螺旋運(yùn)輸機(jī)課程設(shè)計(jì)

2007 級(jí)級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)題目：二級(jí)展開(kāi)式圓柱直齒輪減速器二級(jí)展開(kāi)式圓柱直齒輪減速器 專專 業(yè)：業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班班 級(jí)：級(jí)： 機(jī)設(shè)機(jī)設(shè) 073073 班班 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)： 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 人：人： 指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師： 完成日期完成日期 ： 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2009 2010 學(xué)年第一學(xué)期學(xué)年第一學(xué)期 機(jī)械工程 學(xué)院（系、部） 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè) 073 班級(jí)課程名稱： 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 完成期限：自 2009 年 12 月 20 日至 2010 年 1 月 2 日共 2 周內(nèi)容及任務(wù)一、設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)運(yùn)輸鏈牽引力（F/KN）：2.5KN輸送速度 V/(m/s)：0.6m/s滾筒直徑 D/(mm)：170mm工作條件：兩班制，使用年限 10 年，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，小批量生產(chǎn)，運(yùn)輸鏈速度允許誤差5%.二、設(shè)計(jì)任務(wù)傳動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)； 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算；減速器的結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑和密封；減速器裝配圖及零件工作圖的設(shè)計(jì)； 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)。三、設(shè)計(jì)工作量（1） 減速機(jī)裝配圖 1 張； （2） 零件工作圖 23 張；（3） 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 份（60008000 字） 。起止日期工作內(nèi)容12.20-12.21傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)12.22-12.24傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算；12.25-12.30減速器裝配圖及零件工作圖的設(shè)計(jì)、整理說(shuō)明書(shū)進(jìn)度安排1.1交圖紙并答辯主要參考資料1濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社，2001.2金清肅.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).武漢：華中科技大學(xué)出版社，2007.3鄭文緯，吳克堅(jiān). 機(jī)械原理M. 北京:高等教育出版社，2006.12指導(dǎo)教師 （簽字）： 年 月 日系（教研室）主任（ 簽字）： 年 月 日（機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)）起止日期： 2009 年 12 月 20 日 至 2010 年 1 月 1 日學(xué)生姓名班級(jí)學(xué)號(hào)成績(jī)指導(dǎo)教師 (簽字 )機(jī)械工程學(xué)院（部）機(jī)械工程學(xué)院（部）20102010 年年 1 1 月月 1 1 日日目錄目錄第一部分、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)第一部分、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)-5第二部分、傳動(dòng)傳動(dòng)總體設(shè)計(jì)第二部分、傳動(dòng)傳動(dòng)總體設(shè)計(jì)-6第三部分、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)與分析計(jì)算第三部分、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)與分析計(jì)算-7一、一、V 帶的設(shè)計(jì)與計(jì)算帶的設(shè)計(jì)與計(jì)算 -8二、兩級(jí)圓柱直齒輪減速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算二、兩級(jí)圓柱直齒輪減速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 -9(一)、高速級(jí)大小齒輪的設(shè)計(jì)-10(二)、低速級(jí)大小齒輪的設(shè)計(jì)-12三、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核三、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核 -16(一)、三條軸各軸段直徑的確定-16(二) 、三條軸各軸段長(zhǎng)度的確定 -17（三） 、三條軸強(qiáng)度的校核-19五、鍵的選擇與校核五、鍵的選擇與校核 -18(一)高速軸鍵的選擇與校核-28(二)中間軸鍵的選擇與校核-28(三)低速軸鍵的選擇與校核-28六、滾動(dòng)軸承的選擇與校核六、滾動(dòng)軸承的選擇與校核 -29七、聯(lián)軸器的選擇與校核七、聯(lián)軸器的選擇與校核 -30八、箱體主要尺寸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算八、箱體主要尺寸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算 -30九、參考文獻(xiàn)及附錄九、參考文獻(xiàn)及附錄 -31第四部分、設(shè)計(jì)小節(jié)第四部分、設(shè)計(jì)小節(jié) -32第一部分、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)第一部分、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)參考傳動(dòng)方案圖鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置 傳動(dòng)方案參考圖 一、設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)運(yùn)輸鏈牽引力（F/KN）：2.5KN輸送速度 V/(m/s)：0.6m/s鏈輪節(jié)圓直徑 D/(mm)：170mm工作條件：兩班制，使用年限 10 年，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，小批量生產(chǎn)，運(yùn)輸鏈速度允許誤差5%.二、設(shè)計(jì)任務(wù)傳動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)；傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算；減速器的結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑和密封；減速器裝配圖及零件工作圖的設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)。三、設(shè)計(jì)工作量1、減速機(jī)裝配圖 1 張；2、零件工作圖 23 張；3、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 份（60008000 字） 。 原始數(shù)據(jù)如下：課題號(hào)方案 1運(yùn)動(dòng)鏈牽引力 F/(KN)2.5輸送速度 V/(m/s)0.6鏈輪節(jié)圓直徑 D/(mm)170每日工作時(shí)間 h/小時(shí)8 2傳動(dòng)工作年限/年10設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容主要結(jié)果第二部分、傳動(dòng)傳動(dòng)總體設(shè)計(jì)第二部分、傳動(dòng)傳動(dòng)總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)與分析本傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比不是很大，考慮到工作機(jī)載荷平穩(wěn)，功率較小，故采用二級(jí)減速傳動(dòng)即可，且工作機(jī)無(wú)特殊需求，綜合考慮選用普通兩級(jí)圓柱直齒輪減速器。 1、電動(dòng)機(jī)的選擇(1)、電動(dòng)機(jī)類型的選擇根據(jù)動(dòng)力源和工作條件，并參考課程設(shè)計(jì)手冊(cè)選用一般用途的 Y 系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)，臥式封閉結(jié)構(gòu)，電源為電壓 380V。(2)、電動(dòng)機(jī)所需工作功率 =1000.vp=1.5Kw wp10006 . 02500 根據(jù)工作機(jī)的類型選擇其效率=0.96w 傳動(dòng)裝置的總效率： = 0.89 321w 其中：=0.99(聯(lián)軸器效率) =0.99(一對(duì)軸承的效率) = 0.97 (一對(duì)閉式傳動(dòng)齒輪的效率) =0.96(V 帶的傳動(dòng)效率) 電機(jī)所需的功率為:=1.95Kwwawdpp.89. 