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1、 設(shè)計內(nèi)容：一、 傳動裝置的總體設(shè)計1、 確定傳動方案本次設(shè)計選用的帶式輸送機的機械傳動裝置方案為V帶傳動和一級閉式齒輪傳動，其傳動裝置見下圖。2、 選擇電動機（1） 選擇電動機的類型按工作要求及工作條件選用三相異步電動機，封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓380V，Y系列。（2） 選擇電動機的額定功率 帶式輸送機的性能參數(shù)選用表1的第 6組數(shù)據(jù)，即：輸送帶工作拉力F/N輸送帶工作速度v/ms-1卷筒直徑D/mm15001.1220表一工作機所需功率為： 從電動機到工作機的傳動總效率為：其中、分別為V帶傳動、齒輪傳動、滾動軸承、彈性套柱銷聯(lián)軸器和滾筒的效率，查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊 選取=0.95 、=0.
2、97（8級精度）、=0.99（球軸承）、=0.995、=0.96故 電動機所需功率為 又因為電動機的額定功率*k =1.05選取電動機的額定功率為2.2kW，滿足電動機的額定功率 *1.05。（3） 確定電動機的轉(zhuǎn)速 傳動滾筒軸工作轉(zhuǎn)速： 查機械基礎(chǔ)P459附錄3， V帶常用傳動比為i1=24，圓柱齒輪傳動一級減速器常用傳動比范圍為i2=36（8級精度）。根據(jù)傳動裝置的總傳動比i與各級傳動比i1、i2、in之間的關(guān)系是i=i1i2in，可知總傳動比合理范圍為i=624。故 電動機的轉(zhuǎn)速可選擇范圍相應(yīng)為符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min、1000r/min和1500r/min三種。（4）
3、確定電動機的型號選根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊查出有三種適用的電動機。其主要性能如下：方案電機型號額定功率kW電機轉(zhuǎn)速r/min電機質(zhì)量kg參考價格（元）總傳動比同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1Y100L1-42.2150014203876012.1662Y90S -62.210009106310227.7973Y132S-82.2750710798006.083表二為降低電動機重量和價格，由表二選取同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的Y系列電動機，型號為Y100L1-4。查得電動機的主要參數(shù)以及安裝的有關(guān)尺寸(mm)，見以下兩表：電動機的技術(shù)數(shù)據(jù)電動機型號額定功率（kw）同步轉(zhuǎn)速（r/min）滿載轉(zhuǎn)速（r/min
4、）Y100L1-42.2150014302.22.2表三電動機的安裝及有關(guān)尺寸(mm)中心高H(mm)外形尺寸底腳安裝尺寸AB地腳螺栓孔直徑K軸伸尺寸DE鍵公稱尺寸FH100160140128100表四3、 傳動裝置的總傳動比的計算和分配（1） 總傳動比 滿載轉(zhuǎn)速/滾筒工作轉(zhuǎn)速 （2） 分配各級傳動比各級傳動比與總傳動比的關(guān)系為i=i1i2。根據(jù)V帶的傳動比范圍i1=2 4 ，初選i13.042，則單級圓柱齒輪減速器的傳動比為4，符合圓柱齒輪傳動一級減速器傳動比范圍i2=35（8級精度），且符合了在設(shè)計帶傳動和一級圓柱齒輪減速器組成的傳動裝置中，應(yīng)使帶傳動比小于齒輪傳動比，即i帶 ddmin.
