机械厂装配车间输送带传动装置设计(新版D9)8241.docx

机械课程设计说明书课程名称称: 机械设设计 题目名称称: 机械厂厂装配车车间输送送带传动动装置设设计学生学院院: 材料学学院 专业班级级: 材料110-33班 学 号: 11410054117学生姓名名: 尹圣楠楠目 录录机械设计计任务书书机械课程程设计任任务书 ·····················································································································1机械课程程设计第第一阶段段1.1、确确定传动动方案····························································································································221.2、电电动机选选择 ·······························································································································31.3、传动件的设计 ····························································································5机械课程程设计第第二阶段段2.1装装配草图图设计第第一阶段段说明··································································································172.2轴轴的设计计及校核核······················································································································1172.3滚滚动轴承承的选择择······················································································································2212.4键键和联轴轴器的选选择···················································································································22机械课程程设计第第三阶段段3.1、减速器箱体及附件的设计·········································································233.2、润滑方式、润滑剂及密封装置的选择·························································24机械课程程设计小小结4.1、机机械课程程设计小小结 ············································································································225附1：参参考文献献机械课程程设计任任务书一、课程程设计的的内容题目D99（新版版）.机机械厂装装配车间间输送带带传动装装置设计计设计一带带式运输输机传动动装置（见见 图11）。图图2为参参考传动动方案。图1 带式运输机传动装置图2 参考传动方案二、课程程设计的的要求与与数据1、设计计条件： 11）机器器功用 由输输送带传传送机器器的零、部件； 22）工作作情况 单向向运输、轻轻度振动动、环境境温度不不超过335； 33）运动动要求 输送送带运动动速度误误差不超超过5%； 44）使用用寿命 100年，每每年3550天，每每天166小时； 55）检修修周期 一年年小修；两年大大修； 66）生产产批量 单件件小批量量生产； 77）生产产厂型 中型型机械厂厂 2、设设计任务务 11）设计计内容 1、电电动机选选型；22、带传传动设计计；3、减减速器设设计；44、联轴轴器选型型设计；5、其其他。 