垂直斗式提升机传动装置设计.doc

《垂直斗式提升机传动装置设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《垂直斗式提升机传动装置设计.doc（31页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流垂直斗式提升机传动装置设计.精品文档.攀枝花学院本科学生课程设计任务书题目15垂直斗式提升机传动装置设计1、课程设计的目的本课程设计为学生提供了一个既动手又动脑，自学，查资料，独立实践的机会。将本学期课本上的理论知识和实际有机的结合起来，锻炼学生实际分析问题和解决问题的能力，提高学生综合运用所学知识的能力，装配图、零件图的设计绘图能力。2、课程设计的内容和要求传动装置简图：1)、己知条件(1)机器功用 由料斗把散状物料提升到一定高度。(2)工作情况 单向工作，有轻微振动。(3)运转要求 滚筒转速误差不超过7。(4)使用寿命 8年，每年300天

2、，每天16小时。(5)检修周期 半年小修，两年大修。(6)生产厂型 中小型机械制造厂。(7)生产批量 中批生产。2)设计原始数据见下表设计题目号12345678910滚筒圆周力/kN4455566688滚筒圆周速度/(m/s)1.11.30.91.11.30.91.11.30.91.1滚筒直径/mm3503503603603603803803804004003)要求： (1)完成传动系统与传动装置的设计计算。(2)完成各类零件的设计、选择计算。(3)认真计算和制图，保证计算正确和图纸质量。(4)按预定计划循序完成任务。(5)按学校规定格式书写说明书，交电子和纸质文档。3、主要参考文献1所学相关

3、课程的教材2机械设计课程设计3机械设计手册4电动机手册4、课程设计工作进度计划(1)准备阶段（1天）(2)设计计算阶段（3天）(3)减速器的装配图一张（4天）(4)绘零件图三张（3天）(5)编写设计说明书（3天）(6)答辩或考察阶段。(1天)指导教师（签字）日期年 月 日教研室意见：年 月 日学生（签字）： 接受任务时间： 年 月 日注：任务书由指导教师填写。程设计（论文）指导教师成绩评定表题目名称圆锥-圆柱双级减速器评分项目分值得分评价内涵工作表现20%01学习态度6遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学工作态度。02科学实践、调研7通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程

4、设计有关的材料。03课题工作量7按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。能力水平35%04综合运用知识的能力10能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题，能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。05应用文献的能力5能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。06设计（实验）能力，方案的设计能力5能正确设计实验方案，独立进行装置安装、调试、操作等实验工作，数据正确、可靠；研究思路清晰、完整。07计算及计算机应用能力5具有较强的数据运算与处理能力；能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。08对计算或实验结果的

5、分析能力（综合分析能力、技术经济分析能力）10具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。成果质量45%09插图（或图纸）质量、篇幅、设计（论文）规范化程度5符合本专业相关规范或规定要求；规范化符合本文件第五条要求。10设计说明书（论文）质量30综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学。11创新10对前人工作有改进或突破，或有独特见解。成绩指导教师评语指导教师签名： 年月日目 录 一 设计题目-2二 系统中体方案的确定-2三 电动机的选择-3四 传动比的分配-3五 各轴的转速,功率和转矩-4六 V 带的设计计算-5七 齿轮的设计计算-6八 轴的设计计算-1

6、3九 轴的校核-16十 轴承的校核-21十一 键的选择和校核-23十二 减速器箱体的设计-25十三 联轴器的选择和润滑-26十四 参考文献-26设计心得体会集设计小结一 设计题目： 垂直斗式提升机传动装置设计原始数据： 运输带工作拉力F=4000N 运输带工作速度V=1.1m/s 卷筒直径D=350mm工作条件： 一班制，连续单向运转，有轻微振动。 使用期限： 八年，大修期两年，小修期半年（每年300天，每天16小时）。生产厂型： 中小型机械制造厂。生产批量： 中批生产。动力来源： 电力，三相交流（220V/380V）。运输带速度允许误差：7%。设计工作量： 1、减速器装配图一张； 2、零件图