096. 05 . 1因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率略大于即可，選電動(dòng)機(jī)的額定功率2.2Kw。. (3)、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 根據(jù)已知條件，可得鏈輪的工作轉(zhuǎn)速為 =67.4r/minwnDv10006017014. 36 . 060000 修正誤差系數(shù) =67.467.45%=64.03r/min70.77r/minwn由表(2-2)可知，兩級(jí)圓柱直齒輪減速器的一般傳動(dòng)比范圍為 840，則總傳動(dòng)比的合理范圍為=840， ai 故電動(dòng)機(jī)的可選轉(zhuǎn)速范圍為 =(840)67.4=539.22695r/minnnia查表滿足要求的電動(dòng)機(jī)有同步轉(zhuǎn)速 750r/min，1000r/min，1500r/min 三種，而根據(jù)電工學(xué)常識(shí)，轉(zhuǎn)速越低，電動(dòng)機(jī)成本越高，越復(fù)雜，維護(hù)困難，故綜合考慮選擇選擇同步轉(zhuǎn)速 1500r/min，其型號(hào)為 Y100L-4，滿載轉(zhuǎn)速為1430r/min，額定轉(zhuǎn)矩為 2.2KNm2、各級(jí)傳動(dòng)比的分配 (1)、工作機(jī)的總傳動(dòng)比=21.2wmnni 4 .671430 總傳動(dòng)比 4321iiiii 其中：為 V 帶的傳動(dòng)比，、為減速器兩對(duì)齒輪之傳動(dòng)比，為軸1i2i3i4i與軸之傳動(dòng)比，其間用聯(lián)軸器相連，故=1.4i 由于為 V 帶傳動(dòng)，為了使 V 帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過(guò)大，取=2.8，則1i1i=1.5KWwpKWPd95. 1電動(dòng)機(jī)選用Y100L-41 .21i8 . 21i減速器的傳動(dòng)比=7.6 0i1ii8 . 22 .21 (2)、減速器兩級(jí)傳動(dòng)比的分配 由于本減速器采用浸油潤(rùn)滑方式，為了使各級(jí)大齒輪浸油深度相當(dāng)，取高速級(jí)傳動(dòng)比=3.14，低速級(jí)傳動(dòng)比023 . 1ii6 . 73 . 1=2.42。203iii 故傳動(dòng)系統(tǒng)的各級(jí)傳動(dòng)比分別為： =2.8， =3.14， =2.42， =11i2i3i4i （3） 、傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 傳動(dòng)系統(tǒng)各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩計(jì)算如下： 軸(減速器高速軸) =510.7r/min511r/min8 . 21430101inn =1.71Kwdpp1 =9550=32Nm1119550npT51171. 1 軸(減速器中間速軸) =163r/min14. 3511112inn =1.710.990.99=1.693KwKw12pp =9550=99.2Nm2229550npT163693. 1 軸(減速器低速軸) 67r/min42. 2163223inn =1.66Kw323pp =236.5Nm6766. 195509550333npT 軸(聯(lián)軸器軸) 67r/min34nn =1.660.99=1.643Kw34pp =234.2Nm67643. 195504T 傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)如下： 第三部分、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)與分析計(jì)算第三部分、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)與分析計(jì)算 軸號(hào)軸軸軸軸轉(zhuǎn)速n(r/min)5111636767功率 p(Kw)1.711.6931.661.643轉(zhuǎn)矩 T(Nm)3299.2236.5234.3傳動(dòng)比i2.83.142.43114. 32i42. 23i一、V 帶的設(shè)計(jì)與計(jì)算 帶傳動(dòng)的主要失效形式是打滑和疲勞破壞，其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是在保證不打滑的條件下，帶傳動(dòng)具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。已知電動(dòng)機(jī)的功率P=2.2Kw，轉(zhuǎn)速 n=1430r/min ，傳動(dòng)比為 =2.8，使用壽命 10 年，每天工作i16 個(gè)小時(shí)。 (1)、確定計(jì)算功率cap 由表(8-7)查得工作情況系數(shù)=1.1AK 故=1.12.2=2.42KwpKpAca (2)、選擇 V 帶的型號(hào) 根據(jù)、n 由圖(8-11)選用 A 型cap (3)、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速ddv 1） 、初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑，由表(8-6)和表(8-8),取小帶輪的基準(zhǔn)直dd徑 =85mmdd 2)、驗(yàn)算帶速。