1、機(jī)械課程設(shè)計(jì)說明書課程名稱：機(jī)械設(shè)計(jì)題目名稱機(jī)械廠裝配車間輸送帶傳動裝置設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)院：電力工程學(xué)院專業(yè)班級： 熱能08-2班學(xué) 號：03081216學(xué)生姓名：唐富強(qiáng)目錄機(jī)械設(shè)計(jì)任務(wù)書機(jī)械課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 1機(jī)械課程設(shè)計(jì)第一階段1.1 、確定傳動方案21.2 、電動機(jī)選擇31.3 、傳動件的設(shè)計(jì)5機(jī)械課程設(shè)計(jì)第二階段2.1 裝配草圖設(shè)計(jì)第一階段說明172.2 軸的設(shè)計(jì)及校核172.3 滾動軸承的選擇212.4 鍵和聯(lián)軸器的選擇22機(jī)械課程設(shè)計(jì)第三階段3.1 、減速器箱體及附件的設(shè)計(jì)233.2 、潤滑方式、潤滑劑及密封裝置的選擇24機(jī)械課程設(shè)計(jì)小結(jié)4.1 、機(jī)械課程設(shè)計(jì)小結(jié)25附 1 ：參考文獻(xiàn)機(jī)械

2、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容0圖2參考傳動方案|v帀動力及傳動裝置F題目D3.機(jī)械廠裝配車間輸送帶傳動裝置設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)一帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置（見圖1）圖1帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置二、課程設(shè)計(jì)的要求與數(shù)據(jù)1、設(shè)計(jì)條件：1）機(jī)器功用 由輸送帶傳送機(jī)器的零部件；2）工作情況 單向運(yùn)輸、輕度振動、環(huán)境溫度不超過 35C；3）運(yùn)動要求輸送帶運(yùn)動速度誤差不超過5%;4）使用壽命 10年，每年350天，每天16小時；5）檢修周期 一年小修；兩年大修；6）生產(chǎn)批量單件小批量生產(chǎn)；7）生產(chǎn)廠型中型機(jī)械廠2、設(shè)計(jì)任務(wù)1） 設(shè)計(jì)內(nèi)容 1、電動機(jī)選型；2、帶傳動設(shè)計(jì)；3、減速器設(shè)計(jì)；4、聯(lián)軸器 選型設(shè)計(jì)；5、其他。2） 設(shè)

3、計(jì)工作量 1、傳動系統(tǒng)安裝圖1張；2、減速器裝配圖1張；3、零件圖2張；4、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份3、原始數(shù)據(jù)主動滾筒扭矩（N m）: 900主動滾筒速度（m/s） : 0.7 主動滾筒直徑（mm） : 320一、機(jī)械課程設(shè)計(jì)第一階段1.1確定傳動方案（1）、傳動方案：方案：電動機(jī)直接通過帶傳動接在兩級圓柱齒輪減速器上，該方案的優(yōu)點(diǎn)是圓柱齒輪的設(shè)計(jì)、加工制造容易，采用臥 式兩級圓柱齒輪減速器。（2）、減速器內(nèi)部工作方式：展開式斜齒嚙合和直齒嚙合。（3）、減速器的總傳動比為34.47,其中帶傳動為2,高速級為4.73低速級為3.64。（4）、部分面形式：水平剖分面形式。（5）、軸承類型：圓錐滾子軸承

4、和深溝球軸承。（6） 、聯(lián)軸器類型：HL和TL系列（7）、傳動方案簡圖如下：.1.2電動機(jī)的選擇1、電動機(jī)的輸出功率的計(jì)算已知工作機(jī)的扭矩T和卷筒轉(zhuǎn)速n，則工作機(jī)輸入功率P :P 二 Tn/9550上式中：工作機(jī)的扭矩 T=900 N m,卷筒轉(zhuǎn)速n:n = 6 1000 v / 二 D = 6010000.7 / (3.14320) r / min1.V帶傳動效率：n=0.962.4對深溝球軸承傳動效率：4 n2=0.993.2對8級圓柱齒輪傳動效率：2 n=0.974.聯(lián)軸器的傳動效率：n4=0.995.滾筒傳動效率：n5=0.9642“1嗎陽05。把上述值代入后得：900 漢 41.78