5、（dd1根據(jù)P295表13-4查得）由機械基礎(chǔ)P295表13-4查“V帶輪的基準(zhǔn)直徑”，得=250mm 誤差驗算傳動比： （為彈性滑動率）誤差 符合要求 帶速 滿足5m/sv300mm，所以宜選用E型輪輻式帶輪?？傊?，小帶輪選H型孔板式結(jié)構(gòu)，大帶輪選擇E型輪輻式結(jié)構(gòu)。（7）確定帶的張緊裝置 選用結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便的定期調(diào)整中心距的張緊裝置。（8）計算壓軸力 由機械基礎(chǔ)P303表1312查得，Z型帶的初拉力F055N，上面已得到=161.74o，z=6，則（9）帶輪的材料選用灰鑄鐵，HT200。2、 減速器內(nèi)傳動件的設(shè)計（齒輪傳動設(shè)計）（1）選擇齒輪材料、熱處理方法及精度等級 齒輪材料、熱處理方
6、法及齒面硬度因為載荷中有輕微振動，傳動速度不高，傳動尺寸無特殊要求，屬于一般的齒輪傳動，故兩齒輪均可用軟齒面齒輪。查機械基礎(chǔ)P322表1410，小齒輪選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度260HBS；大齒輪選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為220HBS。 精度等級初選減速器為一般齒輪傳動，圓周速度不會太大，根據(jù)機械設(shè)計學(xué)基礎(chǔ)P145表57，初選8級精度。（2）按齒面接觸疲勞強度設(shè)計齒輪由于本設(shè)計中的減速器是軟齒面的閉式齒輪傳動，齒輪承載能力主要由齒輪接觸疲勞強度決定，其設(shè)計公式為： 確定各參數(shù)因為該齒輪傳動是軟齒面的齒輪，圓周速度也不大，精度也不高，而且齒輪相對軸承是對稱布置，根據(jù)電動機和載荷的性質(zhì)查機械
7、設(shè)計學(xué)基礎(chǔ)P147表58，得K的范圍為1.41.6， 取K1.3。查機械設(shè)計基礎(chǔ)教材中表114?。簠^(qū)域系數(shù) ZH=2.5 彈性系數(shù) ZE=188.0 小齒輪的轉(zhuǎn)矩 接觸疲勞許用應(yīng)力 ）接觸疲勞極限應(yīng)力由機械設(shè)計學(xué)基礎(chǔ)P150圖530中的MQ取值線，根據(jù)兩齒輪的齒面硬度，查得45鋼的調(diào)質(zhì)處理后的極限應(yīng)力為=600MPa ， =560MPa ）接觸疲勞壽命系數(shù)ZN 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)公式為 N=60 n jth 工作壽命每年按300天，每天工作8小時，故 th=(300108)=24000h N1=60466.798124000=6.722108 查機械設(shè)計學(xué)基礎(chǔ)P151圖531，且允許齒輪表面有一定的
8、點蝕 ZN1=1.02 ZN2=1.15) 接觸疲勞強度的最小安全系數(shù)SHmin查機械設(shè)計學(xué)基礎(chǔ)P151表510，得SHmin1 ）計算接觸疲勞許用應(yīng)力。將以上各數(shù)值代入許用接觸應(yīng)力計算公式得 ）齒數(shù)比 ）齒寬系數(shù)由于本設(shè)計的齒輪傳動中的齒輪為對稱布置，且為軟齒面?zhèn)鲃?，查機械基礎(chǔ)P326表1412，得到齒寬系數(shù)的范圍為0.81.1。取。 ）計算小齒輪直徑d1 由于，故應(yīng)將代入齒面接觸疲勞設(shè)計公式，得=62mm 圓周速度v查機械設(shè)計學(xué)基礎(chǔ)P145表57，v1和N2=，查機械設(shè)計基礎(chǔ)得， YN1=1 , YN2=1 )彎曲疲勞強度的最小安全系數(shù)SFmin 本傳動要求一般的可靠性，查機械設(shè)計基礎(chǔ)P1