7、三张（一张轴零件，一张齿轮零件，一张箱盖零件）； 3、设计说明书一份。二 系统中体方案的确定系统中方案：电动机传动系统执行机构初选传动方案，如下：二级圆柱齿齿轮轮减速器 系统方案总体评价： 方案是二级展开式圆柱齿轮的减速装置，由于齿轮相对于支承不对称布置，轴应具有较大的刚度，用于载荷平稳的场合。齿轮容易加工，精度也容易把握，应用广泛。轴向尺寸和径向尺寸都比较合理，工艺性比较好，传动比比较合适！工作过程：首先由电动机输出转矩，通过带传动将转矩传递到齿轮一上，再通过高速级齿轮啮合减速后将动力传到齿轮三上，再由下一级齿轮啮合减速后将 动力传递到卷筒上，最后卷筒带动运输带工作。在此过程中，两对齿轮啮合

8、时速度的变化是最关键的，正确啮合以及传动比稳定是影响工作性能和精度的决定性条件！结构分析：本机构由一个电动机，传动带，四个齿轮，联轴器，卷筒，运输工作带主要构成，其中还包括三根轴和八个轴承。 三 电动机的选择确定电动机的有效功率工作机所需的有效功率为P=F*V=40001.1=4400w电动所需功率= P/ V带传动效率： =0.96齿轮的效率为：=0.98 联轴器的效率：=0.99滚筒的效率： 滚动轴承的效率：所以估计传动系统的总效率为 则=P/=5.446 (KW) 确定电动机的转速由公式 推算电动机的转速的范围取带的传动比为2-4，二级减速器的传动比为8-40。 则电动机转速的可选范围为

9、： 方案电动机型号额定功率电动机转速r/min质量kg同步满载1Y112S-45.515001440682Y112S1-25.53000290064查机械设计课程设计表9-39 选择电动机型号选择方案1四 传动比的分配1.计算总的传动比2.传动比的分配取 ，五 各轴的转速,功率和转矩转速： 功率： = 扭矩： = 六 V带的设计计算计算功率，由教材表87查得工作情况系数,又有电动机功率，所以，电动机满载转速为1440r/min.参照教材图811，选取A型V带，取主动轮，所以从动轮 取检验速度满足条件（525m/s）传动中心距范围 初选 计算相应的带长 由教材表82查得L=1400mm实际中心距

10、计算主动轮包角 合适计算V带根数由教材表8-4查得 由教材表8-5查得 由教材表82查得 取预紧力 压轴力七 齿轮的设计计算对高速级齿轮组：（一）选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数1.类型：圆柱直齿轮2.精度：7级3.材料：由教材表10-1选择，小齿轮均选用40Cr（调质），小齿轮硬度为280HBS，大齿轮材料45钢（调质），硬度为240HBS，二者相差40HBS。4选择小齿轮的齿数，大齿轮齿数齿数比（二）按齿面接触强度设计由教材设计计算公式10-9a进行计算1确定公式内的各计算数值（1）试选载荷系数（2）计算小齿轮转速由前面的计算可知（3）查教材表10-7得（4）查教表10-6查得材料的弹性

11、影响系数（5) 由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限（6）由教材式10-13计算应力循环次数（7）由教材图10-19查得接触疲劳寿命系数，（8）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数S=1，由教材公式10-12得2.计算（1）计算试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得(2)计算圆周速度（3）计算齿宽b及模数（4）根据，7级精度，由教材图10-8查得动载系数；直齿轮；由教材表10-2查得使用系数；由教材表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，；由教材表10-13查得所以载荷系数（6）按实际载荷系数校正所得的分度圆直径由教材（10

12、-10a）得（7）计算模数（三）按齿根弯曲强度设计 1.确定计算参数（1）计算载荷系数（2）查取齿形系数由教材表10-5查得（3）查取应力校正系数由教材表10-5查得（4）由教材图10-20查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮为由教材图10-18查得弯曲疲劳寿命系数 ，；计算弯曲疲劳许用应力：取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由教材式10-12得（7）计算大小齿轮的大齿轮数值大2.设计计算 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取弯曲强度算得摸数2.5