5、P = cllc ccc=4.8kW95507.822、電動機(jī)的輸入功率P的計(jì)算：本題中起動系數(shù)kd =1.2，故-kd P = 1.24.80查表16-2得，Y系列1500r/min電動機(jī)的具體牌號為：丫132S4-2-B3型額定功率為：5.5kW;額定轉(zhuǎn)矩：2.2;最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩:3、計(jì)算總傳動比并確定傳動比1) 、計(jì)算總傳動比i在上面已經(jīng)確定了電機(jī)滿載轉(zhuǎn)速為 n =1440r/mi n 傳動裝置的總傳動比i為i 二 n 120 P0=1.32/ P0 =0.17包角系數(shù)Ka查表4.8長度系數(shù)Kl查表4.3Ka=0.98Kl=1.01pcz=尸0 + 心 P0 ) KaKLZ=56.6

6、F 0=zv500PC 25=500 6.6 | 2.5 -10.1 7.5425 7.540.98F0=141.45=4.431.320.170.98 1.017）計(jì)算初拉力F。=141.45N）計(jì)算軸壓力QQ=2 z F0 sin(21)=2 x 5x 141.45.4 xsin(呼)Q=1410.43=1410.43 N2、齒輪的設(shè)計(jì)1、高速級圓柱齒輪設(shè)計(jì)及計(jì)算（斜齒圓柱齒輪）表 6.2選 ：1） 選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力 由（機(jī)械設(shè)計(jì)課本）小齒輪40Cr調(diào)質(zhì):(HBSi =260HBS)大齒輪45正火:(HBS2 =210HBS)HBS 260HBSHBS2 二 210HBS許用接觸

7、應(yīng)力H I與齒輪材料、熱處理方法、齒面硬度、應(yīng) 力循環(huán)次數(shù)等因素有關(guān)。Lr其計(jì)算公式為： H lim 7s ZnH min接觸疲勞極限H lim查（機(jī)械設(shè)計(jì)課本）圖6 -4得:二 Hlim1 =700N /mm22Hlim1 =700N/mm2二 Hiim2 =550 N / mm2二h 血2 二 550N /mm接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)Zn應(yīng)用循環(huán)次數(shù)N由（機(jī)械設(shè)計(jì)課本）式 6-7:Ni =60 ri j =60 720 10 350 16N2 二 N1 /i12 二 N1/4.73查（機(jī)械設(shè)計(jì)課本）圖6 -5得;Zn1ZN 2=1.13接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)：SHmin =1，則= 1700 1/1

8、 =721N/mm2lH J - 550 1.13/1 =610.5N/mm2所以取 I-J -621.5N / mm2許用彎曲應(yīng)力匕F 1lcF丄SF miTYnYxmin（機(jī)械設(shè)計(jì)課本）式疲勞強(qiáng)度極限匚帥2二 Fiim1 =540N/mm2二尸爲(wèi)=420N / mm彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)YnYn1 二 Yn2 =1彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)Yx彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù):則：6- 12,查（機(jī)械設(shè)計(jì)課本）圖6-7,查（機(jī)械設(shè)計(jì)課本）圖6 - 8查（機(jī)械設(shè)計(jì)課本）圖6 - 9Sf min -1.4N 2.47109N2=1.08108Zn2 二 1.13Sh min = 1丘町】=700N / mm2 七】 =

9、621.5N / mmjH = 621.5N / mm2二 Fiim1 =540N/mm2二f lim2 二 420N / mmYn1 =Yn2 =1Sf min 14KA 使用系數(shù)查表6.3KA =1.25Kv 動載系數(shù)由推薦值1.05 1.4取 Kv =1.2K： -齒間載荷分配系數(shù)由推薦值1.01.2取 K： “1K :齒向載荷分布系數(shù)由推薦值1.01.2取 K 1*載荷系數(shù)K得 K =1.82a189.8 2.45 0.78 0.99齒輪模數(shù)mZ h 二 2.45材料彈性系數(shù)Ze查表6.4ZE =189.8. N/mm2重合K 二KaKvKK： =1.251.2 1.1 1.1點(diǎn)區(qū)域系