9、71表115，取SFmin1.25。）彎曲疲勞許用應(yīng)力 將以上各參數(shù)代入彎曲疲勞許用應(yīng)力公式得 ）齒根彎曲疲勞強度校核 因此，齒輪齒根的抗彎強度是安全的。3、 軸的設(shè)計（1） 高速軸的設(shè)計 選擇軸的材料和熱處理 采用45鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，查機械設(shè)計P362表151，得其許用彎曲應(yīng)力，。103-126 P370 表15-3 初步計算軸的直徑 由前計算可知：P1=2.09KW（2.88）,n1=466.798r/min（279.88） 其中，A取112。112 24.36 考慮到有一個鍵槽，將該軸徑加大5%-7%，則 24.36*1.0525.578 24.36*1.0726.07查機械基礎(chǔ)P45
10、8附錄1，取dmin=25mm 26mm 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計高速軸初步確定采用齒輪軸，即將齒輪與軸制為一體。根據(jù)軸上零件的安裝和固定要求，初步確定軸的結(jié)構(gòu)。設(shè)有7個軸段。1段：該段是小齒輪的左軸端與帶輪連接，該軸段直徑為25mmd1=26mm，查機械基礎(chǔ)P475附錄23，取該軸伸L138mmL1=(1.5-2.0)d1=50。 2段： 此軸段一部分用于裝軸承蓋，一部分伸出箱體外L2=55 d2=30 L2=45。 3段：此段裝軸承,則d3=30mm。d3=35 L3=18選用深溝球軸承。查機械基礎(chǔ)P476附錄24，此處選用的軸承代號為63066207，其內(nèi)徑為30mm35，寬度為19 mm17。為了
11、起固定作用，此段的寬度比軸承寬度小12mm。取此段長L3=19mm184段與6段：為了使齒輪與軸承不發(fā)生相互沖撞以及加工方便，齒輪與軸承之間要有一定距離，取軸肩高度為3.5mm，則d4=d6=39，長度取25.5mm，則L4= L625.5mm5。5段：此段為齒輪軸段。由小齒輪分度圓直徑d=63mm65可知， d5=65 L5=70。因為小齒輪的寬度為55mm，則L5=70mm。7段：此段裝軸承，選用的軸承與右邊的軸承一致，即d7=30mm35，L719mm35。由上可算出，兩軸承的跨度高速軸總長： 高速軸的軸段示意圖如下： 按彎矩復(fù)合強度計算A、圓周力：B、徑向力： ）繪制軸受力簡圖）繪制垂
12、直面彎矩圖軸承支反力： 由兩邊對稱，知截面C的彎矩也對稱。截面C在垂直面彎矩為如圖）繪制水平面彎矩圖）繪制合彎矩圖）繪制扭轉(zhuǎn)圖轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪力按脈動循環(huán)變化，取=0.6，）繪制當(dāng)量彎矩圖 截面C處的當(dāng)量彎矩：)校核危險截面C的強度 軸上合成彎矩最大的截面在位于齒輪輪緣的C處，W0.1d43所以 軸強度足夠。（2）低速軸的設(shè)計 選擇軸的材料和熱處理采用45鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，查機械基礎(chǔ)P369表161，得其許用彎曲應(yīng)力，。 初步計算軸的直徑由前計算可知：P2=2.007KW,n2=116.700r/min計算軸徑公式：即：其中，A取106。 考慮到有一個鍵槽，將該軸徑加大5%，則 查機械基礎(chǔ)P45
