【正文】 一份 2 1 緒論 設(shè)計目的 （ 1）培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想，訓練綜合運用機械設(shè)計課程和其他相關(guān)課程的基礎(chǔ)理論并結(jié)合生產(chǎn)實際進行分析和解決工程實際問題的能力，鞏固、深化和擴展了相關(guān)機械設(shè)計方面的知識。 （ 2）通過對通用機械零件、常用機械傳動或簡單機 械的設(shè)計，使我們掌握了一般機械設(shè)計的程序和方法，樹立正確的工程設(shè)計思想，培養(yǎng)獨立、全面、科學的工程設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。 （ 3）另外培養(yǎng)了我們查閱和使用標準、規(guī)范、手冊、圖冊及相關(guān)技術(shù)資料的能力以及計算、繪圖數(shù)據(jù)處理 等 設(shè)計方面的能力。 傳動方案擬定 傳動系統(tǒng)的作用及傳動方案的特點： 機器一般是由原動機、傳動裝置和工作裝置組成。傳動裝置是用來傳遞原動機的運動和動力、變換其運動形式以滿足工作裝置的需要，是機器的重要組成部分。傳動裝置是否合理將直接影響機器的工作性能、重量和成本。合理的傳動方案除 滿足工作裝置的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便。 本設(shè)計中原動機為電動機，工作機為皮帶輸送機。傳動方案采用了兩級傳動，第一級傳動為帶傳動，第二級傳動為單級直齒圓柱齒輪減速器。 帶傳動承載能力較低，在傳遞相同轉(zhuǎn)矩時，結(jié)構(gòu)尺寸較其他形式大，但有過載保護的優(yōu)點，還可緩和沖擊和振動，故布置在傳動的高速級，以降低傳遞的轉(zhuǎn)矩，減小帶傳動的結(jié)構(gòu)尺寸。 齒輪傳動的傳動效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽 命較長，是現(xiàn)代機器中應(yīng)用最為廣泛的機構(gòu)之一。本設(shè)計采用的是單級斜 齒 圓柱 輪傳動。 減速 器的箱體采用水平剖分式結(jié)構(gòu)，用 HT200灰鑄鐵鑄造而成。 傳動方案的分析與擬定 1． 工作條件：使用年限 8年， 4年大修， 兩 班工作制，載荷 稍有波動 ， 多灰塵環(huán)境 。 2． 原始數(shù)據(jù)： 帶工作拉 力 F=1950N； 帶速 V=； 滾筒直徑 D=450mm； 3 3． 方案擬定： 采用 Ｖ 帶傳動與齒輪傳動的組合，即可滿足傳動比要求，同時由于帶傳動具有良好的緩沖，吸振性能，適應(yīng)大起動轉(zhuǎn)矩工況要求，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用維護方便。 圖 1 帶式輸送機傳動系統(tǒng)簡圖 4 計 算 及 說 明 結(jié)果 2 減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計算 電動機類型及結(jié)構(gòu)的選擇 本減速器設(shè)計為水平剖分，選用 Y 系列三相異步電動機，封閉臥式結(jié)構(gòu)。 電動機選擇 （一）工作機的功率 Pw wP =FV/1000=1950（二）總效率 總? 總? = 帶? 齒輪? 聯(lián)軸器? 2軸承? = 178。= （三）所需電動機功率 dP Pd= 查《機械零件設(shè)計手冊》得 Ped = 4 kw 確定電動機轉(zhuǎn)速 卷筒工作轉(zhuǎn)速為： n 卷筒 =601000V/（ πD） = r/min 根據(jù)《機械設(shè)計課程設(shè)計》 Ｐ 5 表 22 推薦的 傳動比合理范圍，取圓柱齒輪傳動一級減速器傳動比 齒i =3~5 范圍。取 Ｖ 帶傳動比4~2?帶i 。則總傳動比理論范圍為： 總i =6~20。 故電動機轉(zhuǎn)速的可選范為 dn =總i wn =～ r/min 則符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有： 750、 1000 和 1500r/min， 由標準查出三種適用的電動機型號： 方案 電 動 機型 號 額 定 功 率 電動機轉(zhuǎn)速 (r/min) 同 步 滿 載 1 Y160M18 4kw 750 720 2 Y132M16 4kw 1000 960 3 Y112M18 4kw 1500 1440 綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、結(jié)構(gòu)和帶傳動、減速器傳動 電動機額定功率 Ped = 3 kw dP = kw n 卷筒 = r/min 總i = ～ r/min 5 比 ,可見第 2 方案比較適合。 