機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(帶傳動(dòng))江西理工大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(帶傳動(dòng))姓 名: 學(xué) 號(hào): 班 級(jí): 指導(dǎo)教師: 薛錦春 完成日期: 2013-6 目錄 機(jī)械課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)3一、電動(dòng)機(jī)的選擇4二、總傳動(dòng)比的計(jì)算及傳動(dòng)比的分配 5三、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算6四、設(shè)計(jì)皮帶傳動(dòng) 6五、斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì).9六、軸的設(shè)計(jì)12七、滾動(dòng)軸承的選擇及壽命計(jì)算18八、鍵是的選擇及強(qiáng)度校核22九、聯(lián)軸器的選擇.23減速器的潤(rùn)滑與密封.23十一，裝配圖小數(shù)據(jù)25十二、設(shè)計(jì)小結(jié)25十三、參考資料目錄25機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置中的一級(jí)斜齒圓柱齒輪減速箱及帶傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖工作條件 輸送帶連續(xù)工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷變化不大，空載起動(dòng)，使用期限10年，兩班制工作，輸送帶速度容許誤差為5%。參數(shù)輸送帶拉力F（N）輸送帶速度v（m/s）滾筒直徑D（mm）數(shù)據(jù)30001.7400 原始數(shù)據(jù) 設(shè)計(jì)工作量 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份 減速箱裝配圖1張 減速箱零件圖3張(主動(dòng)軸、大齒輪及箱體底座）指導(dǎo)教師：薛錦春開(kāi)始日期： 2013 年 6 月 10 日 完成日期 ： 2013 年 6 月 23 日設(shè)計(jì)的基本步驟一、電動(dòng)機(jī)的選擇二、總傳動(dòng)比的計(jì)算及傳動(dòng)比的分配三、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算四、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)五、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)六、軸的設(shè)計(jì)七、滾動(dòng)軸承的選擇及壽命計(jì)算八、鍵的選擇及強(qiáng)度校核九、聯(lián)軸器的選擇十、減速器的潤(rùn)滑與密封十一，裝配圖小數(shù)據(jù) 十二、設(shè)計(jì)小結(jié)十三，參考文獻(xiàn)一、電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選擇及參數(shù)的計(jì)算 一般電動(dòng)機(jī)均采用三相交流電動(dòng)機(jī)，無(wú)特殊要求都采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)，其中首先Y系列全封閉自扇冷式電動(dòng)機(jī)。1） 確定皮帶輸送機(jī)所需功率Pw=FwVw/1000=30001.7/1000=5.10kW傳動(dòng)裝置的效率式中：為帶傳動(dòng)效率取0.96為軸承效率（一對(duì)） 取0.99為齒輪傳動(dòng)的效率 取0.98為聯(lián)軸器的效率 取0.97為卷筒軸的軸承效率（一對(duì)） 取0.98為卷筒的效率 取0.96則：電動(dòng)機(jī)的額定功率：1kw2) 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速按推薦的合理傳動(dòng)比范圍，取V帶傳動(dòng)比，單級(jí)齒輪傳動(dòng)比，則合理總傳動(dòng)比的范圍，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為按n電機(jī)的范圍選取電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n（見(jiàn)指導(dǎo)書(shū)P138附錄8）電動(dòng)機(jī)額定功率P(KW)7.5電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速r/min970電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速1000總傳動(dòng)比11.944帶和齒輪傳動(dòng)比分別：4列出電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)（Y160M-6）二、總傳動(dòng)比的計(jì)算及傳動(dòng)比的分配傳動(dòng)裝置總沖動(dòng)比：分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比：式中、.