13、8附錄1，取d=30mm 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)軸上零件得安裝和固定要求，并考慮配合高速軸的結(jié)構(gòu)，初步確定低速軸的結(jié)構(gòu)。設(shè)有6個軸段。1段： 此段裝聯(lián)軸器。裝聯(lián)軸器處選用最小直徑d1=32mm，根據(jù)機械基礎(chǔ)P482附錄32，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器，其軸孔直徑為32mm，軸孔長度為60mm。根據(jù)聯(lián)軸器的軸孔長度，又由機械基礎(chǔ)P475附錄23，取軸伸段（即段）長度L158mm。2段：查機械基礎(chǔ)P373，取軸肩高度h為5mm，則d2=d1+2h=mm此軸段一部分長度用于裝軸承蓋，一部分伸出箱體外L2=50mm。3段：取軸肩高度h為2.5mm，則d3=d2+2h=35+2mm。此段裝軸承與套筒。選用深溝球軸承
14、。查機械基礎(chǔ)P476附錄24，此處選用的軸承代號為6309，其內(nèi)徑為45mm，寬度為25mm。為了起固定作用，此段的寬度比軸承寬度小12mm。取套筒長度為30mm，則此段長L3=（25-2）+30+2+5=60mm。4段：此段裝齒輪，取軸肩高度h為5mm，則d4=d3+2h=mm。因為大齒輪的寬度為50mm，則取L4=46mm5段：取軸肩高度h為5mm，則d5=59mm，長度L5=28mm。6段：此段裝軸承，選用的軸承與右邊的軸承一致，即d6=45mm，L625mm。 低速軸的軸段示意圖如下：大齒輪結(jié)構(gòu)如下圖所示： 按彎矩復(fù)合強度計算A、圓周力：B、徑向力：）求支反力FAX、FBY、FAZ、F
15、BZ)由兩邊對稱，知截面C的彎矩也對稱。截面C在垂直面彎矩為受力圖：）截面C在水平面上彎矩為：）合成彎矩為：）轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪力按脈動循環(huán)變化，取=0.6，截面C處的當(dāng)量彎矩：)校核危險截面C的強度 軸上合成彎矩最大的截面在位于齒輪輪緣的C處，W0.1d43所以軸強度足夠。（3）確定滾動軸承的潤滑和密封由于軸承周向速度為1m/s 2m/s，宜用軸承內(nèi)充填油脂來潤滑。滾動軸承外側(cè)的密封采用凸緣式軸承蓋和氈圈來密封。（4）回油溝 由于軸承采用脂潤滑，因此在箱座凸緣的上表面開設(shè)回油溝，以提高箱體剖分面處的密封性能。（5）確定滾動軸承在箱體座孔中的安裝位置因為軸承采用脂潤滑，那么可取軸承內(nèi)側(cè)端面到箱體的
16、距離為10mm，并設(shè)置封油盤，以免潤滑脂被齒輪嚙合時擠出的或飛濺出來的熱油沖刷而流失。 4、滾動軸承的選擇與校核計算根據(jù)機械基礎(chǔ)P437推薦的軸承壽命最好與減速器壽命相同，取10年，一年按300天計算， T h=(300108)=24000h（1）高速軸承的校核選用的軸承是6306深溝型球軸承。軸承的當(dāng)量動負(fù)荷為 由機械基礎(chǔ)P407表186查得，fd1.21.8，取fd=1.2。因為Fa1=0N，F(xiàn)r1= 518.8N，則 查機械基礎(chǔ)P407表185得，X= 1，Y= 0 。 查機械基礎(chǔ)p406表18-3得：ft=1 ，查機械基礎(chǔ)p405得：深溝球軸承的壽命指數(shù)為3 ，Cr= 20.8KN；則
