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1、 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書課題名稱： 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置的設(shè)計(jì) 專業(yè)班級： 機(jī)械電子工程03班 學(xué)生學(xué)號： 1203120301 學(xué)生姓名： 陳俊賢 學(xué)生成績： 指導(dǎo)教師： 秦襄培 課題工作時(shí)間：2014年12月22日至 2015年1月 12日 武漢工程大學(xué)教務(wù)處 目 錄一、 設(shè)計(jì)任務(wù)書鑄造車間型砂輸送機(jī)的傳動裝置3二、 傳動裝置總體設(shè)計(jì)51. 系統(tǒng)總體方案的確定52. 電動機(jī)的選擇（Y系列三相交流異步電動機(jī)）73. 傳動裝置的總傳動比及其分配9三 、傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算111. V帶傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算112. 齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算15四、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算231. 選擇軸的材料及熱處理232. 初估軸徑23

2、3. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)244. 減速器零件的位置尺寸29五、 潤滑方式潤滑油牌號及密封裝置的選擇30六、箱體及其附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)31七、 減速器的箱體的結(jié)構(gòu)尺寸34 附:參考文獻(xiàn)35一、設(shè)計(jì)任務(wù)書鑄造車間型砂輸送機(jī)的傳動裝置1. 設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動裝置2. 帶式運(yùn)輸機(jī)的工作原理3. 原始數(shù)據(jù)學(xué)號鼓輪直徑D（mm）輸送帶速度v(m/s)輸出轉(zhuǎn)矩T(N.m)1203120304300.634004. 工作條件（已知條件）1) 工作環(huán)境：一般條件，通風(fēng)良好；2) 載荷特性：連續(xù)工作、近于平穩(wěn)、單向運(yùn)轉(zhuǎn)；3) 使用期限：8年，大修期3年，每日兩班制工作；4) 卷筒效率：=0.96；5) 運(yùn)輸帶允

3、許速度誤差：5%；6) 生產(chǎn)規(guī)模：成批生產(chǎn)。5. 設(shè)計(jì)內(nèi)容1) 設(shè)計(jì)傳動方案；2) 設(shè)計(jì)減速器部件裝配圖（A1）；3) 繪制軸、齒輪零件圖各一張（高速級從動齒輪、中間軸）；4) 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份（約7000字）。二、傳動裝置總體設(shè)計(jì)1.系統(tǒng)總體方案的確定1) 系統(tǒng)總體方案：電動機(jī)傳動系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)2) 初選的三種方案如下:方案一：展開式兩級圓柱齒輪方案二：同軸式兩級圓柱齒輪方案三：分流式兩級圓柱齒輪3) 系統(tǒng)方案的總體評價(jià)： 以上三種方案：方案一中一般采用斜齒輪，低速級也可采用直齒輪。總傳動比較大，結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用最廣。由于齒輪相對于軸承為不對稱布置，因而沿齒寬載荷分布不均勻，要求軸有較大的

4、剛度。方案二中減速器橫向尺寸較小，兩大齒輪浸油深度可大致相同。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軸向尺寸大，中間軸較長、剛度差，中間軸肩潤滑較困難。方案三中一般為高速級分流，且常用斜齒輪，低速級可用直齒或人字齒輪。齒輪相對于軸承為對稱布置，沿齒寬載荷分布較均勻。減速器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。常用于大功率，變載荷場合。方案一結(jié)構(gòu)簡單、效率高、容易制造、使用壽命長、維護(hù)方便。由于電動機(jī)、減速器與滾筒并列，導(dǎo)致橫向尺寸較大，機(jī)器不緊湊。但齒輪的位置不對稱，高速級齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，可使軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形部分地抵消，以減緩沿齒寬載荷分布有均勻的現(xiàn)象?？偟膩碇v，該傳動方案一滿足工作機(jī)的性能要

5、求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還有結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、成本低、傳動效率高等優(yōu)點(diǎn)。2.電動機(jī)的選擇（Y系列三相交流異步電動機(jī)）1) 電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式選擇最常用的的電動機(jī)是Y系列籠型三相異步交流電動機(jī)。其效率高、工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、價(jià)格低，適用于不易燃、不易爆，無腐蝕性氣體和無特殊要求的場合。由于啟動性較好，也適用于某些要求較高起動轉(zhuǎn)矩的機(jī)械。2) 選擇電機(jī)容量首先估計(jì)傳動裝置的總體傳動范圍：由卷筒的圓周速度V可計(jì)算卷筒的轉(zhuǎn)速 nw=60x1000/D=60x1000/x30040工作機(jī)所需有效功率Pw=Tnw/9550=400x40/9550=1.680k從電動機(jī)到工作機(jī)主軸之間

6、的總效率=123n查表2-4知 , 聯(lián)軸器的傳動效率1=0.9，有2個(gè)V帶傳動效率2=0.9卷筒軸滑動軸承3=0.9，有個(gè)滾動軸承4=0.99，有 對圓柱齒輪傳動5=0.9，有個(gè)卷筒效率6=0.9612232445=0.972.0.96.0.992.0.994.0.96=0.825卷筒軸的輸出功率Tnw/9550=1.680kW故：P d=Pw/=2.037kW查表得：3) 選擇電動機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇電動機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)式中：電動機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍 各級傳動的傳動比范圍有表2-1查得V帶傳動常用傳動比范圍為2-4，圓柱齒輪傳動比范圍為3-6，其他的傳動比都等于1，則電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：nd=i1i22nw=