10、數(shù)Zh查圖6 3 （ ：0 -12 ,為=X2 =0 ）螺旋角系數(shù)Z： = cos :系數(shù)Z ；,由推薦值0.750.88取0.78 ,2 1.82 66585 4.71 1621.50.84.71m =cos /乙=49.68 cos1021=2.31mm按表6.6圓整m = 2.5m標(biāo)準(zhǔn)中心距aag；z0/（2cos）2.5 21 99（ cos1）132圓整后?。篴 =132 mm分度圓螺旋角：.KA =1.25Kv =1.2CK ： =1.1K =1.82ZE =189.8 N /mm2Z H 二 2.45Z =0.99Zi0.87d 49.68mmm= 2.5ma = 132 mm1

11、.二z-i(tan：a1tan：) z2(tan：a2tan： )2兀1 “2.55 21 cos11.36、 “J21 tan(arccos) - tan2022.55 21 2 2.5“ “2.55漢 99yos11.3&“t、；一.=1.66Y 二 0.7028-99 (tan(arccos) - tan20 )2.55x99+2x2.5重合度系數(shù)解得：.1.66丫 -0.25 0.75/ ；一解得：丫，0.7022F1 = 96.58N/mm F2 =103.22N / mm2故 -f.=2 1.82 66585 2.53 1.62 0.89 0.702/ 48 53.55 2.5；f

12、2 =2 1.82 665852.18 1.80 0.7020.89/43 53.552.54)、齒輪其他主要尺寸計(jì)算.大輪分度圓直徑d2 :d2 二 252.45mmdf1 =47.3nmdf 2 = 246.2mmd2 =mz2 /cosP =2.5 99/cos11.36= 252.45mm根圓直徑df :df1 =4 -2hf -53.552 1.25 2.5=47.3nmdf 2 =d2-2hf =252.45-2 1.25 2.5=246.2mm頂圓直徑dada1 = 58.55mm da2 二 257.45mmda1 = d1 2ha 二 53.55 2 2.5 二 58.55m

13、mda2.= d2 2ha =252.45 2 2.5 = 257.45mm5）、高速級圓柱齒輪幾何參數(shù)項(xiàng)目小齒輪大齒輪模數(shù)m2.52.5齒數(shù)Z2199壓力角2020分度圓直徑d53.55252.45齒頂咼*3.1253.125齒根高2.52.5f 齒頂圓直徑da47.3246.2齒根圓直徑df標(biāo)準(zhǔn)中心距a齒寬b58.55482、低速級圓柱齒輪設(shè)計(jì)及計(jì)算（直齒圓柱齒輪）1）選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力 由（機(jī)械設(shè)計(jì)課本）小齒輪40Cr調(diào)質(zhì):大齒輪45正火:257.4543表 6.2選 ：(HBSi =260HBS)(HBS2 =210HBS)許用接觸應(yīng)力H I與齒輪材料、熱處理方法、 力循環(huán)次數(shù)

14、等因素有關(guān)。齒面硬度、應(yīng)其計(jì)算公式為:-H lim 7SZNSH minHBSi =260HBSHBS2 二 210HBSZn1 =1.08N2 = 1.152二 Hiim2 =550 N / mm二 Hlim1 = 700 N /接觸疲勞極限、HlimN2 =N1 /i1N1/3.64tHJ -700 1.08/1 =756N / mnf= 550 1.15/1 -632.5N/mm2H 2查（機(jī)械設(shè)計(jì)課本）圖6 4 得:2 mm接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)Zn應(yīng)用循環(huán)次數(shù)N由（機(jī)械設(shè)計(jì)課本）式 6-7:M =60 口 j Lh =60 152.2210 350 16查（機(jī)械設(shè)計(jì)課本）圖6 -5得;接觸

