《机械设计课程设计》带式输送机说明书和总装图设计 说明书cuc.docx

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1、 第 - 26 -页目 录设计任务务书22第一部分分 传传动装置置总体设设计4第二部分分 VV带设计计6第三部分分 各各齿轮的的设计计计算9第四部分分 轴轴的设计计13第五部分分 校校核19第六部分分 主主要尺寸寸及数据据21设计任务务书一、 课程设计计题目：设计带式式运输机机传动装装置（简简图如下下）原始数据据：数据编号号35710运输机工工作转矩矩T/(N.mm)690630760620运输机带带速V/(m/s)0.80.90.7550.9卷筒直径径D/mmm320380320360工作条件件：连续单向向运转，工工作时有有轻微振振动，使使用期限限为100年，小小批量生生产，单单班制工工作（

2、88小时/天）。运运输速度度允许误误差为。二、 课程设计计内容1）传动动装置的的总体设设计。2）传动动件及支支承的设设计计算算。3）减速速器装配配图及零零件工作作图。4）设计计计算说说明书编编写。每个学生生应完成成：1） 部件装配配图一张张（A11）。2） 零件工作作图两张张（A33）3） 设计说明明书一份份（6000080000字）。本组设计计数据：第三组数数据：运运输机工工作轴转转矩T/(N.m) 6990 。 运运输机带带速V/(m/s) 0.88 。 卷卷筒直径径D/mmm 3200 。已给方案案：外传传动机构构为V带带传动。 减速器器为两级级展开式式圆柱齿齿轮减速速器。第一部分分 传

3、传动装置置总体设设计一、 传动方案案（已给给定）1） 外传动为为V带传传动。2） 减速器为为两级展展开式圆圆柱齿轮轮减速器器。3） 方案简图图如下：二、该方方案的优优缺点： 该工工作机有有轻微振振动，由由于V带带有缓冲冲吸振能能力，采采用V带带传动能能减小振振动带来来的影响响，并且且该工作作机属于于小功率率、载荷荷变化不不大，可可以采用用V带这这种简单单的结构构，并且且价格便便宜，标标准化程程度高，大大幅降低低了成本本。减速速器部分分两级展展开式圆圆柱齿轮轮减速，这这是两级级减速器器中应用用最广泛泛的一种种。齿轮轮相对于于轴承不不对称，要要求轴具具有较大大的刚度度。高速速级齿轮轮常布置置在远离

4、离扭矩输输入端的的一边，以以减小因因弯曲变变形所引引起的载载荷沿齿齿宽分布布不均现现象。原原动机部部分为YY系列三三相交流流异步电电动机。 总体来来讲，该该传动方方案满足足工作机机的性能能要求，适适应工作作条件、工工作可靠靠，此外外还结构构简单、尺尺寸紧凑凑、成本本低传动动效率高高。计 算 与 说说 明结果三、原动动机选择择（Y系系列三相相交流异异步电动动机）工作机所所需功率率： =0.996 (见见课设PP9) 传动装装置总效效率：（见见课设式式2-44） （见见课设表表12-8）电动机的的输出功功率： （见见课设式式2-11） 取选择电动动机为YY1322M1-6型 （见见课设表表19-1

5、）技术数据据：额定定功率（） 4 满载转矩（） 960 额定转转矩（） 22.0 最最大转矩矩（） 2.0 Y1322M1-6电动动机的外外型尺寸寸（mmm）： （见见课设表表19-3）A：2116 B：1178 C：89 D：38 E：80 F：10 G：33 H：1322 KK：122 AAB：2280 ACC：2770 AD：2100 HHD：3315 BBB：2338 L：2235四、传动动装置总总体传动动比的确确定及各各级传动动比的分分配1、 总传动比比： （见课课设式22-6）2、 各级传动动比分配配： （见课课设式22-7） 初定 第二部分分 V带带设计外传动带带选为 普通通V带

6、传传动 1、 确定计算算功率：1）、由由表5-9查得得工作情情况系数数 2）、由由式5-23（机机设） 2、选择择V带型型号 查查图5-12aa(机设设)选AA型V带带。3.确定定带轮直直径 （1）、参参考图55-122a（机机设）及及表5-3（机机设）选选取小带带轮直径径 （电电机中心心高符合合要求）（2）、验验算带速速 由式55-7（机机设）（3）、从从动带轮轮直径 查表55-4（机机设） 取（4）、传传动比 i（5）、从从动轮转转速4.确定定中心距距和带长长（1）、按按式（55-233机设）初初选中心心距 取取（2）、按按式(55-244机设)求带的的计算基基础准长长度L00查图.55-

