【正文】 南 科 技 大 學 機械設計課程設計說明書 2 參考 文獻 ................................................................................................................. 27 西 南 科 技 大 學 機械設計課程設計說明書 3 第一章 任務書 課程設計說明 題目及原始數(shù)據(jù)確定： 本人選擇的是帶式運輸機傳動裝置的 c 組傳動方案（二級展開式圓柱齒輪減速器）的第 5組數(shù)據(jù)。 本設計為課程設計，通過設計 帶式運輸 傳動裝置，學習機械設計的基本過程、步驟，規(guī)范、學習和掌握設計方法，以學習的各種機械設計，材料，運動，力學知識為基礎，以《機械設計》、《機械原理》、《機械制圖》、《機械設計課程設計手冊》、《制造技術(shù)基礎》、《機械設計課程設計指導 書》以及各種國標為依據(jù)，獨立自主的完成板栗脫殼機傳動裝置的設計、計算、驗證的全過程。親身了解設計過程中遇到的種種問題和解決的方法，思考、分析最優(yōu)方案，這是第一次獨立自主的完成設計過程，為畢業(yè)設計以及以后的就業(yè)工作做下鋪墊。 帶式運輸機傳動裝置的設計 帶式運輸機工作原理 帶式運輸機傳動示意圖如圖 11所示 。 已知條件 1)工作條件 :兩班制，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)室內(nèi) 工作，有粉塵，環(huán)境最高溫度 35℃ 。 2)使用折舊期 :8年 。 3)檢修間隔 期 :四年一次大修 ,兩年一次中修 ,半年一次小修 。 4)動力來源 :電力 ,三相交流 ,電壓 380/220V。 5)運輸帶速度允許誤差 :177。 5%。 6)制造條件及生產(chǎn)批量 :一般機械廠制造 ,小批量生產(chǎn)。 設計數(shù)據(jù) 設計數(shù)據(jù)見表 。 圖 11 帶式運輸機傳動示意圖 西 南 科 技 大 學 機械設計課程設計說明書 4 表 設計數(shù)據(jù) 注：運輸帶與卷筒之間及卷筒軸承的摩擦影響已經(jīng)在 F 中考慮。 傳動方案 表 傳動方案 編號 方案 編號 方案 a 帶 單級斜齒圓柱齒輪減速器 d 二級同軸式圓柱齒輪減速器 b 錐齒輪減速器 開式齒輪 e 圓錐圓柱齒輪減速器 c 二級展開式圓柱齒輪減速器 f 單機蝸桿減速器 設計內(nèi)容 1）按照給定的原始設計數(shù)據(jù)編號（編號） 5 和傳動方案（編號） c 設計減速器裝置； 2）完成減速器裝配圖 1張（ A0或 A1） 。 二級展開式圓柱齒輪減速器 簡圖 二級展開式圓柱齒輪減速器傳動方案簡圖如圖 12所示 。 題 號 參 數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 運輸帶工作拉力 F/N 1500 2200 2300 2500 2600 2800 3300 4000 4500 4800 運輸帶工作速度 v（ m/s） 滾筒直徑 D（ mm） 220 240 300 400 220 350 350 400 400 500 圖 12 二級展開式圓柱齒輪減速器 電機 聯(lián)軸器 減速器 卷筒 運輸帶 西 南 科 技 大 學 機械設計課程設計說明書 5 第二章 電機設計 電機型號選擇 按照 的已知條件（ 1）、（ 4），根據(jù) [3]選用三機籠型電動機，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓 380V， Y型。 電機功率選擇 ?wd PP ? （ 21） 式中 dp 為電動機功率， wp 為負載功率， ? 為總效率。 ???? 223120 ??? （ 22） 式 中 ?0—— 聯(lián)軸器 效率， 由 [3]表 15， 取 0??（ 彈性柱銷聯(lián)軸器 ） ， ?1—— 軸承效率， 由 [3]表 15， 取 1??（ 球軸承） ， ?2—— 齒輪傳動效率， 由 [3]表 15， 取 2??（ 按 [1]表 選 7級 圓柱齒輪） 。 FvPw ? （ 23） 已知 NF 2600? ， smv /? ， 西 南 科 技 大 學 機械設計課程設計說明書 6 kWPd 439。?由式（ 21）、（ 23）、（ 24）并代入數(shù)據(jù)解得 kWPw ? 由 [3]表 121，滿足要求的電機額度功率為 電機轉(zhuǎn)速選擇 傳動比 按 [3] 表 145, 推 薦 傳 動 比 40~8i ? ， 則 電 機 轉(zhuǎn) 速 范 圍m i n )/(38 2 0~ )40~8( rDvin w ??????? ? 