15、強(qiáng)度最小安全系數(shù)：Sh min = 1，則所以取匕J =632.5N / mm22-h lim1 = 700N / mm2；H lim2 二 550N /mmN 5.11108N2=1.40108Zn 1 = 1.08Zn2 = 1.15SH min = 1bH1 =756N / mm2rH2 】 = 632.5N / mml1.01155.02/720 =22.62高速軸工作簡圖如圖（a）所示d! =25mm d2=28mm d3 =30mm d4 =38mm d5=46mmd7 =30mm d6=38mmLi =55mmL2 =55mmL3 =29mmL7 =29mm=9mmL5 二 50

16、mmL4=104mm首先確定個段直徑A段：d! =25mm由最小直徑算出。B 段：d2=28mmC段：d3=30mm與軸承（深溝球軸承6360）配合，取軸承內(nèi)徑D段：d4=38mm 設(shè)計(jì)非定位軸肩取軸肩高度 h=4mmE段：ds=46mm將高速級小齒輪設(shè)計(jì)為齒輪軸，考慮依據(jù)課程設(shè) 計(jì)指導(dǎo)書p116G段,，d7=30mm,與軸承（深溝球軸承6360）配合，取軸承內(nèi)徑F段：d6=38mm,設(shè)計(jì)非定位軸肩取軸肩高度 h=4mm 第二、確定各段軸的長度A 段: L|=55mmB段：L2=5mm考慮軸承蓋與其螺釘長度然后圓整取 55mmC段：L3=29mm,與軸承（深溝球軸承6360）配合,加上擋油盤長

17、度 （參考.減速器裝配草圖設(shè)計(jì)p24）L3 =B+ 3+2=16+11+2=29mmG段：L7=29mm,與軸承（深溝球軸承6360）配合,加上擋油盤長度F 段：=9mm， L6 = 2-2=11-2=9mm結(jié)果E段：L5 =50mm，齒輪的齒寬Br =50mmD段：L4=104mm2、軸U的設(shè)計(jì)計(jì)算1） 、按齒輪軸設(shè)計(jì)，軸的材料取與咼速級小齒輪材料相同，40Cr, 調(diào)質(zhì)處理，查表15-31，取入=1002）初算軸的最小直徑dm”A 嶋 i0 呻41.82 = 44mm因?yàn)閹л嗇S上有鍵槽，故最小直徑加大3% dmin=45mm根據(jù)減速器的結(jié)構(gòu)，軸U的最小直徑應(yīng)該設(shè)計(jì)在與軸承配合部分，初選圓錐滾

18、、子軸承 30209,故取 dmin =45mm軸U的設(shè)計(jì)圖見草圖，由下向上同一號軸知道：首先，確定各段的直徑A段：d1=45mm與軸承（圓錐滾子軸承 30209）配合，L1=41mmB段:d2=50mm,非疋位軸肩，與齒輪配合,L2=8mmC段:：d3 =58mm,齒輪軸上齒輪的分度圓直徑,L3=75mmD段：*=50mm, L4 = 43mmE 段: dl=45mm L5=43mm3、軸片的設(shè)計(jì)計(jì)算軸的材料選用40Cr （調(diào)質(zhì)），可由表15-3查得入=107所以軸的直彳徑 : dmin色代”一 =50mm因?yàn)檩S上有兩個鍵槽，故最小直徑加大6%dmin =50mm由表13.1（機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)

19、計(jì)指導(dǎo)書）選聯(lián)軸器型號為LH4軸孔的直徑d1 =50mnd度L=84mm軸川設(shè)計(jì)圖如下d min =45mmd1 =45mm L1=41mmd2=50mmL2=8mmd3 =58mrh3 =75mmdmin =50mm2111157.51首先，確定各軸段直徑A段：di=60mm,與軸承（深溝球軸承 6360）配合B段：d2=67mm非定位軸肩,h取5mmd3=77mm定位軸肩，取 h=5mmd4=67mm,非定位軸肩，h=3.5mmd5=60mm,與軸承（深溝球軸承 6360）配合d 6=58mm按照齒輪的安裝尺寸確定d 7 =50mm,聯(lián)軸器的孔徑然后、確定各段軸的長度A段:-Li =43m