13、mm可满足弯曲强度，按接触强度得的分度圆直径。算出小齿轮齿数 取 取3.几何尺寸计算计算中心距（1）计算大小齿轮的分度圆直径（2）计算齿轮宽度圆整后取计算第二对齿轮：（一）选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数1.类型：圆柱直齿轮2.精度：7级3.材料：由教材表10-1选择，小齿轮均选用40Cr（调质），小齿轮硬度为280HBS，大齿轮材料45钢（调质），硬度为240HBS，二者相差40HBS。4选择小齿轮的齿数，大齿轮齿数，取。（二）按齿面接触强度设计由教材设计计算公式10-9a进行计算1确定公式内的各计算数值（1）试选载荷系数（2）计算小齿轮转速由前面的计算可知（3）查教材表10-7得（4）查

14、教表10-6查得材料的弹性影响系数（5)由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限(6)由教材式10-13计算应力循环次数（7）由教材图10-19查得接触疲劳寿命系数，（8）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数S=1，由教材公式10-12得2计算（1）计算试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得(2)计算圆周速度（3）计算齿宽b及模数（5）计算载荷系数K根据，7级精度，由教材图10-8查得动载系数；直齿轮；由教材表10-2查得使用系数；由教材表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，；由教材表10-13查得所以载荷系数（6）按实际载荷

15、系数校正所得的分度圆直径由教材（10-10a）得（7）计算模数（三）按齿根弯曲强度设计1.确定计算参数（1）计算载荷系数（2）查取齿形系数由教材表10-5查得（3）查取应力校正系数由教材表10-5查得（4）由教材图10-20查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮为由教材图10-18查得弯曲疲劳寿命系数 ，；计算弯曲疲劳许用应力：取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由教材式10-12得（7）计算大小齿轮的大齿轮数值大2.设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径

16、有关，可取弯曲强度算得摸数3.0mm可满足弯曲强度，按接触强度得的分度圆直径。算出小齿轮齿数 取取3.几何尺寸计算计算中心距（1）计算大小齿轮的分度圆直径（2）计算齿轮宽度取验算传动比：所以满足设计要求。八 轴的设计计算（一）高速轴的设计计算1.确定轴的最小直径先按教材式（15-2）初步估算轴的最小直径。选轴的材料为40Cr调质处理。根据教材表15-3，取，由于开了一个键槽,轴径增大5%-7%，取6%，所以于是得取2.轴的机构设计（1）根据轴向定位的要求确定轴上各段直径和长度1）为了满足联轴器的轴向定位要求，在12段的右边加了一个轴套，所以，2）初步选取轴承为深沟球轴承，根据轴的结构和最小轴的

17、直径大小 查机械设计课程设计表9-16（GB/T297-1994）选用6307型轴承所以，根据轴承的装配尺寸可知，56段的直径为齿轮的齿顶圆直径，所以，。因为V带为5根，所以；为过渡轴，取根据轴承宽度，去， 可由中间轴算出来，轴肩的高度，轴环的宽度，所以取56段1的长度为，所以（二）中间轴的设计计算1.确定轴的最小直径先按教材式（15-2）初步估算轴的最小直径。选轴的材料为40Cr调质处理。根据教材表15-3，取，于是得取2.轴的机构设计（1）各段的直径：因为轴的最小轴与轴承相配合，所以确定轴承的型号同上轴承，为深沟球轴承，查机械设计课程设计表9-16（GB/T297-1994），根据上面计算

18、的，选择轴承的型号为6307，其尺寸为所以，轴承的装配尺寸为44mm,所以，34段的轴肩高，所以（2）确定各段的长度先确定23段的长度：因为，所以取再确定45段的长度：因为，所以取34段为轴环，取。 (三)输出轴的设计计算1.确定轴的最小直径先按教材式（15-2）初步估算轴的最小直径。选轴的材料为40cr，调质处理。根据教材表15-3，取，由于开了一个键槽,轴径增大5%-7%，取5%，于是得，取轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径。为了使轴的直径和联轴器的孔径相适应，故需同时选联轴器的型号。联轴器的计算转矩，查教材表14-1取，又代入数据得查机械设计课程设计表9-21（GB/T4323-19