22）设计计工作量量 11、传动动系统安安装图11张；22、减速速器装配配图1张张；3、设计计计算说说明书一一份。 3、原原始数据据 主主动滚筒筒扭矩（NN·m） ：110000 主主动滚筒筒速度（mm/s） ：00.6 主主动滚筒筒直径（mmm） ：3340- 1 -设计计算算及说明明结果果一、机械械课程设设计第一一阶段1.1 确定定传动方方案（1）、传传动方案案：方案：电电动机直直接通过过带传动动接在两两级圆柱柱齿轮减减速器上上，该方方案的优优点是圆圆柱齿轮轮的设计计、加工工制造容容易，采采用卧式式两级圆圆柱齿轮轮减速器器。（2）、减减速器内内部工作作方式：展开式式斜齿啮啮合和直直齿啮合合。（3）、减减速器的的总传动动比为442.77，其中中带传动动为2，高高速级为为5.227，低低速级为为4.005。（4）、部部分面形形式：水水平剖分分面形式式。（5）、轴轴承类型型：圆锥锥滚子轴轴承和深深沟球轴轴承。（6）、联联轴器类类型： HL和和TL系系列（7）、传传动方案案简图如如下：1.2电电动机的的选择1、电动动机的输输出功率率的计算算已知工作作机的扭扭矩T和和卷筒转转速，则则工作机机输入功功率：上式中：工作机机的扭矩矩T=110000 N··m，卷卷筒转速速： V带传动动效率： 1 = 0.996 4对深沟沟球轴承承传动效效率： 24 =00.9994 2对8级级圆柱齿齿轮传动动效率： 332= 00.9772 联轴器的的传动效效率：4= 00.999 滚筒传动动效率：5= 00.966。把上述值值代入后后得：=4.331kWW2、电动动机的输输入功率率P的计计算：本题中起起动系数数 ，故故查表166-2得得，Y系系列15500rr/miin电动机的的具体牌牌号为：Y1332S44-2-B3型型额定功率率为：55.5kkW; 额定定转矩：2.22; 最大转转矩/额额定转矩矩：2.23、计算算总传动动比并确确定传动动比1）、计计算总传传动比在上面已已经确定定了电机机满载转转速为=14440r/minn传动装置置的总传传动比 为14400/333.7222）、传传动比的的分配 取带带传动比比为=2 而而 而设高速速级与低低速级传传动满足足=（11.3-1.44）即：，得5.2774.0554、传动动装置运运动参数数的计算算 1）、各各个参数数说明： 、 、I、III、IIII轴轴的转速速（） 、 、I、III、IIII轴轴的输入入功率（） 、 、I、III、IIII轴轴的输入入转矩()电动动机实际际输出功功率（） 电动动机满载载转（）2）、各各个轴转转速的计计算：3）、各各个轴功功率的计计算：4)、各各个轴扭扭矩的计计算将以上数数据列表表如下：轴号转速输出功率输出扭矩传动比效率电机轴14405.1731.01720.95轴7204.9165.1275.270.96轴136.624.72329.944.050.96轴37.584.531151.1810.99卷筒轴37.584.481023.051.3、传传动件的的设计1、V带带的设计计1) 确定V带带型号工作情况况系数KKA 查查表4-6计算功率率Pc由Pc=KAP=11.2 x 55.5V带型号号 根据据Pc和n1值查图图4.662) 确定带轮轮基准直直径D11和D2小带轮直直径D1 查查表4.7大带轮直直径D2D2=(nn1/n2)·D1=14440/7200x1000=2200 mm 按表44.7圆圆整3) 验算带速速vv=··D1·n1/6000000=x1000x114400/60000要求V带带速在55255 m/s 范范围内4) 确定V带带长度LLd和中心心距a按0.77(D1+D2) a02(D1+D2) 初初选a0a0=6600mmm，初初算带基基准长度度LL=22 a0+ =22x6000+ =116755 mmm按表4.3圆整整aa00+=5000+(18000-116755)/225) 验证小带带轮包角角=1800°-(2000-1100)/6662x557.33°6) 确定V带带根数zz单根V带带试验条条件下许许用功率率P0 