7、7(机设)取带的的基准长长度Ldd=20000mmm(3)、按按式(55-255机设)计算中中心距:a(4)、按按式（55-266机设）确确定中心心距调整整范围 5.验验算小带带轮包角角1 由式(5-111机设设) 6.确确定V带带根数ZZ (11)、由由表（55-7机机设）查查得ddd1=1112 n1=8000r/mmin及及n1=9800r/mmin时时，单根根V带的的额定功功率分呷呷为1.00KKw和11.188Kw，用用线性插插值法求求n1=9800r/mmin时时的额定定功率PP0值。 (22)、由由表（55-100机设）查查得P0=0.111Kww (33)、由由表查得得（5-1

8、2机机设）查查得包角角系数 (44)、由由表(55-133机设)查得长长度系数数KL=1.003 (55)、计计算V带带根数ZZ，由式式（5-28机机设） 取ZZ=5根根 7计计算单根根V带初初拉力FF0，由由式（55-299）机设设。 q由由表5-5机设设查得 8计计算对轴轴的压力力FQ，由由式（55-300机设）得得 9确定带带轮的结结构尺寸寸，给制制带轮工工作图 小带带轮基准准直径ddd1=1122mm采采用实心心式结构构。大带带轮基准准直径ddd2=2800mm，采采用孔板板式结构构，基准准图见零零件工作作图。第三部分分 各齿齿轮的设设计计算算一、高速速级减速速齿轮设设计（直直齿圆柱柱

9、齿轮）1.齿轮轮的材料料，精度度和齿数数选择，因因传递功功率不大大，转速速不高，材材料按表表7-11选取，都都采用445号钢钢，锻选选项毛坯坯，大齿齿轮、正正火处理理，小齿齿轮调质质，均用用软齿面面。齿轮轮精度用用8级，轮轮齿表面面精糙度度为Raa1.66，软齿齿面闭式式传动，失失效形式式为占蚀蚀，考虑虑传动平平稳性，齿齿数宜取取多些，取取Z1=34 则ZZ2=ZZ1i=342.662=889 2.设计计计算。（1）设设计准则则，按齿齿面接触触疲劳强强度计算算，再按按齿根弯弯曲疲劳劳强度校校核。（2）按按齿面接接触疲劳劳强度设设计，由由式（77-9）T1=99.5551066P/nn=9.55

10、10665.442/3384=13447944 Nmm由图（77-6）选选取材料料的接触触疲劳，极极限应力力为HILLim=5800 HILLin=5600由图 77-7选选取材料料弯曲疲疲劳极阴阴应力HILLim=2300 HILLin=2100应力循环环次数NN由式（77-3）计计算 NN1=600n, at=60(8360010)=6.641099 NN2= NN1/uu=6.641099/2.62=2.5531099 由图77-8查查得接触触疲劳寿寿命系数数；ZNN1=11.1 ZN22=1.04 由图77-9查查得弯曲曲 ；YNN1=11 YNN2=11 由图77-2查查得接触触疲劳

11、安安全系数数：SFFminn=1.4 又又YSTT=2.0 试试选Ktt=1.3 由式式(7-1)(7-22)求许许用接触触应力和和许用弯弯曲应力力 将有有关值代代入式(7-99)得 则VV1=(d1ttn1/6010000)=1.33m/ss ( Z11 V11/1000)=1.33(344/1000)mm/s=0.444m/s查图7-10得得Kv=1.005 由由表7-3查和和得K A=11.255.由表表7-44查得KK=1.08.取K=1.05.则KHH=KAAKVKKK=1.42 ,修正正 MM=d11/Z11=1.96mmm 由表77-6取取标准模模数：mm=2mmm(3) 计算几

