《机械设计方案课程设计方案》带式输送机说明设计方案说明书 2.docx

精品名师归纳总结目录设计任务书 2第一部分 传动装置总体设计 4 其次部分 V 带设计 6 第三部分 各齿轮的设计运算 9第四部分 轴的设计 13第五部分 校核 19第六部分 主要尺寸及数据 21可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结设计任务书一、课程设计题目：设计带式运输机传动装置 < 简图如下）原始数据：数据编号35710可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结运输机工作转矩 T/N.m>运 输 机 带 速V/m/s>卷 筒 直 径D/mm6906307606200.80.90.750.9320380320360可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工作条件：连续单向运转，工作时有稍微振动，使用期限为10 年，小批量生产，单班制可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工作<8 小时/ 天）。运输速度答应误差为。二、课程设计内容 1）传动装置的总体设计。2） 传动件及支承的设计运算。3） 减速器装配图及零件工作图。4） 设计运算说明书编写。每个同学应完成：1） 部件装配图一张 <A1 ）。2） 零件工作图两张 <A3 ）3）设计说明书一份 <60008000字）。本组设计数据：第三组数据：运输机工作轴转矩 T/N.m> 690。运输机带速 V/m/s>0.8。卷筒直径 D/mm320。已给方案：外传动机构为 V 带传动。减速器为两级绽开式圆柱齿轮减速器。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第一部分 传动装置总体设计一、传动方案 < 已给定） 1）外传动为 V 带传动。2） 减速器为两级绽开式圆柱齿轮减速器。3） 方案简图如下：二、该方案的优缺点：该工作机有稍微振动，由于 V 带有缓冲吸振才能，采纳 V 带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采纳 V 带这种简洁的结构，并且价格廉价，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器部分两级绽开式圆柱齿轮减速，这是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。原动机部分为Y 系列三相沟通 异步电动机。总体来讲，该传动方案满意工作机的性能要求，适应工作条件、工作牢靠，此外仍结构简洁、尺寸紧凑、成本低传动效率高。计 算 与 说 明结果三、原动机挑选 <Y 系列三相沟通异步电动机） 工作机所需功率：=0.96见课设 P9>传动装置总效率：< 见课设式 2-4 ）< 见课设表 12-8 ）电动机的输出功率：< 见课设式 2-1 ）取挑选电动机为 Y132M1-6型 < 见课设表 19-1 ）技术数据：额定功率 <）4满载转矩 <）960额定转矩 <） 2.0最大转矩 <）2.0 Y132M1-6电动机的外型尺寸 <mm）： < 见课设表 19-3 ）A ： 216 B ：178 C ： 89 D ：38 E ：80 F ： 10 G ：33 H ：132 K：12 AB ： 280 AC： 270 AD： 210 HD： 315可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结BB： 238 L ：235四、传动装置总体传动比的确定及各级传动比的安排1 、总传动比：< 见课设式 2-6 ）2、各级传动比安排： < 见课设式 2-7 ）初定其次部分 V 带设计外传动带选为 一般 V 带传动确定运算功率：、1 1）、由表 5-9 查得工作情形系数2 ）、由式 5-23<机设）2 、挑选 V 带型号查图 5-12a 机设> 选 A 型 V 带。3. 确定带轮直径<1 ）、参考图 5-12a<机设）及表 5-3< 机设）选取小带轮直径< 电机中心高符合要求）<2 ）、验算带速由式 5-7< 机设）<3 ）、从动带轮直径可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结查表 5-4< 机设） 取<4 ）、传动比 i<5 ）、从动轮转速4. 确定中心距 和带长<1 ）、按式 <5-23机设）初选中心距取<2 ）、按式 5-24机设> 求带的运算基础准长度L0查图.5-7 机设> 取带的基准长度 Ld=2000mm 3> 、按式 5-25机设> 运算中心距 :a4> 、按式<5-26机设）确定中心距调整范畴5. 验算小带轮包角 1由式5-11机设>6. 