查表44.4传递功率率增量P0 查表44.5(i=2200/1000=2)包角系数数Ka查表44.8长度系数数KL查表44.3z= =44.4337) 计算初拉拉力F0F0= = =1141.45NN8) 计算轴压压力QQ=2··z·F0· =22 x 5x 1411.455.4 x =14110.443 NN2、齿轮轮的设计计1、高速速级圆柱柱齿轮设设计及计计算（斜斜齿圆柱柱齿轮）1） 选选择齿轮轮材料，确确定许用用应力 由（机机械设计计课本）表表6.22选 ：小齿轮440Crr调质： 大齿轮轮45正正火： 许许用接触触应力与与齿轮材材料、热热处理方方法、齿齿面硬度度、应力力循环次次数等因因素有关关。 其计计算公式式为： 接触触疲劳极极限 查（机机械设计计课本）图图644得：接触强度度寿命系系数 应用循循环次数数N 由由（机械械设计课课本）式式677：查（机械械设计课课本）图图655得；接触强度度最小安安全系数数：，则则所以取许用弯曲曲应力 ：由（机械械设计课课本）式式6112，弯曲疲劳劳强度极极限 查（机机械设计计课本）图图677，弯曲强度度寿命系系数 查（机机械设计计课本）图图688弯曲强度度尺寸系系数 查（机机械设计计课本）图图699弯曲强度度最小安安全系数数：则： 2）、齿齿面接触触疲劳强强度设计计计算 确定定齿轮传传动精度度等级，按按，估取取圆周速速度，参参考（机机械设计计课本）表表6.77、表66.8选选取齿轮为：2公差差组8级级小轮分度度圆直径径，由（机机械设计计课本）式式655得齿宽系数数 查查（机械械设计课课本）表表6.99，按齿齿轮相对对轴承为为非对称称布置小轮齿数数 ， 在推荐荐值200400中选大轮齿数数： 圆整取1104齿数比传动比误误差： 小轮转矩矩 ： 载荷系数数K： 使用系系数 查表66.3动载系系数 由推荐荐值1.051.44取齿间载载荷分配配系数 由推推荐值11.01.22取齿向载载荷分布布系数 由推推荐值11.01.22取载荷系数数K 得材料弹性性系数 查表表6.44节点区域域系数 查图图633（）螺旋角系系数重合度系系数 ，由推推荐值00.7550.88取取0.778，齿轮模数数m 按表6.6圆整整m22.5mm标准中心心距a 圆圆整后取取：分度圆螺螺旋角：小轮分度度圆直径径 ： 圆周速度度v ： 齿宽b ，大轮齿宽宽： 小轮齿宽宽 ： 3）、 齿根弯弯曲疲劳劳强度校校核计算算由（机械械设计课课本）式式6110 当量量齿数齿形系数数 查表66.5 小轮 大大轮应力修正正系数 查表表6.55 小轮 大大轮重合度 ： 解得得： 重合度系系数解得：故 4）、齿齿轮其他他主要尺尺寸计算算大轮分度度圆直径径： 根圆直径径 ： 顶圆直径径5）、 高速级级圆柱齿齿轮几何何参数项目小齿轮大齿轮模数m2.52.5齿数Z21111压力角2020分度圆直径d53.77284.22齿顶高ha3.1253.125齿根高f2.52.5齿顶圆直径da58.77289.22齿根圆直径df47.5278标准中心距a169齿宽b50432、低速速级圆柱柱齿轮设设计及计计算（直直齿圆柱柱齿轮）1） 选选择齿轮轮材料，确确定许用用应力 由（机机械设计计课本）表表6.22选 ：小齿轮440Crr调质： 大齿轮轮45正正火： 许许用接触触应力与与齿轮材材料、热热处理方方法、齿齿面硬度度、应力力循环次次数等因因素有关关。 其计计算公式式为： 接触触疲劳极极限 查（机机械设计计课本）图图644得：接触强度度寿命系系数 应用循循环次数数N 由由（机械械设计课课本）式式677：查（机械械设计课课本）图图655得；接触强度度最小安安全系数数：，则则所以取许用弯曲曲应力 ：由（机械械设计课课本）式式6112，弯曲疲劳劳强度极极限 查（机机械设计计课本）图图677，弯曲强度度寿命系系数 查（机机械设计计课本）图图688弯曲强度度尺寸系系数 查（机机械设计计课本）图图699弯曲强度度最小安安全系数数：则： 2）、齿齿面接触触疲劳强强度设计计计算 确定定齿轮传传动精度度等级，按按，估取取圆周速速度，参参考（机机械设计计课本）表表6.77、表66.8选选取齿轮为：2公差差组8级级小轮分度度圆直径径，由（机机械设计计课本）式式655得齿宽系数数 查查（机械械设计课课本）表表6.99，按齿齿轮相对对轴承为为非对称称布置小轮齿数数 ， 在推荐荐值200400中选大轮齿数数： 圆整取1105齿数比传动比误误差： 小轮转矩矩 ： 载荷系数数K： 使用系系数 查表66.3动载系系数 由推荐荐值1.051.44取齿间载载荷分配配系数 由推推荐值11.01.22取齿向载载荷分布布系数 由推推荐值11.01.22取载荷系数数K 得材料弹性性系数 查表表6.44节点区域域系数 查图图633（）重合度系系数 ，由推推荐值00.7550.88取取0.778，齿轮模数数m 按表6.6圆整整m44m标准中心心距a 圆圆整后取取：小轮分度度圆直径径 ： 圆周速度度v ： 齿宽b ，大轮齿宽宽： 小轮齿宽宽 ： 3）、 齿根弯弯曲疲劳劳强度校校核计算算由（机械械设计课课本）式式6110 齿形系数数 查表66.5 小轮 大大轮应力修正正系数 查表表6.55 小轮 大大轮重合度 ： 解得得： 重合度系系数解得：故 4）、齿齿轮其他他主要尺尺寸计算算大轮分度度圆直径径： 根圆直径径 ： 顶圆直径径低速级圆圆柱齿轮轮几何参参数如下下：项目小齿轮大齿轮模数m44齿数Z2393压力角2020分度圆直径92372齿顶高ha55齿根高f44齿顶圆直径da100380齿根圆直径df82322标中心距a232齿宽b80.673.6二、机械械课程设设计第一一阶段2.1、装装配草图图设计第第一阶段段说明 1）、减减速器装装备图采采用三个个视图及及必要局局部剖视视图才能能表达完完整。根根据传动动件尺寸寸大小，参参考类似似的减速速器装配配图，估估计出待待设计的的减速器器外部轮轮齿尺寸寸，并考考虑标题题栏、明明细栏、零零件序号号及技术术要求等等位置，选选择合适适的比例例尺，合合理的布布局图面面。 2）、在在俯视图图的位置置上画三三根线作作为传动动轴1、22、3的的中心线线，并绘绘出传动动件的外外廓。小小轮宽度度应大于于大齿轮轮5100mm，二二级传动动件之间间的轴向向间隙=8155mm。 3）、画画出箱体体内壁线线及减速速器中心心线。在在俯视图图上小齿齿轮端面面与箱体体内壁之之间间隙隙和大齿齿轮顶圆圆之间间间隙为。4）、按按纯扭矩矩初步估估算轴径径。确定定轴的跨跨距。先先按纯扭扭矩确定定轴径，在在经轴的的阶梯化化吧跨距距准确的的确定下下来。按按照纯扭扭矩计算算轴径时时，用降降低许用用扭转剪剪切应力力的方法法来计入入弯矩的的影响。2.2、轴轴的设计计及校核核 11、轴11的设计计计算1）、计计算作用用在齿轮轮上的力力 圆周力力 径向力力 轴向力力2）、初初步估算算轴的直直径 选选取455号钢材材作为轴轴的材料料，调制制处理 由由式8-2：，计计算轴的的最小直直径并加加大3%以考虑虑键槽的的影响。查查表8.6 取取A=1115 则则 =222.446高速轴工工作简图图如图(a)所所示首先确定定个段直直径A段：=25mmm 由最小小直径算算出。B段：=28mmm。C段：=30mmm，与与轴承（深深沟球轴轴承62206）配配合，取取轴承内内径D段：=38mmm， 设计非非定位轴轴肩取轴轴肩高度度h=44mmE段：=46mmm，将将高速级级小齿轮轮设计为为齿轮轴轴，考虑虑依据课课程设计计指导书书p1116G段，=30mmm,与与轴承（深深沟球轴轴承62206）配配合，取取轴承内内径F段：=54mmm, 设计非非定位轴轴肩取轴轴肩高度度h=44mm第二、确确定各段段轴的长长度A段：=55mmm。B段：=55mmm，考考虑轴承承盖与其其螺钉长长度然后后圆整取取55mmmC段：=29mmm, 与轴承承（深沟沟球轴承承63660）配配合,加加上挡油油盘长度度（参考考减速速器装配配草图设设计pp24）=B+3+22=166+111+2=29mmmG段：=29mmm, 与轴承承（深沟沟球轴承承62006）配配合,加加上挡油油盘长度度F段：，=2-22=111-2=9mmmE段：，齿齿轮的齿齿宽D段：=1044mm。2、轴的设计计计算1）、按按齿轮轴轴设计，轴轴的材料料取与高高速级小小齿轮材材料相同同，400Cr，调调质处理理，查表表15-31，取取2）初算算轴的最最小直径径因为带轮轮轴上有有键槽，故故最小直直径加大大3%，=45mm。根据减速器的结构，轴的最小直径应该设计在与轴承配合部分，初选圆锥滚子轴承30209，故取=45mm轴的设设计图见见草图，由由下向上上同一号号轴知道道：首先，确确定各段段的直径径A段:=45mmm,与与轴承（圆圆锥滚子子轴承3302009）配配合，=41mmm。