12、几何尺寸寸d1=mmz1=234=68mmm dd2=mmz2=289=1788mma=m(z1z2)/2=1233mmb=dddt=168=68mmm 取取b2=65mmm bb1=bb2+110=7753.校核核齿根弯弯曲疲劳劳强度由图7-18查查得，YYFS11=4.1，YYFS22=4.0 取取Y=0.7由式(77-122)校核核大小齿齿轮的弯弯曲强度度.二、低速速级减速速齿轮设设计（直直齿圆柱柱齿轮）1.齿轮轮的材料料，精度度和齿数数选择，因因传递功功率不大大，转速速不高，材材料按表表7-11选取，都都采用445号钢钢，锻选选项毛坯坯，大齿齿轮、正正火处理理，小齿齿轮调质质，均用用软

13、齿面面。齿轮轮精度用用8级，轮轮齿表面面精糙度度为Raa1.66，软齿齿面闭式式传动，失失效形式式为占蚀蚀，考虑虑传动平平稳性，齿齿数宜取取多些，取取Z1=34 则Z2=Z1ii=3443.77=10042.设计计计算。（1） 设计准则则，按齿齿面接触触疲劳强强度计算算，再按按齿根弯弯曲疲劳劳强度校校核。（2）按按齿面接接触疲劳劳强度设设计，由由式（77-9）T1=99.5551066P/nn=9.5510665.220/1148=33555400 Nmm由图（77-6）选选取材料料的接触触疲劳，极极限应力力为HILLim=5800 HILLin=5600由图 77-7选选取材料料弯曲疲疲劳极

14、阴阴应力HILLim=2300 HILLin=2100应力循环环次数NN由式（77-3）计计算 N1=600n aat=6601488(8360010)=2.551099 N2= NN1/uu=2.551099/3.07=8.3331088 由图图7-88查得接接触疲劳劳寿命系系数；ZZN1=1.11 ZNN2=11.044 由图图7-99查得弯弯曲 ；YYN1=11 YNN2=11 由图图7-22查得接接触疲劳劳安全系系数：SSFmiin=11.4 又YSST=22.0 试选KKt=11.3 由由式(77-1)(7-2)求求许用接接触应力力和许用用弯曲应应力将有关值值代入式式(7-9)得得

15、则V11=(d1ttn1/6010000)=0.555m/s ( Z11 V11/1000)=0.555(344/1000)mm/s=0.119m/s 查图77-100得Kvv=1.05 由表77-3查查和得KK A=1.225.由由表7-4查得得K=1.08.取K=1.05.则KHH=KAAKVKKK=1.3777 ,修修正 M=d1/Z1=2.111mmm 由表77-6取取标准模模数：mm=2.5mmm(3) 计算几几何尺寸寸d1=mmz1=2.5534=85mmmd2=mmz2=2.551044=2660mmma=m(z1z2)/2=1722.5mmm b=ddtt=185=85mmm取

16、b2=85mmm bb1=bb2+110=9953.校核核齿根弯弯曲疲劳劳强度由图7-18查查得，YYFS11=4.1，YYFS22=4.0 取取Y=0.7由式(77-122)校核核大小齿齿轮的弯弯曲强度度.总结：高高速级 z11=344 zz2=889 m=2 低低速级 z11=344 zz2=1104 m=2.55第四部分分 轴的设设计高速轴的的设计1.选择择轴的材材料及热热处理由于减速速器传递递的功率率不大，对对其重量量和尺寸寸也无特特殊要求求故选择择常用材材料455钢,调调质处理理.2.初估估轴径按扭矩初初估轴的的直径,查表110-22,得cc=1006至1117,考虑到到安装联联轴器

17、的的轴段仅仅受扭矩矩作用.取c=1100则: D1mmin= D2mmin=D3miin=3.初选选轴承1轴选轴轴承为6600882轴选轴轴承为6600993轴选轴轴承为660122根据轴承承确定各各轴安装装轴承的的直径为为:D1=440mmmD2=445mmmD3=660mmm4.结构构设计(现只对对高速轴轴作设计计,其它它两轴设设计略,结构详详见图)为了拆拆装方便便,减速速器壳体体用剖分分式,轴轴的结构构形状如如图所示示.(1).各轴直直径的确确定初估轴径径后,句句可按轴轴上零件件的安装装顺序,从左端端开始确确定直径径.该轴轴轴段11安装轴轴承60008,故该段段直径为为40mmm。22段