17、 所以預(yù)期壽命足夠，軸承符合要求。（2）低速軸承的校核選用6209型深溝型球軸承。軸承的當(dāng)量動負(fù)荷為由機械基礎(chǔ)P407表186查得，fd1.21.8，取fd=1.2。因為Fa2=0N，F(xiàn)r2=492N，則 查機械基礎(chǔ)P407表185得，X=1 ，Y=0 。查機械基礎(chǔ)p406表18-3得：ft=1 ，查機械基礎(chǔ)p405得：深溝球軸承的壽命指數(shù)為3 ，Cr=22.8KN；則所以預(yù)期壽命足夠,軸承符合要求。5、鍵聯(lián)接的選擇及其校核計算（1）選擇鍵的類型和規(guī)格 軸上零件的周向固定選用A形普通平鍵，聯(lián)軸器選用B形普通平鍵。 高速軸（參考機械基礎(chǔ)p471、附錄17，袖珍機械設(shè)計師手冊p835、表15-12
18、a）：根據(jù)帶輪與軸連接處的軸徑25mm，軸長為38mm，查得鍵的截面尺寸b8mm ，h7mm 根據(jù)輪轂寬取鍵長L28mm 高速齒輪是與軸共同制造，屬于齒輪軸。 低速軸：根據(jù)安裝齒輪處軸徑，查得鍵的截面尺寸，根據(jù)輪轂寬取鍵長。根據(jù)安裝聯(lián)軸器處軸徑，查得鍵的截面尺寸，取鍵長L=58mm。（2）校核鍵的強度 高速軸軸端處的鍵的校核：鍵上所受作用力： ）鍵的剪切強度 鍵的剪切強度足夠。）鍵聯(lián)接的擠壓強度 鍵聯(lián)接的擠壓強度足夠。 低速軸兩鍵的校核A、 低速軸裝齒輪軸段的鍵的校核：鍵上所受作用力：）鍵的剪切強度 鍵的剪切強度足夠。）鍵聯(lián)接的擠壓強度 鍵聯(lián)接的擠壓強度足夠。B、低速軸軸端處的鍵的校核：鍵上所
19、受作用力 ：）鍵的剪切強度 鍵的剪切強度足夠。）鍵聯(lián)接的擠壓強度 鍵聯(lián)接的擠壓強度足夠。6、聯(lián)軸器的扭矩校核低速軸：選用彈性套柱銷聯(lián)軸器，查機械基礎(chǔ)P484附錄33，得許用轉(zhuǎn)速n3800r/min則 n2116.7r/minn所以符合要求。7、減速器基本結(jié)構(gòu)的設(shè)計與選擇（1）齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 小齒輪：根據(jù)機械基礎(chǔ)及前面設(shè)計的齒輪尺寸，可知小齒輪齒根圓直徑為55.5mm，根據(jù)軸選擇鍵的尺寸h為7 ，則可以算出齒根圓與軸孔鍵槽底部的距離x=mm，而2.5，則有x2.5，因此應(yīng)采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。（2）滾動軸承的組合設(shè)計 高速軸的跨距L高148mm，采用分固式結(jié)構(gòu)進(jìn)行軸系的軸向固定。 低速軸的跨距L低16
20、1mm，采用分固式結(jié)構(gòu)進(jìn)行軸系的軸向固定。（3）滾動軸承的配合高速軸的軸公差帶選用j 6 ，孔公差帶選用H 7 ；低速軸的軸公差帶選用k 6 ，孔公差帶選用H 7 。高速軸：軸頸圓柱度公差/ P 6 = 2.5，外殼孔/ P 6 = 4.0； 端面圓跳動軸肩/ P 6 = 6，外殼孔/ P 6 = 10。低速軸：軸頸圓柱度公差/ P 6 = 4.0，外殼孔/ P 6 = 6； 端面圓跳動軸肩/ P 6 = 10，外殼孔/ P 6 = 15。軸配合面Ra選用IT6磨0.8，端面選用IT6磨3.2；外殼配合面Ra選用IT7車3.2，端面選用IT7車6.3。（4）滾動軸承的拆卸安裝時，用手錘敲擊裝配
21、套筒安裝；為了方便拆卸，軸肩處露出足夠的高度h，還要留有足夠的軸向空間L，以便放置拆卸器的鉤頭。（5）軸承蓋的選擇與尺寸計算軸承蓋的選擇：選用凸緣式軸承蓋，用灰鑄鐵HT150制造，用螺釘固定在箱體上。其中，軸伸端使用透蓋，非軸伸端使用悶蓋。尺寸計算 ）軸伸端處的軸承蓋（透蓋）尺寸計算 A、高速軸：選用的軸承是6306深溝型球軸承，其外徑D72mm，采用的軸承蓋結(jié)構(gòu)為凸緣式軸承蓋中a圖結(jié)構(gòu)。查機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計附表F-5得：螺釘直徑d38，螺釘數(shù) n4 B、低速軸：選用的軸承是6309型深溝型球軸承，其外徑D100mm。尺寸為：螺釘直徑8，螺釘數(shù)4 圖示如下：）非軸段處的軸承蓋（悶蓋）尺寸計算