20、m由軸承長度， 3，2,擋油盤尺寸B段：L2=78mm齒輪齒寬減去2mm便于安裝C段：L3=10mm,軸環(huán)寬度，取圓整值根據(jù)軸承（深溝球軸承6360）寬度需要L4=62m m由兩軸承間距減去已知長度確定L5=29mm,由軸承長度， 2,擋油盤尺寸L6=57mm,考慮軸承蓋及其螺釘長度，圓整得到L7 =84mm聯(lián)軸器孔長度。4、軸的校核計(jì)算 第一根軸：求軸上載荷d1 =60mm d2 =67mm d3 =77mm d3=77mm d4 =67mm d5=60mm d6=58mm d7 =50mmL1 =43mmL2=78mmL3=10mmL4 =62mmL5 =29mmL6 =57mmL7 =8

21、4mm已知:設(shè)該齒輪軸齒向是右旋，受力如右圖:由材料力學(xué)知識可求得水平支反力：L1 = 81.75mm，L2 = 132.25mmL3 = 48.25mmF =1839N,Fr =693N, Fa =496N,Fp =754NFNH1 =703NFnh2 =1136NM H =65013N mm直支反力：爪-違Fnv1 二 Fa = 496N,M a = 11304N mm,Fnv1 = 1360N, Fnv2 =87NFnh 1 = 703NFnh2 =1136NM H = 65013N mmMV1 =61640 N mm， MV2 - -11822 N mm M V3 - -106917

22、N mm合成彎矩M = 6164N mmM2 = 13491N mmM3 = 12513N mmM61640N mm, M 2 = 134918N mm, M 3 = 125132N mm 由圖可知，危險(xiǎn)截面在C右邊W=0.1d3=9469-ca=14.49MPa-ca =M ca/W=14.49MPa70MPa軸材料選用40Cr查手冊/-70MPa 符合強(qiáng)度條件 第二根軸和第三根軸的具體校核步驟省略， 兩根軸都符合強(qiáng)度條件2.3、滾動軸承的選擇1）高速軸（1軸）上滾動軸承的選擇因?yàn)橹慰缇嗖淮?，故采用兩端固定式軸承組合方式, 軸承類型選擇深溝球軸承，軸承的預(yù)期壽命為Lh =24000 h由前

23、計(jì)算結(jié)果所知,軸承所受徑向力Fr= 919.02 N軸向力Fa= 273.63 N基本額定動載荷Cr=27 KN,基本額定靜載荷Cr = 15.2 kn軸承工作轉(zhuǎn)速n N440 r/min初選滾動軸承 6206 GB / T276 94 （參見附錄E-2）Fa/Cor =0.018e =0.21Fa/Fr = 0.298 e X=0.56 Y =2.09,徑向當(dāng)量動載荷fp =1-5P = 20783.14 NP =(XFr YFa)fp= (0.56 919.022.09 273.63) 1.5 =1629.81N1 1C js = Pr L = Pr L311061629.81 (60 2

24、4000 144)3 =20783.14N因?yàn)镃js Cr所以選深溝球軸承6206 GB/ T276- 94滿足要求，相關(guān)數(shù)據(jù)如下:ld = 37D=72 mm B=19 mm amin mm低速軸的軸承校核同上，具體步驟省略，符合強(qiáng)度。2.4、鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器的選擇1）高速軸（1軸）由前面的計(jì)算結(jié)果知：工作轉(zhuǎn)矩T=24.42 N m,工作轉(zhuǎn)速n = 1440 r/min選擇工作情況系數(shù)K=1.75計(jì)算轉(zhuǎn)矩 T-KT 九75 24.42 = 42.74 n m 選TL型彈性套柱銷聯(lián)軸器。按附錄F,選TL4聯(lián)軸器,6206 GB / T27694T 廣 42.74結(jié)果ZC 28 X 62ZC28

