械設(shè)計(jì)表14-1，取，則： 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查手冊，選用HL4型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 。半聯(lián)軸器的孔徑 ，故取，半聯(lián)軸器長度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1).根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1).為了滿足辦聯(lián)軸器的軸向定位要求，1段右端需制出一軸肩，故取2段的直徑；左端用軸端擋圈定位。半聯(lián)