符合這一范圍的的同步轉(zhuǎn)速有 1000r/min， 1500r/min， 3000r/min。 根據(jù) [3]表 121查出有三種合適的電機，如表 所示。 表 部分功率為 4kW 的 Y 系列三相異步電機 方案 電機型號 額定功率/kW 電機轉(zhuǎn)速/(r/min) 電機質(zhì)量/kg 傳動比vDni w?? 同步 滿載 1 Y132M16 4 1000 960 73 2 Y112M4 4 1500 1440 43 3 Y112M2 4 3000 2890 45 綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量和 卷筒 帶傳動、減速器的傳動比，以及功率因數(shù)等，選擇第 2種方案，即電動機型號為 Y112M4。 此時 ?i 。電機外形尺寸參數(shù)如表 所示。 表 電機外形尺寸參數(shù)，電機外形見 圖 21 A B C D E F G H K AB AC AD HD L 190 140 70 28 + 60 8 24 112 12 245 230 190 265 400 kWPd ?西 南 科 技 大 學 機械設計課程設計說明書 7 圖 21 電機外形圖 二級減速傳動比分配 根據(jù) [3]表 142， 單級傳動比圓柱齒輪常用值 3~ 5及 [3]P203 推薦的展開式二級圓柱齒輪減速器推薦高速級傳動比 21 )~( ii ? ，取 21 ii? ，則2221 iiii ?? ，故 ?? ii ， 21?? iii ， 21,ii 均在 3~ 5范圍內(nèi)。 其中 )2,1( ?kik 為軸 k與軸 k+1 的傳動比，見圖 22。 圖 22 減速器的各軸 軸 3 軸 4 軸 2 軸 1 西 南 科 技 大 學 機械設計課程設計說明書 8 計算各軸的 運 動和動力參數(shù) 計算各軸轉(zhuǎn)速 軸 1 m in/1 4 4 01 rnn w ?? ， 軸 2 m in/ 1 3112 rinn ?? ， 軸 3 m in/223 rinn ?? 。 計算各軸輸入功率、輸出功率 1)輸入功率 軸 1 kWPP d 39。 01 ????? ? ， 軸 2 kWPP ??????? ?? ， 軸 3 kWPP ??????? ?? 。 2）輸出功率 各軸的輸出功率為輸入功率乘軸承效率 ， 分別為 軸 1 kWPP 39。 111 ????? ? ， 軸 2 kWPP 39。 122 ????? ? ， 軸 3 kWPP 39。 333 ????? ? 。 各軸的輸入、輸出轉(zhuǎn)矩 1） 電動機軸輸出轉(zhuǎn)矩 電機輸出轉(zhuǎn)矩 NnPT wdd 04955 039。955 0 ?????。 2） 軸輸入轉(zhuǎn)矩 軸 1 mNnPT ?????? 4 5 509 5 50 111 ， 西 南 科 技 大 學 機械設計課程設計說明書 9 軸 2 mNnPT ?????? 222， 軸 3 mNnPT ?????? 333。 3） 軸輸出轉(zhuǎn)矩 軸 1 mNTT ?????? 39。 111 ? ， 軸 2 mNTT ?????? 39。 122 ? ， 軸 3 mNTT ?????? 39。 133 ? 。 4） 各軸動力參數(shù)如表 所示 表 各軸動力參數(shù) 軸號 功率 P/KW 轉(zhuǎn)距 T/N*M 轉(zhuǎn)速 r/min 轉(zhuǎn)動比 i 輸 入 輸出 輸入 輸出 電機 — 4 — 1440 1 軸 1 1440 軸 2 軸 3 西 南 科 技 大 學 機械設計課程設計說明書 10 ?i第三章 齒輪傳動設計 高速級齒輪傳動計算 已知輸入功率 kWP ? ， 小齒輪轉(zhuǎn)速 min/14401 rn ? ， 傳動比 工作條件：兩班制，連續(xù)單向傳動，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵，環(huán)境最高溫度 35℃。制造條件：一般機械廠制造，小批量生產(chǎn)。使用折舊期 8 年。 （ 1）傳動形式 由工作條件選擇閉式傳動。 (2)選定齒輪類型 因功率 不大 速度 不高 ， 載荷平穩(wěn)，并考慮制造條件， 故選用直齒圓柱齒輪傳動 。 （ 3） 選定齒輪材料 由 [1]表 選擇小齒輪材料為 40Cr(調(diào)質(zhì) )，硬度為 280HBS,大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，二者材料硬度差為 40HBS。 （ 4） 選擇齒數(shù) 由 [1]P140 建議，取 小齒輪齒數(shù) 1z =30，大齒輪齒數(shù) ???? ZiZ ， 又 由 [1]公式（ ）