7、7866718r/min可見，同步轉(zhuǎn)速為1000r/min、1500r/min的電動機(jī)均符合這里選擇常用的同步轉(zhuǎn)速為1500rpm和1000rpm兩種4) 確定電動機(jī)型號由表20-1知，電動機(jī)型號相關(guān)表格如下方案號電動機(jī)型號額定功率Kw電動機(jī)轉(zhuǎn)速r/min電動機(jī)質(zhì)量Kg總傳動比參考比價(jià)同步滿載1Y122M-62.2100096045243.092Y100L1-42.2150014203435.51.87兩個(gè)方案均可行，方案2電動機(jī)成本低，對選定的傳動方案傳動比也適中，故選方案2.選定電動機(jī)型號為Y100L2-4，其它主要參數(shù)列于下表電動機(jī)型號額定功率Kw電動機(jī)轉(zhuǎn)速中心高mm外伸軸徑mm軸外伸長

8、度mm同步滿載Y100L1-42.21500142010028602. 傳動裝置的總傳動比及其分配1) 計(jì)算總傳動比：i 總=nm/nw=1420/40=35.52) 各級傳動比的分配傳動比選取見表2-1，V帶傳動常用傳動比范圍為2-4，圓柱齒輪傳動比范圍為3-6，對于展開式兩級圓柱齒輪減速器，為了使兩級的大齒輪有相似的浸油深度，高速級傳動比i2和低速級傳動比i3可按照下列方法分配:取V帶傳動比i1=3,i2=1.3*i則減速器的總傳動比為i=i總/i1=35.5/3=11.8雙級圓柱齒輪高速級傳動比i12=1.3i=1.3x3.02=3.93雙級圓柱齒輪低速級傳動比i34=i/i12=11.

9、8/3.92=3.023) 各軸的轉(zhuǎn)速n電動機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速:n0=nm =1420r/min高速軸：n 1=n0/i1=1420/3=473r/min中間軸：n2=n1/i12 =473/3.93=120r/min低速軸：n3=n2/n34 =120/3.02=40r/min卷筒軸：n4=n3 =40r/min4) 各軸輸入功率P電動機(jī)：Ped=3kW 高速軸: P1=P01=2.2x0.96=2.11kW中間軸: P2=P123=2.11x0.99x0.97=2.03kW低速軸: P3=P223=2.03x0.99x0.96=1.93kW5) 各軸輸入轉(zhuǎn)矩T電動機(jī)轉(zhuǎn)軸: T0=9950P0/n0

10、=15.42N.m高速軸： T1=9550P1/n1=47.60N.m中間軸： T2=9550P2/n2=161.55N.m低速軸： T3=9550P3/n3=460.79N.m將以上計(jì)算結(jié)果整理后列于下表：項(xiàng)目轉(zhuǎn)速功率轉(zhuǎn)矩（N.m）傳動比效率電動機(jī)軸14202.215.4233.933.020.960.990.99高速軸I4732.1147.60中間軸II1202.03161.55低速軸III401.93460.79三、傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1. V帶傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算1) 已知條件 設(shè)計(jì)此V帶傳動h時(shí)，已知條件有帶傳動的工作條件；傳遞的額定功率；小帶輪轉(zhuǎn)速；大帶輪轉(zhuǎn)速。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括選擇帶的型號；確

11、定基準(zhǔn)長度、根數(shù)、中心距、基準(zhǔn)直徑以及結(jié)構(gòu)尺寸；初拉力和壓軸力。2) 設(shè)計(jì)步驟傳動帶初選為普通V帶傳動1 確定計(jì)算功率P為所需傳遞的額定功率就是電動機(jī)額定功率此輸送機(jī)每日兩班制就是工作16小時(shí)，且工作載荷平穩(wěn)。由課本P156表8-8查得，工作情況系數(shù)=1.2則=1.2*2.2=2.64kw2 選擇V帶型號小帶輪轉(zhuǎn)速即電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速=1420r/min根據(jù)=1.2*3=3.6kw和=1420r/min查圖8-9，選取帶型為Z型。3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速度v根據(jù)V帶的帶型和電動機(jī)的中心高100mm,查表8-9選取小帶輪的基準(zhǔn)直徑=90mm驗(yàn)算帶速=3.14*90*1420/60000=6

12、.69m/s因?yàn)閹俨灰诉^高，一般在5m/sv1206 計(jì)算帶的根數(shù)z查表8-4插值得P0=0.35kw查表8-5插值得P0=0.03kw查表8-6得=0.94查表8-2得=1.16則=6.37故取z=7根帶型計(jì)算功率/kw帶速v/(m/s)中心距a/mm基準(zhǔn)長度/mm小帶輪包角根數(shù)z小帶輪直徑/mm小帶輪直徑/mmA3.67.44537.51750157.0831003157 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由電動機(jī)的外形和安裝尺寸知，大帶輪采用孔板式、小帶輪采用實(shí)心式的鑄造帶輪。因?yàn)檫x用普通A型V帶輪，查表9-1知輪槽截面尺寸：e=120.3mm,=7mm,=8.5mm,=2.0mm,=7.0mm,=6mm 則帶輪輪緣寬度B=(z-1)*e+2f=791.2mm,取B=81mm對小帶輪: 小帶輪的基準(zhǔn)直徑=90mm，則=90+2*2.0=94mm初選孔徑d=25mm則d1=(1.82)d=53mm,L=(1.52)d=49mm對大帶輪：