從P6表2.2中選值考慮到后面齒輪設(shè)計(jì)的方便，易于將齒輪的傳動(dòng)比分配為整數(shù)，所以將斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng)比預(yù)定為4，則皮帶傳動(dòng)比為3.59。皮帶：=3.59一級(jí)斜齒圓柱齒輪：=4三、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算： I（高速軸）軸 II（低速軸）軸 各軸的輸入功率的計(jì)算：I軸 II軸 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 由式計(jì)算電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩Td由P12式（2.14）（2.16）得I軸II軸四、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)已知電動(dòng)機(jī)額定功率P=6.071kW，轉(zhuǎn)速,從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速，中心距約為1000mm電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，兩班制工作。1） 確定計(jì)算功率Pc由表8.21（P130）查得KA，由式得2) 選取普通V帶型號(hào)根據(jù)Pc=6.071kW、n0=970r/min,由圖8.12選用B型普通V帶。3）根據(jù)表8.6和圖8.12選取，且大帶輪基準(zhǔn)直徑為 按表8.3選取標(biāo)準(zhǔn)值，則實(shí)際傳動(dòng)比i、從動(dòng)輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速分別為 從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速誤差率為 在以?xún)?nèi)為允許值。 4）驗(yàn)算帶速v 帶速在525m/s范圍內(nèi)。5）確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld和實(shí)際中心距a 按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求初定中心距由式得 由表8.4選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=3150mm。 由式得實(shí)際中心距a為： 中心距a 的變化范圍為 6）校驗(yàn)小帶輪包角 由式得7）確定V帶跟條數(shù)z由式得根據(jù)、，查表8.10，根據(jù)內(nèi)插發(fā)可得 （根據(jù)比值法）取P0=2.113kW。由式由表8.18查得根據(jù)傳動(dòng)比i=3.57，查表8.19得則由表8.4查得帶長(zhǎng)度修正系數(shù),由圖8.11查得包角系數(shù)，得普通V帶根數(shù)圓整得z=3。8）求初拉力F0及帶輪軸上的壓力FQ由表8.6查的B型普通V帶的每米長(zhǎng)質(zhì)量q=0.17kg/m，根據(jù)式得單根V帶的初拉力為 由式可得作用在軸上的壓力FQ為9)設(shè)計(jì)結(jié)果 選用3根B-3150GB/T11544-1997的V帶，中心距a=1073mm，帶輪直徑，軸上壓力。五、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器中的齒輪傳動(dòng)。已知：傳遞功率P=5.10Kw,皮帶帶動(dòng)，小齒輪轉(zhuǎn)速270.194r/min，傳動(dòng)比i=4，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)。使用壽命10年，兩班制工作。（1）選擇齒輪材料及精度等級(jí)小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為220250HBS；大齒輪選用45鋼正火，硬度為170210HBS。因?yàn)槭瞧胀p速器，由表10.22選8級(jí)精度，要求齒面粗糙度。 （2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 因兩齒輪均為軟齒面鋼質(zhì)齒輪，故主要失效形式為齒面點(diǎn)蝕，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)。斜齒齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式 1）轉(zhuǎn)矩T1有前面算出的數(shù)據(jù) 2)載荷系數(shù)K查表10.11取K=1.13)彈性系數(shù)查表10.12（P186） 取4）齒數(shù)、螺旋角和齒寬系數(shù)軟齒面，取，則；預(yù)選=12因?yàn)槭擒淉X面，斜齒輪對(duì)稱(chēng)布置，查表10.20取5）許用接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力由圖10.24查得 由圖10.25查得 由表10.10查得 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 查圖10.27得 由圖10.26查得 ，由式可得故：根據(jù) 求得由表10.3取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。