B段：=50mmm, 非定位位轴肩，与与齿轮配配合,=8mmm。C段：=58mmm, 齿轮轴轴上齿轮轮的分度度圆直径径,=775mmm。D段：=50mmm, 。E段：=45mmm， =433mm。3、轴的设计计计算轴的材料料选用440Crr（调质质），可可由表115-33查得=1077所以轴的的直径:=499.4mmm。因因为轴上上有两个个键槽，故故最小直直径加大大6%，=50mm。由表133.1(机械设设计课程程设计指指导书)选联轴轴器型号号为LHH4轴孔的直直径=550mmm长度LL=844mm轴设计计图 如如下：首先，确确定各轴轴段直径径A段:=60mmm, 与轴承承（深沟沟球轴承承62112）配配合B段:=65mmm,非非定位轴轴肩,hh取5mmmC段:=75mmm,定定位轴肩肩，取hh=5mmmD段:=65mmm, 非定位位轴肩，hh=3.5mmmE段:=60mmm, 与轴承承（深沟沟球轴承承63660）配配合F段:=58mmm,按按照齿轮轮的安装装尺寸确确定G段:=50mmm, 联轴器器的孔径径然后、确确定各段段轴的长长度A段:=43mmm,由由轴承长长度，3，2，挡挡油盘尺尺寸B段:=78mmm，齿齿轮齿宽宽减去22mm，便便于安装装C段:=10mmm, 轴环宽宽度，取取圆整值值根据轴承承（深沟沟球轴承承62112）宽宽度需要要D段:=62mmm,由由两轴承承间距减减去已知知长度确确定E段:=29mmm,由由轴承长长度，3，2，挡挡油盘尺尺寸F段:=57mmm,考考虑轴承承盖及其其螺钉长长度，圆圆整得到到G段:=84mmm,联联轴器孔孔长度。4、轴的的校核计计算第一根轴轴:求轴上载载荷已知：设该齿轮轮轴齿向向是右旋，受力力如右图图：由材料力力学知识识可求得得水平支反反力:垂直支反反力:合成弯矩矩由图可知知,危险险截面在在C右边边W=0.1=994699=/W=14.49MMPa<<70MMPa轴材料选选用400Cr 查手册册符合强度度条件!第二根轴轴和第三三根轴的的具体校校核步骤骤省略，两两根轴都都符合强强度条件件。2.3、滚滚动轴承承的选择择1) 高速轴（1轴）上滚动轴承的选择因为支撑撑跨距不不大，故故采用两两端固定定式轴承承组合方方式，轴承类型型选择深深沟球轴轴承，轴轴承的预预期寿命命为h。由前计算算结果所所知，轴承所受受径向力力 N轴向力 NN基本额定定动载荷荷 KNN，基本额定定静载荷荷 KNN轴承工作作转速 rr/miin初选滚动动轴承662066 GBBT277694 (参参见附录录E-22)e =00.211X=0.56 Y=2.09,径向当量量动载荷荷因为< 所以选深深沟球轴轴承62206 GBBT277694 满足要要求，相相关数据据如下：D=622 mmm BB=166 mmm mmm低速轴的的轴承校校核同上上，具体体步骤省省略，符符合强度度。2.4、键键联接和和联轴器器的选择择1) 高速轴（1轴）由前面的的计算结结果知：工作转转矩T=24.42 N·m，工作转速速r/mmin选择工作作情况系系数 KK=1.75计算转矩矩N·m选TL型型弹性套套柱销联联轴器。按附录FF，选用用TL4联联轴器，型号为:GB44323384许用转矩矩T=633 N·m,许用用转速n=57000 rr/miin.因<TT,nn<nn,故故该联轴轴器满足足要求。选A型普普通平键键：初选键：b=8 mm，h=7 mm，L=344 mmm，l=266 mmm参考文献献5表4-33-188，=1110MMPa，=990MPaa由表4-3-116， < MPPa< MPPa键的挤压压强度和和剪切强强度都满满足要求求。同理连接接齿轮的的键：bb=144 mmm，h=9 mm，L=366 mmm2) 中间轴（2轴）上键联接的选择由前面的的计算结结果知：工作转矩矩T=1112.33 N·m选A型普普通平键键。高速极大大齿轮连连接键：初取：bb=122 mmm，h=8 mm，L=332 mmm，l=220 mmm键 122×32 GBB1096679参考文献献5表4-33-188，=1110MMPa，=990MPPa由表4-3-116， < MPPa< MPPa键的挤压压强度和和剪切强强度都满满足要求求。