确定 V 带根数 Z1> 、由表<5-7机设）查得 dd1=112n1=800r/min及n1=980r/min时，单根 V 带的额定功率分呷为1.00Kw和可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.18Kw ，用线性插值法求n1=980r/min时的额定功率P0值。2>、由表<5-10机设）查得P0=0.11Kw3>、由表查得 <5-12机设）查得包角系数4>、由表 5-13机设> 查得长度系数 KL=1.035>、运算 V 带根数 Z，由式<5-28机设）取 Z=5根7. 运算单根 V 带初拉力 F0 ，由式<5-29）机设。q由表 5-5 机设查得8. 运算对轴的压力 FQ ，由式<5-30机设）得9. 确定带轮的结构尺寸，给制带轮工作图小带轮基准直径 d d1 =112mm采纳实心式结构。大带轮基准直径 d d2 =280mm，采纳孔板式结构，基准图见零件工作 图。第三部分 各齿轮的设计运算一、高速级减速齿轮设计 < 直齿圆柱齿轮）1. 齿轮的材料，精度和齿数挑选，因传递功率不大，转速 不高，材料按表 7-1选取，都采纳 45号钢，锻选项毛坯， 大齿轮、正火处理，小齿轮调质，均用软齿面。齿轮精度用8可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结级，轮齿表面精糙度为Ra1.6 ，软齿面闭式传动，失效形式为占蚀，考虑传动平稳性，齿数宜取多些，取Z1=34就Z2=Z1i=34×2.62=892. 设计运算。<1 ）设计准就，按齿面接触疲惫强度运算，再按齿根弯曲疲惫强度校核。<2 ）按齿面接触疲惫强度设计，由式 <7-9 ）T1=9.55× 106× P/n=9.55× 106× 5.42/384=134794N ·mm由图<7-6 ）选取材料的接触疲惫，极限应力为HILim =580HILin =560由图 7-7 选取材料弯曲疲惫极阴应力HILim =230HILin =210应力循环次数 N 由式<7-3 ）运算N 1=60n, at=60×8 ×360 ×10>=6.64×109N 2 = N1/u=6.64×109/2.62=2.53×109由图 7-8 查得接触疲惫寿命系数。 ZN1 =1.1 Z N2 =1.04由图 7-9 查得弯曲。YN1 =1 Y N2 =1由图 7-2 查得接触疲惫安全系数： SFmin =1.4又 YST=2.0试选 Kt=1.3由式7-1>7-2>求许用接触应力和许用弯曲应力可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结将有关值代入式 7-9> 得就 V1= d1tn1/60×1000>=1.3m/s Z1 V1/100>=1.3×34/100>m/s=0.44m/s查图 7-10得 Kv=1.05由表 7-3 查和得 K A=1.25.由表 7- 4 查得 K=1.08. 取 K =1.05. 就 KH=KAKVKK=1.42,修正M=d1/Z1=1.96mm由表 7-6 取标准模数： m=2mm 3>运算几何尺寸d1=mz1=2×34=68mmd2=mz2=2×89=178mma=mz1z2>/2=123mm b= ddt=1×68=68mm取 b2=65mmb1=b2+10=753. 校核齿根弯曲疲惫强度由图 7-18查得， YFS1=4.1 ， YFS2=4.0取 Y=0.7由式7-12>校核大小齿轮的弯曲强度 .二、低速级减速齿轮设计 < 直齿圆柱齿轮）1. 齿轮的材料，精度和齿数挑选，因传递功率不大，转速不 高，材料按表 7-1选取，都采纳 45号钢，锻选项毛坯，大齿轮、正火处理，小齿轮调质，均用软齿面。齿轮精度用8 级，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结轮齿表面精糙度为Ra1.6 ，软齿面闭式传动，失效形式为占蚀，考虑传动平稳性，齿数宜取多些，取Z1=34就 Z2=Z1i=34×3.7=1042. 设计运算。（1 ） 设计准就，按齿面接触疲惫强度运算，再按齿根弯曲疲惫强度校核。<2 ）按齿面接触疲惫强度设计，由式 <7-9 ）T1=9.55× 106× P/n=9.55× 106× 5.20/148=335540N ·mm由图<7-6 ）选取材料的接触疲惫，极限应力为HILim =580HILin =560由图 7-7 选取材料弯曲疲惫极阴应力HILim =230HILin =210应力循环次数 N 由式<7-3 ）运算N 1=60n at=60×148 ×8 ×360 ×10>=2.55×109N 2= N1/u=2.55×109/3.07=8.33×108由图 7-8 查得接触疲惫寿命系数。 ZN1=1.1 ZN2 =1.04由图 7-9 查得弯曲。