18、装齿齿轮，为为了便于于安装，取取2段为为44mmm。齿齿轮右端端用轴肩肩固定，计计算得轴轴肩的高高度为44.5mmm，取取3段为为53mmm。55段装轴轴承，直直径和11段一样样为400mm。44段不装装任何零零件，但但考虑到到轴承的的轴向定定位，及及轴承的的安装，取取4段为为42mmm。66段应与与密封毛毛毡的尺尺寸同时时确定，查查机械设设计手册册，选用用JB/ZQ446066-19986中中d=336mmm的毛毡毡圈，故故取6段段36mmm。77段装大大带轮，取取为322mmdmiin 。（2）各各轴段长长度的确确定轴段1的的长度为为轴承660088的宽度度和轴承承到箱体体内壁的的距离加加

19、上箱体体内壁到到齿轮端端面的距距离加上上2mmm，l11=322mm。22段应比比齿轮宽宽略小22mm，为为l2=73mmm。33段的长长度按轴轴肩宽度度公式计计算l33=1.4h；去l33=6mmm，44段：ll4=1109mmm。ll5和轴轴承60008同同宽取ll5=115mmm。l66=555mm，77段同大大带轮同同宽，取取l7=90mmm。其其中l44，l66是在确确定其它它段长度度和箱体体内壁宽宽后确定定的。于是，可可得轴的的支点上上受力点点间的跨跨距L11=522.5mmm，LL2=1159mmm，LL3=1107.5mmm。（3）.轴上零零件的周周向固定定为了保证证良好的的对

20、中性性，齿轮轮与轴选选用过盈盈配合HH7/rr6。与与轴承内内圈配合合轴劲选选用k66，齿轮轮与大带带轮均采采用A型型普通平平键联接接，分别别为166*633 GGB10096-19779及键键10*80 GBB10996-119799。（4）.轴上倒倒角与圆圆角为保证660088轴承内内圈端面面紧靠定定位轴肩肩的端面面，根据据轴承手手册的推推荐，取取轴肩圆圆角半径径为1mmm。其其他轴肩肩圆角半半径均为为2mmm。根据据标准GGB64403.4-119866，轴的的左右端端倒角均均为1*45。5.轴的的受力分分析（1） 画轴的受受力简图图。（2） 计算支座座反力。Ft=22T1/d1=Fr=

21、FFttgg20。=37884FQ=115888N在水平面面上FR1HH=FR2HH=Frr-FRR1H=13777-9966=4111N在垂直面面上FR1VV=Fr2VV=Ftt- FFR1VV=13377-3522=10025NN（3） 画弯矩图图在水平面面上，aa-a剖剖面左侧侧 MAhh=FRR1Hll3=9966552.55=500.7115Nma-a剖剖面右侧侧 MAh=FFR2HHl2=41111533=622.888 Nm在垂直面面上 MAvv=MAV=FR11Vl22=35521533=533.8556 NNm合成弯矩矩，a-a剖面面左侧a-a剖剖面右侧侧画转矩图图转矩 37

22、884（688/2）=1288.7NNm6.判断断危险截截面显然，如如图所示示，a-a剖面面左侧合合成弯矩矩最大、扭扭矩为TT，该截截面左侧侧可能是是危险截截面；bb-b截截面处合合成湾矩矩虽不是是最大，但但该截面面左侧也也可能是是危险截截面。若若从疲劳劳强度考考虑，aa-a，bb-b截截面右侧侧均有应应力集中中，且bb-b截截面处应应力集中中更严重重，故aa-a截截面左侧侧和b-b截面面左、右右侧又均均有可能能是疲劳劳破坏危危险截面面。7.轴的的弯扭合合成强度度校核由表100-1查查得(1)aa-a剖剖面左侧侧3=0.14433=8.51884m33=14.57 （2）bb-b截截面左侧侧3

23、=0.14233=7.41mm3b-b截截面处合合成弯矩矩Mb:=1744 Nm=278.轴的的安全系系数校核核:由表表10-1查得得(1)在a-a截面面左侧WT=00.2dd3=00.24433=1770366.8mmm3由附表110-11查得由由附表110-44查得绝绝对尺寸寸系数;轴经磨磨削加工工, 由由附表110-55查得质质量系数数.则弯曲应力力 应力幅 平均应力力 切应力 安全系数数查表100-6得得许用安安全系数数=1.311.5,显然SS,故故a-aa剖面安安全.(2)bb-b截截面右侧侧抗弯截面面系数33=0.15333=144.8887m33抗扭截面面系数WWT=00.2d