低速轴的的键校核核同上，具具体步骤骤省略，符符合强度度。三、机械械课程设设计第三三阶段3.1、减减速器箱箱体及附附件的设设计箱体有关关尺寸：箱体壁厚厚： 箱盖壁厚厚： 箱座凸缘缘厚度： 箱盖凸缘缘厚度： 箱座底凸凸缘厚度度： 箱座上的的肋厚： 箱盖上的的肋厚： 地脚螺栓栓直径： 地脚螺栓栓数目： 螺栓通孔孔直径： 螺栓沉头头座直径径： 地脚凸缘缘尺寸： 轴承旁联联接螺栓栓直径： 螺栓通孔孔直径： 螺栓沉头头座直径径： 剖分面凸凸缘尺寸寸： 上下箱联联结螺栓栓直径： 螺栓通孔孔直径： 螺栓沉头头座直径径： 剖分面凸凸缘尺寸寸： 定位销直直径： 轴承旁凸凸台半径径： 大齿轮顶顶圆与内内箱壁距距离 箱体外壁壁至轴承承座端面面距离 剖分面至至底面高高度： 轴承盖：1轴：2轴：3轴：3.2、润润滑方式式、润滑滑剂及密密封装置置的选择择齿轮采用用脂润滑滑,工业闭闭式齿轮轮油，GGB 559033-955，粘度度牌号：LL-CKKB1550，运运动粘度度1351655 mmm/s(40)，倾倾点-88,粘度度指数大大于900轴承采采用脂润润滑,通用钾钾基润滑滑脂，GGB73244-944，代号号1号，滴滴点大于于1700，工作作锥入度度3134mm（225，1550g）密密封用毡毡圈密封封。四、课程程设计小小结在将近110天的的设计之之路上，所所有的辛辛苦都得得到了回回报。从从开始的的一头雾雾水，到到现在的的略懂一一二，我我有了点点小小的的自豪感感。虽说我不不是机械械专业的的，做这这个设计计时间短短，而且且碰上了了考试周周，因此此能做完完我就已已经感到到很幸运运了。在这次作作业过程程中,我我遇到了了许多困困难,一一遍又一一遍的计计算,一一次又一一次的设设计方案案修改这这都暴露露出了前前期我在在这方面面的知识识欠缺和和经验不不足，接接受了盲盲目计算算的教训训。后来来在老师师的指导导下,我我找到了了问题所所在之处处,并将将之解决决.同时时我还对对机械设设计基础础的知识识有了更更进一步步的了解解。在设计软软件的运运用方面面我也非非常欠缺缺。在设设计的过过程中我我用的都都是caad和wwordd。虽说说有模版版但是由由于数据据相差较较多，要要改动就就非常的的麻烦。Cad是大一学的，到现在已经忘的差不多了。因此光是复习cad就花了我很久的时间。Word也是如此，之前用word做的都是些简单的东西，而现在不仅排版要求高，还要编辑公式。精诚所至金石为开，只要努力就会有收获，花了大半天时间这两个软件就掌握的差不多了。在设计中中，也很很感谢我我们的闫闫老师，他他给了我我很大的的帮助，不不厌其烦烦的教我我设计的的基本方方法，还还介绍参参考书给给我。机机械课程程设计终终于结束束了，在在这过程程中我得得到了很很多，不不仅是知知识，还还有精神神上的锻锻炼。参考文献献1. 程志红 机机械设计计 徐徐州 东东南大学学出版社社刘鸿文文。2. 材料力力学(第四版版).北北京：高高等教育育出版社社，200043. 甘永立。几几何量公公差与检检测（第第四版）. 上海海：上海海科学技技术出版版社，2200114. 任嘉卉，李李建平等等。机机械设计计课程设设计. 北京：北京航航空航天天大学出出版社，220000=33.72=0.882=4.331KWWP=5.1722KW42.7705.2774.055KA=11.2Pc=66.6 kwA 型D1=1100 mmD2=2200 mmV=7.54 m/ss带速符合合要求Ld=118000 mmma=6662 mmm=1711.3°°>1200°P0=11.322P0=0.117Ka=00.988KL=11.011Z=5F0=1141.45Q=14410.432公差组组8级21合格m2.5mb=433mm2公差组组8级合格m4mmb=733.6mmm=25mmm=25mmm=28mmm=30mmm=38mmm=46mmm=30mmm=54mmm=55mmm=55mmm=29mmm=29mmm=1044mm=45mmm=45mmm =41mmm=50mmm =8mmm=58mmm=775mmm=50mmm=60mmm=65mmm=75mmm=65mmm=60mmm=58mmm=50mmm=43mmm=78mmm=10mmm=62mmm=29mmm=57mmm=84mmm=14.49MMPa62066 GBBT277