YN1 =1 Y N2 =1由图 7-2 查得接触疲惫安全系数： SFmin =1.4又 YST=2.0试选 Kt=1.3由式7-1>7-2>求许用接触应力和许用弯曲应力可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结将有关值代入式 7-9> 得就 V1= d1tn1/60×1000>=0.55m/s Z1 V1/100>=0.55×34/100>m/s=0.19m/s查图 7-10得 Kv=1.05由表 7-3 查和得 K A=1.25.由表 7- 4 查得 K =1.08. 取 K =1.05. 就 KH=KAKVKK=1.377,修正M=d1/Z1=2.11mm由表 7-6 取标准模数： m=2.5mm 3>运算几何尺寸d1=mz1=2.5×34=85mmd2=mz2=2.5×104=260mma=mz1z2>/2=172.5mm b= ddt=1×85=85mm取 b2=85mmb1=b2+10=953. 校核齿根弯曲疲惫强度由图 7-18查得， YFS1 =4.1 ， YFS2=4.0取 Y=0.7由式7-12>校核大小齿轮的弯曲强度 .总结：高速级 z1=34 z2=89m=2低速级 z1=34 z2=104 m=2.5第四部分轴的设计高速轴的设计可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1. 挑选轴的材料及热处理由于减速器传递的功率不大，对其重量和尺寸也无特别要求故挑选常用材料 45 钢,调质处理 .2. 初估轴径按扭矩初估轴的直径 ,查表 10-2, 得 c=106至 117, 考虑到安装联轴器的轴段仅受扭矩作用 .取 c=110就:D1min=D2min= D3min=3. 初选轴承1 轴选轴承为60082 轴选轴承为60093 轴选轴承为6012依据轴承确定各轴安装轴承的直径为 : D1=40mmD2=45mm D3=60mm4. 结构设计 现只对高速轴作设计,其它两轴设计略 ,结构详见图> 为了拆装便利 , 减速器壳体用剖分式 ,轴的结构外形如下列图.1>. 各轴直径的确定初估轴径后 ,句可按轴上零件的安装次序 ,从左端开头确定直径.该轴轴段 1 安装轴承 6008, 故该段直径为 40mm 。2 段装齿轮，为了便于安装，取2 段为 44mm。齿轮右端用轴肩固定，运算得轴肩的高度为 4.5mm ，取 3 段为 53mm 。5 段装轴承，直径和 1 段一样为 40mm 。4 段不装任何零件，但考虑可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结到轴承的轴向定位，及轴承的安装，取 4 段为 42mm 。6 段应与 密 封 毛 毡 的 尺 寸 同 时确 定 ， 查 机 械 设 计 手 册 ， 选 用JB/ZQ4606-1986 中 d=36mm 的 毛 毡 圈 ， 故 取 6 段36mm 。7 段装大带轮，取为 32mm>dmin 。<2 ）各轴段长度的确定轴段 1 的长度为轴承 6008的宽度和轴承到箱体内壁的距离加上箱体内壁到齿轮端面的距离加上2mm ， l1=32mm。2 段应比齿轮宽略小 2mm ，为 l2=73mm。3 段的长度按轴肩宽度公式运算 l3=1.4h。去 l3=6mm， 4 段： l4=109mm。l5 和轴承 6008同宽取 l5=15mm。l6=55mm， 7 段同大带轮同宽，取 l7=90mm。其中 l4 ，l6 是在确定其它段长度和箱体内壁宽后确定的。于是，可得轴的支点上受力点间的跨距L1=52.5mm，L2=159mm ， L3=107.5mm 。<3 ）.轴上零件的周向固定为了保证良好的对中性，齿轮与轴选用过盈协作H7/r6。与轴承内圈协作轴劲选用k6 ，齿轮与大带轮均采纳 A 型一般平键联接，分别为 16*63GB1096-1979及键 10*80GB1096- 1979 。<4 ）.轴上倒角与圆角为保证 6008轴承内圈端面紧靠定位轴肩的端面，依据轴承 手册的举荐，取轴肩圆角半径为1mm 。其他轴肩圆角半径均为2mm 。 依据标准 GB6403.4-1986， 轴的左右端倒角均为1*45 。5. 轴的受力分析（1） ）画轴的受力简图。（2） ）运算支座反力。Ft=2T1/d1=可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Fr=Fttg20。=3784 FQ=1588N在水平面上FR1H =FR2H =Fr-FR1H=1377-966=411N在垂直面上FR1V=Fr2V=Ft- FR1V=1377-352=1025N（3） ）画弯矩图在水平面上， a-a 剖面左侧M Ah =FR1Hl3=966a-a 剖面右侧52.5=50.715N·mM Ah =FR2Hl2=411153=62.88 N·m在垂直面上MAv=MAV=FR1Vl2=352×153=53.856 N·m合成弯矩， a-a 剖面左侧a-a 剖面右侧画转矩图转矩3784 ×<68/2） =128.7N·m6. 判定危急截面明显，如下列图， a-a 剖面左侧合成弯矩最大、扭矩为T，该截面左侧可能是危急截面。 b-b 截面处合成湾矩虽不是最大，但该截面左侧也可能是危急截面。