因 此選定電動機型號為 Y100L24， 滿n =1430r/min。 確定傳動裝置的總傳動比和分配級傳動比 1． 確定傳動裝置的總傳動比由選定的電動機滿載轉(zhuǎn)速 滿n 和工作機主動軸轉(zhuǎn)速 卷軸n 可得傳動裝置總傳動比為： 總i = 滿n / 卷軸n = 2． 分配各級傳動裝置傳動比： 總傳動比等于各傳動比的乘 積 總i =帶i 齒i 取 帶i =（普通 V帶 i=2～ 4） 因為： 總i =帶i 齒i 所以： 齒i ＝ 總i ／ 帶i ＝ 動力運動參數(shù)計算 1．轉(zhuǎn)速 n 0n = 滿n =1430 In = 0n / 帶i = 滿n / 帶i = （ r/min ） IIn = In / 齒i =（ r/min） IIIn = IIn =（ r/min） 2．功率 P Ⅰ軸 ： )( kwPP ???? ? Ⅱ軸： )(2 . 9 70 . 9 80 . 9 9 53 . 0 5軸承齒輪12 kwPP ????? ?? 卷筒 軸 )( kwPP ????? ?? 3．轉(zhuǎn)矩 T 選定電動機 型號為 Y100L24 I 帶 =3 齒i = In =（ r/min） IIn =（ r/min） IIIn =（ r/min） kwP ? kwP ? kwP ?kwP ? 6 3 1 .9 3/9 5 50 000 ?? nPT (N﹒ m) Ⅰ軸 )( mNiTT ??? ? Ⅱ軸 ?? iTT ?? (N﹒ m) 卷筒軸 ?? iTT ?? (N﹒ m) 將上述數(shù)據(jù)列表如下： 軸號 功率 P/kW N /() T / (N﹒ m) i 0 960 1 2 3 1 T0= (N﹒ m) T1= (N﹒ m) T2= (N﹒ m) T3= (N﹒ m) 計 算 及 說 明 結(jié)果 7 3 傳動零件的設(shè)計計算 普通 V 形帶傳動 設(shè)計普通 V 形帶傳動須確定的內(nèi)容是：帶的型號、長度、根數(shù)，帶輪的直徑、寬度和軸孔直徑中心距 、 初拉力及作用在軸上之力的大小和方向 1． 選擇帶的型號： 查表 138 得 KA=, 則計算功率為 PC=KAP=4= 根據(jù) 1n 、 cP 查表，選取 B 型帶。 2． 確定帶輪基準直徑、驗算帶速 查資料表 139,選取 d1=125mm 帶速驗算： V=n1d 1π/（ 100060） =125960/100060=介于 5~25m/s 范圍內(nèi)，故合適 大帶輪基準直徑 d2=n0/n1d 1(1ε )=125()= 故可選標準值 425mm 3． 確定帶長和中心距 a： （ d1+d2） ≤a0≤2（ d1+d2） （ 125+425） ≤a0≤2（ 125+425） 385mm≤a0≤1100mm 初定中心距 a0=825mm ，則帶長為 L0=2a0+π（ d1+d2） /2+（ d2d1） 2/(4a0) =2825+π（ 125+425） /2+（ 425125） 2/(4825) = mm 查 13－ 2 表，按標準選帶的基準長度 Ld=2800mm 的實際 中心距 a= a0+(LdL0)/2=825+()/2=960 mm 4． 驗算小帶輪上的包角 α1 α1=1800(d2d1)1200 小輪包角合適 選 B型帶 d1=125mm d2=425mm 帶中心距 a =960mm 8 斜 齒圓柱齒輪 按輸入的轉(zhuǎn)速 r/min， 傳動比 計算，傳動功率,連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)來計算。 （ 1） 選定齒輪材料、熱 處理方式和精度等級 因載荷較平穩(wěn)，小齒輪、 大齒輪選軟齒面，小齒輪的材料為45 鋼調(diào)質(zhì)，調(diào)制處理，齒面硬度為 260HBS，大齒輪選用 45 號鋼正火處理，齒面硬度為 215HBS。 。 齒輪精度初選 8 級 （ 2） 初選齒數(shù)和齒寬系數(shù)。 Z1=20 Z2=Z1i 齒 =69 取 φ d= 滑動率及修正： ε=1 （ d2 IIn ） /d2 滿n =0% 帶實際傳動比： i39。=d2/d1（ 1ε） = 從動輪轉(zhuǎn)速： IIn 39。= 滿n / i39。= 修正后齒輪傳動比： i= 齒輪幾何尺寸的設(shè)計計算 按齒面