24、d3=00.25333=299.7775 mm3又Mb=1744 Nm,故故弯曲应应力切应力由附表110-11查得过过盈配合合引起的的有效应应力集中中系数 。 则则显然S,故bb-b截截面右侧侧安全。（3）bb-b截截面左侧侧 WTT=0.2d33=0.24233=144.822 m33b-b截截面左右右侧的弯弯矩、扭扭矩相同同。弯曲应力力切应力（D-dd）/rr=1 r/d=00.055，由附附表100-2查查得圆角角引起的的有效应应力集中中系数。由由附表110-44查得绝绝对尺寸寸系数。又又。则显然S,故bb-b截截面左侧侧安全。第五部分分 校 核核高速轴轴轴承FR2HH=Frr-FRR1

25、H=13777-9966=4111NFr2VV=Ftt- FFR1VV=13377-3522=10025NN轴承的型型号为660088，Crr=166.2 kN1） FA/CCOr=02） 计算当量量动载荷荷查表得ffP=11.2径径向载荷荷系数XX和轴向向载荷系系数Y为为X=11，Y=0=1.22（13522）=4422.4 NN3） 验算60008的的寿命 验算右右边轴承承键的校核核键1 108 L=80 GGB10096-79 则强强度条件件为 查表表许用挤挤压应力力 所以以键的强强度足够够键2 128 L=63 GGB10096-79 则强强度条件件为 查表表许用挤挤压应力力所以键的的

26、强度足足够联轴器的的选择 联联轴器选选择为TTL8型型弹性联联轴器 GBB43223-884减速器的的润滑1.齿轮轮的润滑滑因齿轮的的圆周速速度112 mm/s，所所以才用用浸油润润滑的润润滑方式式。 高速齿齿轮浸入入油里约约0.77个齿高高，但不不小于110mmm，低速速级齿轮轮浸入油油高度约约为1个个齿高（不不小于110mmm），11/6齿齿轮。2滚动动轴承的的润滑因润滑油油中的传传动零件件（齿轮轮）的圆圆周速度度V1.552mm/s所所以采用用飞溅润润滑，第六部分分 主要要尺寸及及数据箱体尺寸寸:箱体壁厚厚箱盖壁厚厚箱座凸缘缘厚度bb=155mm箱盖凸缘缘厚度bb1=115mmm箱座底凸

27、凸缘厚度度b2=25mmm地脚螺栓栓直径ddf=MM16地脚螺栓栓数目nn=4轴承旁联联接螺栓栓直径dd1=MM12联接螺栓栓d2的的间距ll=1550mmm轴承端盖盖螺钉直直径d33=M88定位销直直径d=6mmmdf 、dd1 、dd2至外外箱壁的的距离CC1=118mmm、18 mm、13 mmdf、dd2至凸凸缘边缘缘的距离离C2=16mmm、11 mm轴承旁凸凸台半径径R1=11mmm凸台高度度根据低低速轴承承座外半半径确定定外箱壁至至轴承座座端面距距离L11=400mm大齿轮顶顶圆与内内箱壁距距离1=100mm齿轮端面面与内箱箱壁距离离2=100mm箱盖，箱箱座肋厚厚m1=m=77

28、mm轴承端盖盖外径DD2 ：凸缘式式端盖：D+（555.5）dd3以上尺寸寸参考机机械设计计课程设设计P117PP21传动比原始分配配传动比比为：ii1=22.622 i22=3.07 i3=2.55修正后 ：i11=2.5 i2=2.662 ii3=33.077各轴新的的转速为 ：nn1=9960/2.55=3.84 nn2=3384/2.661=1147 nn3=1147/3.007=448各轴的输输入功率率P1=ppd87 =5.550.9950.999=55.422P2=pp165=55.4220.9970.999=55.200P3=pp243=55.2000.9970.999=55.