按式(8-13)有v =6.36m/s100060ndvd10006014308514. 3 因?yàn)?5m/s1o18012dddd o3 .57o18085250oo533 .57o16.162o90 ( 6)、計(jì)算帶的根數(shù) Z 1)、計(jì)算單根 V 帶的額定功率rp 由=85mm 和=1430r/min，查表(8-4a)得=0.9-304Kw1ddn0p 據(jù)=1430r/min，=2.8 和 A 型帶，查表(8-4b)得=0.17Kwn1i0p 查表(8-5)得=0.957272，查表(8-2)得=0.99，于是有kLk =(0.9304+0.17)0.95730.99=1.043KwLrkkppp)(00 2)、計(jì)算 V 帶的根數(shù) Z Z= =2.32 圓整為根。KwKwpprca043. 142. 2 （7） 、計(jì)算單根 V 帶的初拉力的最小值()min0F 由表(8-3)的 A 型帶的單位傳動(dòng)質(zhì)量 q=0.1kg/m =1600mmdL ()min=+ 0FvZKpKca)5 . 2(5002vq =500=106.25N106N236. 61 . 036. 639573. 042. 2)9573. 05 . 2( 應(yīng)使初拉力()min0F0F （8） 、計(jì)算壓軸力PF 壓軸力的最小值為 ()min=pFsinmin)(20FZ2162sin106320 =628.119N628.2N (9)、帶輪設(shè)計(jì) 由表(8-10)查得：，。則帶輪的寬mme3 . 015mmf19度，大帶輪輪轂孔由后續(xù)高mmfezB468215) 13(2) 1(速軸設(shè)計(jì)而定，取，大帶輪的輪轂寬度：當(dāng)，條件不滿足，試改選 6305 型，3CrC其 NCr22000，滿足要求。 驗(yàn)算 6305 型球軸承的壽命，根據(jù)式(13-5)有： ，其中溫度系數(shù)。 hPCfnLth9 .48917)(601061tf 可見(jiàn)，軸承有足夠的壽命。hhLL 對(duì)于軸，其安裝軸承處的軸徑，轉(zhuǎn)速，傳mmd40min/673rn 遞的轉(zhuǎn)矩，其余條件和前者一樣，故試選 6208 型球軸承。mmNT.5 .2363 對(duì)于左邊的軸承 A 有：，mmNFFRArA.2 .2675對(duì)于右邊的軸承 B 有：，取其中的較大值。mmNFFRBrB.71.1234根據(jù)式(13-6): NnLPCh9 .15458104800067602 .26751060366對(duì)于球軸承，查 6208 型球軸承的基本額定動(dòng)載荷，3NCr18000可見(jiàn)，滿足。rCC 驗(yàn)算 6208 型球軸承的壽命，根據(jù)式(13-5)有： ，其中溫度系數(shù)。 hPCfnLth67.75791)(601061tf可見(jiàn)，軸承有足夠的壽命。hhLL 七、聯(lián)軸器的選擇與校核根據(jù)工作要求，為了緩和沖擊，保證減速器的正常工作，輸出軸選用彈性柱銷聯(lián)軸器。已知輸出軸條件：，mmd351min/673rn ，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選擇彈性柱銷聯(lián)軸器Kwp66. 13mmNT.5 .2363(GB5014-95)，HL3 型。查表(14-1),查得工作情況系數(shù)，由式(14-1)有：5 . 1AK mmNTKTAca.75.354105 .2365 . 13查取 HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩，許用最大轉(zhuǎn)mmNTn.630速為 5000r/min，滿足要求。八、箱體主要尺寸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算箱體的主要尺寸根據(jù)三條軸的長(zhǎng)度和裝配關(guān)系以及密封和潤(rùn)滑等因素試確定如下：箱壁厚度，此處取。 箱蓋厚度 箱底座凸緣厚度 端蓋凸緣厚度 高速軸端蓋外徑 中間軸端蓋外徑 低速軸端蓋外徑 1 號(hào)主動(dòng)輪距箱體內(nèi)壁距離 2 號(hào)從動(dòng)輪距箱體內(nèi)壁距離 3 號(hào)主動(dòng)輪距箱體內(nèi)壁距離 4 號(hào)從動(dòng)輪距箱體內(nèi)壁距離 箱體內(nèi)壁與安裝軸承之間的泄油距離為：脂潤(rùn)滑=35mm，油潤(rùn)滑取 =23mm，此處采用油潤(rùn)滑，統(tǒng)一取=2mm。 箱體油槽間距取 2mm 地腳螺栓 M16，數(shù)量 6 根。 九、參考文獻(xiàn)及附錄本設(shè)計(jì)采用西北工業(yè)大學(xué)編著機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版)一書(shū)所講述的計(jì)算算法，所以公式采用本書(shū)，大部分圖表也引自此書(shū)，設(shè)計(jì)思路和說(shuō)明書(shū)編排思路參考殷玉楓主編機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(機(jī)械工業(yè)出版社)一書(shū)，特此聲明。 