25、漢 62型號為：JA25X44 GB4323- 84JA25 漢 44許用轉(zhuǎn)矩T=63 N m,許用轉(zhuǎn)速n=5700 r/min.因TcT, n n,故該聯(lián)軸器滿足要求。選A型普通平鍵：dn=25mm=44mmL21 = 40 - (5 10) = 30 35mm初選鍵：b=8 mm h=7 mm L=34 mm 1=26 mm參考文獻(xiàn) 表 4-3-18 , (T =110MPa t =90MPa由表 4-3-16 ,4000 漢 T 4000 74.42cr =21.47S = 21.47dhl25x7x26 c MPap2000T2000 x24.42=9.39T = 9.39dbl226

26、 t MPa鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度都滿足要求。 2）中間軸（2軸）上鍵聯(lián)接的選擇由前面的計(jì)算結(jié)果知：工作轉(zhuǎn)矩T=112.33 N m選A型普通平鍵?？ㄋ贅O大齒輪連接鍵：* =40mm, L21 =40mmL2 = 40 - (5 10) = 30 35mm初取：b=12 mm h=8 mm L=32 mm l=20 mm鍵 12 X 32 GB1096-79參考文獻(xiàn) 表 4-3-18 , c =110 MPa, t =90 MPa由表 4-3-16 ,400 74000 52.33J = 70.21% _ 丫-70.21ppdhl40疋8疋20 c MPa2000T2000 勺12.33 一

27、-T -22.40T = 22.40dbl402漢20 6.8 mmm K 6.8 mmd 申=16.12 mm % = 16mmM16n = 6Id = 20mmd0 = 45mmL, =27mm=35m mi= 12mm M12Idi =13.5mmDo = 26mmG = 20mm, c2 = 16mmM10Id2 = 9mmD0 = 20mm結(jié)果剖分面凸緣尺寸：G /5mmC2 =12mmG =15mmQ =12mmd3 =(0.70.8)d2 =5.66.4定位銷直徑：d3=6mm1d3 = 6mm軸承旁凸臺半徑：Ri =20mm& = 20mm大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離 亠10mm街=

28、10mm箱體外壁至軸承座端面距離K = + c2 +(5 8) = 47mmK = 47mm剖分面至底面高度：H =(11-2)180mmH = 180mm軸承蓋：D = 72mmd3 = M8,lD0 = D + 2.5d3 = 92mm、1 軸：03D2 = D0 +2.5d3 = 112mmD = 72mmd3 = M8,e = 10, D4 =62,D0 = 92mmQ = 112mm D = 80mmd3 = M8,e =10口 =62,D0 = D + 2.5d3 = 100mm2軸 D2 = D0 +2.5d3 = 120mmD = 80mnrti3 = M8, e = 10,

29、D4 = 68mmQ = 100mmR = 120mmto = 85mmd3 = M8,e = 10,D4 = 68mmD0 = D + 2.5d3 = 105mm3軸：Di = D0 +2.5d3 = 125mmD = 85mmd3 = M8,e f 10, D4 = 75mm0 = 105mmQ = 125mm3.2、潤滑方式、潤滑劑及密封裝置的選擇e = 10,巧=75mm齒輪采用脂潤滑，工業(yè)閉式齒輪油，GB 5903-95,粘度牌號：L-CKB15Q運(yùn)動粘度135165 mm/s(40 C )，傾點(diǎn)-8C,粘度指數(shù)大于90軸承采用脂潤滑，通用鉀基潤滑脂，GB7324-94，代號1號，滴點(diǎn)大于170C,工作錐入度3134mm( 25C, 150g)密封用氈圈密封。 V四、課程設(shè)計(jì)小結(jié)在此次的機(jī)械課程設(shè)計(jì)中，通過對減速器的設(shè)計(jì)，我有了很多 的收獲。首先，通過這一次的課程設(shè)計(jì)，我進(jìn)一步鞏固和加深了所學(xué)的 機(jī)械設(shè)計(jì)基本理論、基本概念和基本知識，培養(yǎng)了自己分析和解決 與本課程有關(guān)的具體機(jī)械所涉及的實(shí)際問題的能力。對減速器的所 有組件都有了更加深刻的理解，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基 礎(chǔ)。其次，通過這次課程設(shè)計(jì)，對減速器各傳動機(jī)構(gòu)以及機(jī)構(gòu)選型、 運(yùn)動方案的確定以及齒輪傳動進(jìn)行運(yùn)動分