中心距 （3）求齒輪主要尺寸 圓整后b=63所以 ，（4）驗(yàn)算齒根彎曲強(qiáng)度根據(jù)查表10.13 10.14 齒形系數(shù),應(yīng)力修整系數(shù)根據(jù) 齒形系數(shù) 根據(jù)彎曲強(qiáng)度校核合格。 （5）驗(yàn)算齒輪的圓周速度v由表10.22可知，選8級(jí)精度是合適的。（6）計(jì)算幾何尺寸及繪制齒輪零件工作圖分度圓直徑，小數(shù)點(diǎn)后保留3位齒頂高 齒頂圓直徑 齒根高 齒根圓直徑 全齒高 標(biāo)準(zhǔn)中心距 螺旋角 （7）選擇齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑油粘度、潤(rùn)滑方式 因齒輪的圓周速度vd2，故也因?qū)孛鍵I-II進(jìn)行校核。I-I截面: II-II截面: 查表14.2得，滿足的條件，故設(shè)計(jì)的軸有足夠強(qiáng)度，并有一定裕量。 5、修改軸的結(jié)構(gòu)因所設(shè)計(jì)軸的強(qiáng)度裕度不大，此軸不必再作修改。七、滾動(dòng)軸承的選擇及壽命主動(dòng)軸和從動(dòng)軸的軸承分別驗(yàn)算壽命計(jì)算選用深溝球軸承，前面軸設(shè)計(jì)時(shí)已預(yù)選了主動(dòng)軸上的軸承為6028，從動(dòng)軸上的軸承為6211.下一步應(yīng)該分別驗(yàn)算它們的壽命已知主動(dòng)軸的直徑d主=30mm，轉(zhuǎn)速，從動(dòng)軸的直徑，轉(zhuǎn)速，工作溫度正常，要求軸承預(yù)定壽命 應(yīng)分別算出主動(dòng)軸左右兩個(gè)軸承的徑向力FrA1和FrB1 同理，應(yīng)分別算出從動(dòng)軸左右兩個(gè)軸承的徑向力FrA2和FrB2主動(dòng)軸上的軸承兩個(gè)軸承，不能只驗(yàn)算一個(gè)。 1）求當(dāng)量動(dòng)載荷查表15.12得,式中徑向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y要根據(jù)值查取。是軸承的徑向額定靜載荷，未選軸承型號(hào)前暫不知道，故用試算法計(jì)算。根據(jù)表15.13，暫取，則，由，查表15.13得X=0.56，Y=1.6，則 2）計(jì)算所需的徑向額定動(dòng)載荷值 由式15.6可得 3）選擇軸承型號(hào) 查有關(guān)軸承的手冊(cè)，根據(jù)d=40mm，選得30207軸承，其，其。30207軸承的，與初定值相近，所以選用圓錐滾子軸承30207合適。從動(dòng)軸上的軸承同理，兩個(gè)軸承，不能只驗(yàn)算一個(gè) 求當(dāng)量載荷P根據(jù)式15.1得查表15.12得查表15.12得,式中徑向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y要根據(jù)值查取。是軸承的徑向額定靜載荷，未選軸承型號(hào)前暫不知道，故用試算法計(jì)算。根據(jù)表15.13，暫取，則，由，選擇軸承型號(hào)查有關(guān)軸承的手冊(cè)，根據(jù)選得30211圓錐滾子軸承，其，30211軸承的，與初定值相近，所以選用圓錐滾子軸承30211合適。 軸承的潤(rùn)滑方式：滾動(dòng)軸承最常用的潤(rùn)滑劑為潤(rùn)滑脂。應(yīng)根據(jù)大齒輪的線速度大于還是小于1.5米、秒，選擇軸承為油潤(rùn)滑或脂潤(rùn)滑。前面齒輪線速度已算出為0.904m/s，故用脂潤(rùn)滑。八、鍵的選擇及強(qiáng)度校核（一）I軸鍵的選擇（主動(dòng)軸）軸段1與帶輪配合的鍵：1）根據(jù)d1=30mm，從手冊(cè)選取圓頭（A型）平鍵，b=8mm，h=8mm，L=50mm（比輪轂長(zhǎng)度小10mm）2）按式校核該聯(lián)接的強(qiáng)度由表14.9查得，則該鍵聯(lián)接強(qiáng)度足夠。3）結(jié)論 選取 鍵 850GB/T1096（二）II軸鍵的選擇（從動(dòng)軸）軸段1與聯(lián)軸器配合的鍵1）根據(jù)d1=50mm，從手冊(cè)選取圓頭（A型）平鍵，b=14mm，h=9mm，L=60mm，（比輪轂長(zhǎng)度小10mm）2）按校核該聯(lián)接的強(qiáng)度查表14.9查得，則該鍵聯(lián)接強(qiáng)度足夠。 3）結(jié)論 選取 鍵 1460GB/T1096軸段3與齒輪配合的鍵 1）根據(jù)d3=60mm，從手冊(cè)選取圓頭（A型）平鍵，b=18，h=12mm，L=50mm（比輪轂長(zhǎng)度小8mm） 2）按校核該聯(lián)接的強(qiáng)度查表14.9查得，則該鍵聯(lián)接強(qiáng)度足夠。3）結(jié)論 選取 鍵1855GB/T1096九、聯(lián)軸器的選擇1、由于所連接的軸的轉(zhuǎn)速較低，傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，減速器與工作機(jī)常不在同一底座上，而要求有較大的軸線偏移補(bǔ)償。因此，選擇十字滑塊聯(lián)軸器。2、已知聯(lián)軸器所傳遞的轉(zhuǎn)矩T2為799.425Nmm，轉(zhuǎn)速n2為67.5487/min，被連接軸的直徑為50mm，聯(lián)軸器為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)部件，應(yīng)寫(xiě)出選用的型號(hào)及國(guó)標(biāo)的編號(hào)。