22、：高速軸與低速軸的悶蓋尺寸分別與它們的透蓋尺寸相同。（6）潤滑與密封 齒輪的潤滑采用浸油潤滑，浸油深度為一個齒高，但不小于10mm。 滾動軸承的潤滑由于軸承周向速度為1m/s 2m/s，所以選用軸承內(nèi)充填油脂來潤滑。 潤滑油的選擇齒輪選用普通工業(yè)齒輪潤滑油，軸承選用鈣基潤滑脂。 密封方法的選取箱內(nèi)密封采用擋油盤。箱外密封選用凸緣式軸承蓋，在非軸伸端采用悶蓋，在軸伸端采用透蓋，兩者均采用墊片加以密封；此外，對于透蓋還需要在軸伸處設(shè)置氈圈加以密封。三、箱體尺寸及附件的設(shè)計1、箱體尺寸采用HT250鑄造而成，其主要結(jié)構(gòu)和尺寸如下：中心距a=126mm 總長度L：總寬度B：總高度H：地腳螺釘直徑： 地
23、腳螺釘數(shù)量n：因為a=126mm250mm，所以n=4 軸承旁螺栓直徑： 凸緣聯(lián)接螺栓直徑： ,取10mm凸緣聯(lián)接螺栓間距L：， 取L100mm軸承蓋螺釘直徑與數(shù)量n：高速軸上的軸承：d3=6, n4 低速軸上的軸承： d3=8，n4檢查孔蓋螺釘直徑：,取d46mm檢查孔蓋螺釘數(shù)量n：因為a=160mm3050 ，取 40mm 箱體內(nèi)壁至箱底距離： 20mm減速器中心高H： ，取H185mm。箱蓋外壁圓弧直徑R： 箱體內(nèi)壁至軸承座孔外端面距離L1： 箱體內(nèi)壁軸向距離L2： 兩側(cè)軸承座孔外端面間距離L3： 2、附件的設(shè)計（1）檢查孔和蓋板查機械基礎(chǔ)P440表204，取檢查孔及其蓋板的尺寸為：A1
24、15，160，210，260，360,460，取A115mmA195mm，A275mm，B170mm，B90mmd4為M6，數(shù)目n4R10h3ABA1B1A2B2hRndL11590957075503104M615（2）通氣器選用結(jié)構(gòu)簡單的通氣螺塞，由機械基礎(chǔ)P441表205，取檢查孔及其蓋板的尺寸為（單位：mm）： dDD1SLlaD1M22 1.53225.422291547（3）油面指示器 由機械基礎(chǔ)P482附錄31，取油標(biāo)的尺寸為：視孔 A形密封圈規(guī)格（4）放油螺塞螺塞的材料使用Q235，用帶有細(xì)牙螺紋的螺塞擰緊，并在端面接觸處增設(shè)用耐油橡膠制成的油封圈來保持密封。取放油螺塞的尺寸如下
25、（單位：mm）：dD0LlaDSd1M24 2343116425.42226（5）定位銷 定位銷直徑 ，兩個，分別裝在箱體的長對角線上。12+1224，取L25mm。（6）起蓋螺釘起蓋螺釘10mm，兩個，長度L箱蓋凸緣厚度b1=12mm，取L15mm ，端部制成小圓柱端，不帶螺紋，用35鋼制造，熱處理。（7）起吊裝置箱蓋上方安裝兩個吊環(huán)螺釘，查機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計附表F-11，取吊環(huán)螺釘尺寸如下（單位：mm）：d（D）d1(max)D1（公稱）d2(max)h1(max)hd4M89.12021.171836r1r(min)l(公稱)a(max)b（max）D2（公稱min）h2(公稱min)41162.510132.5箱座凸緣的下方鑄出吊鉤B=C1+C2=18+16=34mmH=0.8B=34*0.8=27.2mmh=0.5H=13.6mmr2 =0.25B=6.8mmb=2 =2*8=16mm27
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