如从疲惫强度考虑，a-a ，b-b 截面右侧均有应力集中，且 b-b 截面处应力集中更严峻，故 a-a 截面左侧和 b-b 截面左、右侧又均有可能是疲惫可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结破坏危急截面。7. 轴的弯扭合成强度校核由表 10-1查得1>a-a剖面左侧3=0.1 ×443=8.5184m3=14.57<2 ）b-b截面左侧3=0.1 ×423=7.41m3b-b截面处合成弯矩 Mb:=174 N·m=278. 轴 的 安 全 系 数 校 核 :由 表10-1查 得1> 在 a-a截面左侧WT=0.2d3=0.2×443=17036.8mm3由附表 10-1 查得由附表 10-4 查得肯定尺寸系数。轴经磨削加工 , 由附表 10-5 查得质量系数 .就弯曲应力应力幅 平均应力切应力可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结安全系数查表 10-6得许用安全系数=1.3 1.5, 明显 S>,故 a-a剖面安全 .2>b-b截面右侧抗弯截面系数3=0.1 ×533=14.887m3抗扭截面系数 WT=0.2d3=0.2×533=29.775 m3又 Mb=174 N·m, 故弯曲应力切应力由附表 10-1查得 过盈协作引 起的 有效应力集 中系 数。就可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结明显 S>,故 b-b截面右侧安全。<3 ） b-b截面左侧WT=0.2d3=0.2×423=14.82 m3b-b截面左右侧的弯矩、扭矩相同。弯曲应力切应力<D-d ）/r=1r/d=0.05，由附表 10-2查得圆角引起的有效应力集中系数。由附表 10-4查得绝对尺寸系数。又。就明显 S>,故 b-b截面左侧安全。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第五部分 校核高速轴轴承FR2H=Fr-FR1H=1377-966=411NFr2V =Ft- F R1V =1377-352=1025N轴承的型号为 6008 ，Cr=16.2 kN 1 ）FA/COr=02） ）运算当量动载荷查表得 fP=1.2径向载荷系数X 和轴向载荷系数Y 为X=1 ，Y=0=1.2 ×<1 ×352 ）=422.4 N3） ）验算 6008 的寿命验算右边轴承键的校核键 1 10 ×8L=80GB1096-79就强度条件为查表许用挤压应力所以键的强度足够键 2 12 ×8L=63GB1096-79就强度条件为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结查表许用挤压应力所以键的强度足够联轴器的挑选联轴器挑选为 TL8 型弹性联轴器 GB4323-84减速器的润滑1. 齿轮的润滑因齿轮的圆周速度 <12m/s ，所以才用浸油润滑的润滑方式。高速齿轮浸入油里约 0.7 个齿高，但不小于 10mm ，低速级齿轮浸入油高度约为 1 个齿高< 不小于 10mm）， 1/6齿轮。2. 滚动轴承的润滑因润滑油中的传动零件 < 齿轮）的圆周速度V 1.5 2m/s所以采纳飞溅润滑，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结箱体壁厚箱盖壁厚第六部分 主要尺寸及数据箱体尺寸 :可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结箱座凸缘厚度 b=15mm箱盖凸缘厚度 b1=15mm 箱座底凸缘厚度 b2=25mm 的脚螺栓直径 df=M16的脚螺栓数目 n=4轴承旁联接螺栓直径 d1=M12 联接螺栓 d2 的间距 l=150mm 轴承端盖螺钉直径 d3=M8可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结定位销直径 d=6mmdf、d1、d2至外箱壁的距离 C1=18mm、18mm 、13 mmdf 、d2 至凸缘边缘的距离 C2=16mm、11 mm轴承旁凸台半径 R1=11mm凸台高度依据低速轴承座外半径确定外箱壁至轴承座端面距离 L1=40mm 大齿轮顶圆与内箱壁距离 1=10mm 齿轮端面与内箱壁距离 2=10mm 箱盖，箱座肋厚 m1=m=7mm轴承端盖外径 D2 ：凸缘式端盖： D+<5 5.5 ） d3以上尺寸参考机械设计课程设计P17 P21传动比原始安排传动比为： i1=2.62i2=3.07i3=2.5修正后： i1=2.5i2=2.62i3=3.07各轴新的转速为 ：n1=960/2.5=3.84 n2=384/2.61=147 n3=147/3.07=48各轴的输入功率P1=pd8 7 =5.5×0.95 ×0.99=5.42P2=p16 5=5.42×0.97 ×0.99=5.20P3=p24 3=5.20×0.97 ×0.99=5.00P4=p32 1=5.00×0.99 ×0.99=4.90各轴的输入转矩T1=9550Pdi18 7/nm=9550×5.5 ×2.5 ×0.95 ×0.99=128.65T2=T1i2 6 5=128.65× 2.62× 0.97×0.99=323.68T3=T2i3 4 3=323.68× 3.07× 0.97×可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0.99=954.25T4= T32 1=954.23×0.99 ×0.99=935.26轴号功率 p转矩 T转速 n传动比 i效率电机轴5.52.09611015.42128.6382.50.945425.20323.6142.620.968835.00954.2483.070.965工作机轴4.90935.24810.986齿轮的结构尺寸两小齿轮采纳实心结构 两大齿轮采纳复板式结构齿轮 z1 尺寸z=34 d1=68 m=2 d=44 b=75 d1=68ha=ha*m=1×2=2mmhf= ha*+c*>m=1+0.25>×2=2.5mm h=ha+hf=2+2.5=4.5mmda=d12ha=68+2×2=72mm df=d1 2hf=68 2 ×2.5=63 p= m=6.28mms= m/2=3.14 ×2/2=3.14mm e= m/2=3.14 ×2/2=3.14mm c=c*m=0.25 ×2=0.5mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结齿轮 z2 的尺寸由轴可 得 d2=178z2=89m=2b=65d4=49 ha=ha*m=1×2=2mmh=ha+hf=2+2.5=4.5mm hf=1 0.5> ×2=2.5mmda=d22ha=178 2 ×2=182df=d1 2hf=1782 ×2.5=173 p= m=6.28mms= m/2=3.14 ×2/2=3.14mm e= m/2=3.14 ×2/2=3.14mm c=c*m=0.25 ×2=0.5mmDT D3 1.6D4=1.6×49=78.4D0 da-10mn=182-10×2=162D2 0.25D0-D3>=0.25162-78.4>=20 R=5c=0.2b=0.2×65=13齿轮 3 尺寸由轴可得 , d=49 d3=85z3=34 m=2.5 b=95 ha =ha*m=1×2.5=2.5 h=ha+hf=2.5+3.125=5.625 hf=ha*+c*>m=1+0.25>×2.5=3.125da=d3+2ha=85+2×2.5=90df=d1-2hf=85-2×3.125=78.75p= m=3.14×2.5=7.85s= m/2=3.14×2.5/2=3.925e=sc=c*m=0.25×2.5=0.625齿轮 4 寸可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由轴可得 d=64 d4=260 z4=104 m=2.5b=85 ha =ha*m=1×2.5=2.5 h=ha+hf=2.5+3.25=5.625 hf=ha*+c*>m=1+0.25>×0.25=3.125da=d4+2ha=260+2×2.5=265df=d1-2hf=260-2×3.125=253.75p= m=3.14×2.5=7.85s=e= m/2=3.14×2.5/2=3.925 c=c*m=0.25×2.5=0.625D0 da-10m=260-10×2.5=235D3 1.6 ×64=102.4D2=0.25D0-D3>=0.25×235-102.4>=33.15r=5c=0.2b=0.2×85=17参考文献：机械设计徐锦康主编 机械工业出版社机械设计课程设计陆玉 何在洲 佟延伟 主编第 3 版 机械工业出版社机械设计手册设计心得机械设计课程设计是机械课程当中一个重要环节通过了3 周的课程设计使我从各个方面都受到了机械设计的训练，对机械的有关各个零部件有机的结合在一起得到了深刻的熟悉。由于在设计方面我们没有体会，理论学问学的不坚固，在设计中难免会显现这样那样的问题，如：在挑选运算标准件是可能会显现误差，假如是联系紧密或者循序渐进的运算误差会更大，在查表和运算上精度不够准在设计的过程中，培育了我综合应用机械设计课程及其他课可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结程的理论学问和应用生产实际学问解决工程实际问题的才能， 在设计的过程中仍培育出了我们的团队精神，大家共同解决了很多个人无法解决的问题，在这些过程中我们深刻的熟悉到了自己在学问的懂得和接受应用方面的不足，在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。由于本次设计是分组的，自己独立设计的东西不多，但在通 过这次设计之后，我想会对以后自己独立设计打下一个良好的基础。可编辑资料 - - - 欢迎下载