19、84），选用HL4型弹性柱销联轴器。联轴器的孔径d=50mm,所以2.轴的机构设计（1）根据轴向定位的要求确定轴上各段直径和长度1）为了满足联轴器的轴向定位要求，所以 所以可以确定2）初步选取轴承为深沟球轴承，根据轴的结构和最小轴的直径大小 查机械设计课程设计表9-16（GB/T297-1994）选用6312型轴承所以，根据轴承装配尺寸，从表中可知，轴肩的高度 取5mm，所以半联轴器与轴配合的毂孔长度，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，所以长度应取短些，先取，67段为过渡轴，取，根据中间轴的尺寸，可以确定低速轴的各段尺寸，所以， 23段装齿轮，所以，轴环的宽取b=7mm即，5

20、6段为轴承段，。九 轴的校核（一）输入轴的校核1画轴的空间受力图将齿轮所受载荷简化为集中力，并通过轮毂中截面作用于轴上。轴的支点反力也简化为集中力通过载荷中心作用于轴上；2作垂直平面受力图和水平平面受力图求出作用于轴上的载荷。并确定可能的危险截面。将计算出的危险截面处的的值列入下表：载荷水平面H 垂直面V支反力F弯矩M总弯矩扭矩3按弯矩合成应力校核轴的强度已知材料为40Cr钢调质，由教材表151查得，由已知条件，对轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度进行校核。根据教材式15-5以上表中的数据，并取轴的计算应力结论：按弯矩合成应力校核轴的强度，轴的强度足够。（二） 中间轴的校核1画轴的空间受力图将

21、齿轮所受载荷简化为集中力，并通过轮毂中截面作用于轴上。轴的支点反力也简化为集中力通过载荷中心作用于轴上；2作垂直平面受力图和水平平面受力图求出作用于轴上的载荷。并确定可能的危险截面。将计算出的危险截面处的的值列入下表：载荷水平面H 垂直面V支反力F弯矩M总弯矩扭矩3按弯矩合成应力校核轴的强度已知材料为40Cr钢调质，由教材表151查得，由已知条件，对轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度进行校核。根据教材式15-5以上表中的数据，并取结论：按弯矩合成应力校核轴的强度，轴的强度足够（三）输出轴的校核1画轴的空间受力图将齿轮所受载荷简化为集中力，并通过轮毂中截面作用于轴上。轴的支点反力也简化为集中力通

22、过载荷中心作用于轴上；2作垂直平面受力图和水平平面受力图求出作用于轴上的载荷。并确定可能的危险截面。将计算出的危险截面处的的值列入下表：载荷水平面H 垂直面V支反力F弯矩M总弯矩扭矩3按弯矩合成应力校核轴的强度已知材料为45钢调质，由教材表151查得，由已知条件，对轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度进行校核。根据教材式15-5以上表中的数据，并取结论：按弯矩合成应力校核轴的强度，轴的强度足够十 轴承的校核轴承的预期计算寿命1 输入轴上轴承的校核 （1）求两个轴承受到的径向载荷由轴的校核过程可知所以 （2）计算轴承的轴向力又因为，所以就有 查教材表13-6取冲击载荷因数（3）计算轴的寿命所以 所

23、以轴承满足寿命要求。2 中间轴上轴承的校核（1）求两个轴承受到的径向载荷由轴的校核过程可知所以（2）计算轴承的轴向力又因为，所以就有 查教材表13-6取冲击载荷因数（3）计算轴的寿命所以所以轴承满足寿命要求。（三） 输出轴上轴承的校核（1）求两个轴承受到的径向载荷由轴的校核过程可知所以（2）计算轴承的轴向力又因为，所以就有 查教材表13-6 取冲击载荷因数（3）计算轴的寿命所以轴承满足寿命要求。十一 键的选择和校核1 输入轴上联轴器处的键（1）确定键的类型和尺寸由于是静连接，选用A型普通平键。由机械设计课程设计表9-14（GB/T1095-1979），查得当轴径时键取为。参照普通平键的长度系列