29、000P4=pp321=55.0000.9990.999=44.900各轴的输输入转矩矩T1=995500Pdii187/nnm=9955005.552.550.9950.999=1128.65T2= T1 i265=1128.652.6620.9970.999=3323.68T3= T2 i343=3323.683.0070.9970.999=9954.25T4= T3 21=9954.230.9990.999=9935.26轴号功率p转矩T转速n传动比i效率电机轴5.52.09601115.42128.653842.50.9425.20323.681482.620.9635.00954.2

30、5483.070.96工作机轴4.90935.264810.98齿轮的结结构尺寸寸两小齿轮轮采用实实心结构构两大齿轮轮采用复复板式结结构齿轮z11尺寸z=344 dd1=668 m=22 dd=444 bb=755d1=668 ha=hha*mm=12=2mmm hf=( hha*+c*)m=(1+00.255)2=2.5mmm h=hha+hhf=22+2.5=44.5mmm da=d12haa=688+22=722mm df=d12hff=68822.55=633 p=m=6.28mmm s=m/22=3.142/22=3.14mmm e=m/22=3.142/22=3.14mmm c=c

31、c*m=0.2252=0.5mmm齿轮z22的尺寸寸由轴可 得d22=1778 zz2=889 mm=2 bb=655 d4=49 haa=haa*m=12=2mmmh=haa+hff=2+2.55=4.5mmmhf=(100.5)2=2.5mmmda=dd222ha=178822=1182df=dd122hf=178822.55=1773 p=m=6.28mmms=mm/2=3.1142/22=3.14mmme=mm/2=3.1142/22=3.14mmmc=c*m=00.2552=0.5mmmDTD311.6DD4=11.649=78.4D0dda-110mnn=1882-1102=116

32、2D200.255(D00-D33)=00.255(1662-778.44)=220R=5 c=0.22b=00.265=13齿轮3尺尺寸由轴可得得, dd=499 dd3=885 z33=344 mm=2.5 bb=955ha =ha*m=112.55=2.5 h=haa+hff=2.5+33.1225=55.6225hf=(ha*+c*)m=(1+0.225)2.55=3.1255da=dd3+22ha=85+22.55=900 df=dd1-22hf=85-23.1125=78.75p=mm=3.142.55=7.85 s=mm/2=3.1142.55/2=3.9925e=s c=c*m

33、m=0.252.55=0.6255齿轮4寸寸由轴可得得 d=664 d4=2600 zz4=1104 m=2.55 b=885ha =ha*m=112.55=2.5 h=hha+hhf=22.5+3.225=55.6225hf=(ha*+c*)m=(1+0.225)0.225=33.1225da=dd4+22ha=2600+22.55=2665 df=dd1-22hf=2600-23.1125=2533.755p=mm=3.142.55=7.85 s=e=m/22=3.142.55/2=3.9925c=c*m=00.2552.55=0.6255D0dda-110m=2600-1002.55=2

34、335D311.664=1022.4D2=00.255(D00-D33)=00.255(2335-1102.4)=33.15r=5 cc=0.2b=0.2285=17参考文献献：机械设设计徐徐锦康 主编 机机械工业业出版社社机械设设计课程程设计陆陆玉 何何在洲 佟延伟伟 主编编第3版 机械工工业出版版社机械设设计手册册设计心得得机械设计计课程设设计是机机械课程程当中一一个重要要环节通通过了33周的课课程设计计使我从从各个方方面都受受到了机机械设计计的训练练，对机机械的有有关各个个零部件件有机的的结合在在一起得得到了深深刻的认认识。由于在设设计方面面我们没没有经验验，理论论知识学学的不牢牢固，在

35、在设计中中难免会会出现这这样那样样的问题题，如：在选择择计算标标准件是是可能会会出现误误差，如如果是联联系紧密密或者循循序渐进进的计算算误差会会更大，在在查表和和计算上上精度不不够准在设计的的过程中中，培养养了我综综合应用用机械设设计课程程及其他他课程的的理论知知识和应应用生产产实际知知识解决决工程实实际问题题的能力力，在设设计的过过程中还还培养出出了我们们的团队队精神，大大家共同同解决了了许多个个人无法法解决的的问题，在在这些过过程中我我们深刻刻地认识识到了自自己在知知识的理理解和接接受应用用方面的的不足，在在今后的的学习过过程中我我们会更更加努力力和团结结。由于本次次设计是是分组的的，自己己独立设设计的东东西不多多，但在在通过这这次设计计之后，我我想会对对以后自自己独立立设计打打下一个个良好的的基础。