十、減速器的潤(rùn)滑與密封1、傳動(dòng)件的潤(rùn)滑由于齒輪的圓周速度小于1.070m/s，所以通常選擇浸油潤(rùn)滑，將大齒輪浸入油池中進(jìn)行潤(rùn)滑，齒輪浸入油中的深度至少為10mm，轉(zhuǎn)速低可浸深一些，但浸入過(guò)深則會(huì)增大運(yùn)動(dòng)阻力并使溫度升高，浸油齒輪可將油甩到齒輪箱壁上，有利于散熱。而一般浸油深度為一個(gè)大齒輪齒高。2、滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑減速器中滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑應(yīng)盡可能利用傳動(dòng)件的潤(rùn)滑油來(lái)實(shí)現(xiàn)，通常根據(jù)齒輪的圓周速度來(lái)選擇潤(rùn)滑方式，本設(shè)計(jì)采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，并在軸承內(nèi)側(cè)設(shè)置擋油環(huán)，以免油池中的稀油進(jìn)入舟車(chē)功能而使?jié)櫥♂尅?、潤(rùn)滑劑的選擇潤(rùn)滑劑的選擇與傳動(dòng)類(lèi)型、載荷性質(zhì)、工作條件、轉(zhuǎn)動(dòng)速度等多種因素有關(guān)。軸承負(fù)荷大、溫度高、應(yīng)選用粘度較大的潤(rùn)滑油。而軸承負(fù)荷較小、溫度低、轉(zhuǎn)速高時(shí)，應(yīng)選用粘度較小的潤(rùn)滑油，一般減速器常采用HT-40,HT-50號(hào)機(jī)械油，也可采用HL-20,HL-30齒輪油。當(dāng)采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑時(shí)，軸承中潤(rùn)滑脂裝入量可占軸承室空間的1/31/2。4、減速器的密封減速器的密封是為了防止漏油和外界灰塵和水等進(jìn)入常見(jiàn)的漏油部位有分箱面、軸頭、蓋端及視孔蓋等。為了保持良好的潤(rùn)滑效果及工作環(huán)境，防止?jié)櫥蜑a出，阻止灰塵、雜物及水分的浸入，必須設(shè)計(jì)可靠的滾動(dòng)軸承的密封結(jié)構(gòu)。滾動(dòng)軸承密封裝置的選擇與潤(rùn)滑的種類(lèi)、工作環(huán)境和溫度、密封表面的圓周速度等因素有關(guān)。本設(shè)計(jì)采用接觸式但氈圈密封。十一，裝配圖小數(shù)據(jù)名稱(chēng)符號(hào)計(jì)算式結(jié)果箱座厚度8箱蓋厚度8箱蓋凸緣厚度12箱座凸緣厚度12箱座底凸緣厚度20地腳螺釘直徑20地腳螺釘數(shù)目查手冊(cè)4起蓋螺栓查表M10x22蓋與座聯(lián)結(jié)=（0.5 0.6）M12油塞螺紋直徑查表16通氣孔螺紋直徑查表M16x1.5油標(biāo)螺紋D6查表M16十二，設(shè)計(jì)小結(jié)：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械課程當(dāng)中一個(gè)重要環(huán)節(jié)通過(guò)了兩周的課程設(shè)計(jì)使我從各個(gè)方面都受到了機(jī)械設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，對(duì)機(jī)械的有關(guān)各個(gè)零部件有機(jī)的結(jié)合在一起得到了深刻的認(rèn)識(shí)。由于在設(shè)計(jì)方面我們沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，理論知識(shí)學(xué)的不牢固，在設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問(wèn)題，如：在選擇計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)件是可能會(huì)出現(xiàn)誤差，如果是聯(lián)系緊密或者循序漸進(jìn)的計(jì)算誤差會(huì)更大，在查表和計(jì)算上精度不夠準(zhǔn)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程及其他課程的理論知識(shí)和應(yīng)用生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中還培養(yǎng)出了我們獨(dú)立完成的精能力，當(dāng)我無(wú)法解決許多個(gè)人無(wú)法解決的問(wèn)題，在這些過(guò)程中我們深刻地認(rèn)識(shí)到了自己在知識(shí)的理解和接受應(yīng)用方面的不足，在今后的學(xué)習(xí)過(guò)程中我們會(huì)更加努力和向上。十三，參考文獻(xiàn)：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)陳立德 主編 第三版 高等教育出版社機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)陳立德 主編 第三版 高等教育出版社機(jī)械制圖劉力 主編 第三版 高等教育出版社主要結(jié)果Pw=5.10kW=3.59=4n1=270.195r/minn2=67.549r/min1P1=5.828kWP2=5.597kWTd=59.771NmT1=205