24、，取键长。（2）强度验算由教材式（6-1）式中 由教材表15-1查取许用挤压应力为，满足强度要求。2 中间轴上键键1（1）确定键的类型和尺寸由于是静连接，选用A型普通平键。由机械设计课程设计表9-14（GB/T1095-1979），查得当轴径时键取为。参照普通平键的长度系列，取键长。（2）强度验算由教材式（6-1）式中 由教材表15-1查取许用挤压应力为，满足强度要求。键2（1）确定键的类型和尺寸由于是静连接，选用A型普通平键。由机械设计课程设计表9-14（GB/T1095-1979），查得当轴径时键取为。参照普通平键的长度系列，取键长。（2）强度验算由教材式（6-1）式中 由教材表15-1查

25、取许用挤压应力为，满足强度要求3 输出轴上的键1）齿轮与轴联结处（1）确定键的类型和尺寸由于是静连接，选用A型普通平键。由机械设计课程设计表9-14（GB/T1095-1979），查得当轴径时键取为。参照普通平键的长度系列，取键长。（2）强度验算由教材式（6-1）式中 由教材表15-1查取许用挤压应力为，满足强度要求。2） 联轴器处（1）确定键的类型和尺寸由于是静连接，选用C型普通平键。由机械设计课程设计表9-14（GB/T1095-1979），查得当轴径时键取为。参照普通平键的长度系列，取键长。（2）强度验算由教材式（6-1）式中 由教材表15-1查取许用挤压应力为，满足强度要求。十二 减速

26、器箱体的设计由机械设计课程设计表4-17箱座壁厚： 箱盖壁厚：箱座凸缘厚度： 箱盖凸缘厚度：箱座底凸缘厚度： 地脚螺钉直径： 地脚螺钉通孔直径：地脚螺钉数目： 沉头座直径：底座凸缘尺寸=箱体箱盖连接处凸缘尺寸轴承旁凸台处的半径轴承旁联接螺栓直径： 机盖与机座联接螺栓直径：定位销直径：大齿顶圆与内机壁距离： 齿轮端面与内机壁距离：箱座肋板的尺寸吊耳环直径 钓钩半径油塞窥视孔长宽视孔盖通气孔视孔盖上的螺钉 直径 压配式圆形油标 视孔 A型压配式机座底长机座底宽机座高度十三 联轴器的选择和润滑联轴器选择为HL4型弹性柱销联轴器 GB/T 50141985齿轮的润滑因齿轮的圆周速度=(1至2)m/s,

27、飞溅润滑润滑油的选择可选用全损耗系统用油LAN68, 开口闪点不于210度,凝点不高于0度.十四 参考文献1 机械设计主编：濮良贵 纪名刚 高等教育出版社2 机械原理主编：孙桓 陈作模 高等教育出版社3 机械设计课程设计指导书主编：龚溎义 高等教育出版社4 机械设计课程设计主编：张培金 上海交通大学出版社5 机械设计手册 主编：成大先 化学工业出版社心得与体会 这次的课程设计既让我体会了学习的精神，又让我深深的感到自己在这方面欠缺的知识很多。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困难，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认识。由于在设计方面我们没有经验，理论知识学的

28、不牢固，在设计中出现这样那样的问题。在设计的过程中，培养了我综合应用机械设计课程及其他课程的理论知识和应用生产实际知识解决工程实际问题的能力，在设计的过程中还培养出了我们的团队精神，大家共同解决了许多个人无法解决的问题，在这些过程中我们深刻地认识到了自己在知识的理解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。这次我能顺利的完成设计，离不开老师的辛勤指导和鼓励，在这里向她深表敬意；也离不开帮助过的同学们，在这了也向他们真诚的说声谢谢。最后，这次设计给我最大的收获就是：知识来不得半点虚假。希望在以后的工作和学习中，大家都能以科学的态度对待。P=4.4KW=0.808P=5.446KW 轴承的型号为6307轴承的型号为6307轴承的型号为6312