參考文獻(xiàn)：1 濮良貴，紀(jì)明剛 機(jī)械設(shè)計(jì) 第八版 北京：高等教育出版社，2006 2 金清肅 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 武漢：華中科技大學(xué)出版社，20073 孫燕，陳曉羅，熊涌 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 北京：北京理工大學(xué)出版社，2007 4 殷玉楓 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007 5 陳立德 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 北京：高等教育出版社，20066 陳立德 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 北京：高等教育出版社，20067 徐學(xué)林 互換性與測(cè)量技術(shù) 長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)出版社，20098 梁旭坤，焦建雄 機(jī)械制造基礎(chǔ)() 長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2006第四部分、設(shè)計(jì)小節(jié)第四部分、設(shè)計(jì)小節(jié)時(shí)間如逝水，一轉(zhuǎn)眼，2009 年已成為了歷史，而我的設(shè)計(jì)也到此告一段落。算起來(lái)從去年圣誕的前一周起，到今天為止，還不包括之前的初步計(jì)算，本次設(shè)計(jì)整整耗費(fèi)了我三周時(shí)間，過(guò)去的三周可以說(shuō)是我有史以來(lái)最忙的日子，忙的連 2010 年元旦的到來(lái)我都不知道。在經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)個(gè)加班加點(diǎn)后，設(shè)計(jì)終于告終了。雖然已經(jīng)遲交了，不算是完美收?qǐng)觯乙采罡邪参?，?wèn)心無(wú)愧了，我已經(jīng)盡最大努力了，對(duì)每一項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行校核，盡可能的查表取標(biāo)準(zhǔn)值，以減小誤差?？梢哉f(shuō)本次設(shè)計(jì)是真正意義上的獨(dú)立設(shè)計(jì)，雖然以前在?？茖W(xué)校時(shí)也大大小小做了不少課程設(shè)計(jì)，其中還有我的?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)，那些也曾經(jīng)是我的創(chuàng)造，但感覺(jué)都沒(méi)有這次深刻。也許是以前的?？平虒W(xué)大綱或者老師要求沒(méi)這么嚴(yán)格，也許是這次太投入了，總之，一個(gè)字，累，但看著它一點(diǎn)一滴的從白紙變成黑字，圖紙從一個(gè)點(diǎn)，一條線到一張、兩張、三張.看著這些心中甚是安慰，充滿了成就感，就像自己帶大的孩子一樣，回想過(guò)去的那些熬夜，所有的都是值得的。 這次設(shè)計(jì)不僅重新復(fù)習(xí)了一遍功課，更重要的是將我以前在?？齐A段所學(xué)到的知識(shí)提供了一個(gè)發(fā)揮的場(chǎng)所，使我將專本科兩個(gè)教育階段學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行搭接繼續(xù)，融會(huì)貫通，靈活運(yùn)用，真正的培養(yǎng)了我動(dòng)手又動(dòng)腦，獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力和設(shè)計(jì)思想，為以后的課程設(shè)計(jì)和最終的本科畢業(yè)論文做準(zhǔn)備。 在這次設(shè)計(jì)中，基本上還比較順利，沒(méi)有出現(xiàn)原則性的錯(cuò)誤和較大尺寸的失誤，但實(shí)際中還是出現(xiàn)了不是棘手的問(wèn)題，比如 CAD 繪圖時(shí)，許多功能不知道如何運(yùn)用；在中間軸進(jìn)行校核時(shí)，出現(xiàn)了軸段實(shí)際載荷接近許用載荷以及中間軸軸承校核時(shí)出現(xiàn)了基本額定動(dòng)載荷滿足不了要求等頭痛的問(wèn)題，這些問(wèn)題都有賴于許多同學(xué)以及指導(dǎo)老師的大力幫助，可以說(shuō)沒(méi)有他們的幫助，本次設(shè)計(jì)沒(méi)有這么容易完成，在此衷心的感謝他們。由于時(shí)間還是不充分，也許是自己還不夠熟練，理解不夠深入，設(shè)計(jì)中還是存在許多的錯(cuò)誤，尤其是裝配圖的尺寸中有許多問(wèn)題，這次沒(méi)時(shí)間了，希望以后同類的設(shè)計(jì)可以吸取教訓(xùn)，做的更完善，也希望大家積極指出設(shè)計(jì)中的問(wèn)題和不足，共同進(jìn)步。