【正文】 河北工程大學(xué) 科信學(xué)院 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書 第 1 頁 共 40 頁 目錄 第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書……………………………………… 2 第二章 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的總體設(shè)計(jì)……………………… 4 第三章 V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 …………………………… 7 第四章 高速級齒輪設(shè)計(jì)………………………………… 9 第 五 章 低速級齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) …………………………… 14 第 六 章 各軸設(shè)計(jì)方案…………………………………… 19 第 七 章 軸的強(qiáng)度校核…………………………………… 25 第 八 章 滾動(dòng)軸承選擇和壽命計(jì)算……………………… 39 第 九 章 鍵連接選擇和校核……………………………… 33 第 十 章 聯(lián)軸器的選擇和計(jì)算…………………………… 35 第 十一 章 潤滑和密封形式的選擇……………………… 36 第十 二 章 箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選擇 ……………… 37 總 結(jié)……………………………………………………… 39 參考資料 …………………………………………………… 39 河北工程大學(xué) 科信學(xué)院 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書 第 2 頁 共 40 頁 第一章 設(shè)計(jì) 任務(wù)書 一、 設(shè)計(jì)題目：膠帶輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 機(jī)器的功能要求 膠帶輸送機(jī)是機(jī)械廠流水作業(yè)線上運(yùn)送物料常用設(shè)備之一，其主要功能是由輸送帶完成運(yùn)送機(jī)器零、部件的工作。 機(jī)器工作條件 （ 1）載荷性質(zhì) 單向運(yùn)輸 ，載荷較平穩(wěn)； （ 2）工作環(huán)境 室內(nèi)工作，有粉塵，環(huán)境溫度不超過 35176。 C； （ 3）運(yùn)動(dòng)要求 輸送帶運(yùn)動(dòng)速度誤差不超過 5%；滾筒傳動(dòng)效率為 ； （ 4）使用壽命 8 年，每年 350天，每天 16 小時(shí)； （ 5）動(dòng)力來源 電力拖動(dòng)，三相交流，電壓 380/220V； （ 6）檢修周期 半年小修，二年中修，四年大修； （ 7）生產(chǎn)條件 中型機(jī)械廠，小批量生產(chǎn)。 工作裝置技術(shù)數(shù)據(jù) （ 1）輸送帶工作拉力： F=； （ 2）輸送帶工作速度： V=； （ 3）滾筒直徑： D=400mm。 二、設(shè)計(jì)任 務(wù) 設(shè)計(jì)工作內(nèi)容 （ 1）膠帶輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)（包括方案構(gòu)思、比選、決策）； （ 2）選擇電動(dòng)機(jī)型號及規(guī)格； （ 3）傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算； （ 4）減速器設(shè)計(jì) (包括傳動(dòng)零件、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算，軸承、連接件、潤滑和密封方式選擇，機(jī)體結(jié)構(gòu)及其附件的設(shè)計(jì) )； （ 5） V 帶傳動(dòng)選型設(shè)計(jì)； （ 6）聯(lián)軸器選型設(shè)計(jì)； 河北工程大學(xué) 科信學(xué)院 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書 第 3 頁 共 40 頁 （ 7）繪制減速器裝配圖和零件工作圖； （ 8）編寫設(shè)計(jì)說明書； （ 9）設(shè)計(jì)答辯。 提交設(shè)計(jì)成品 需要提交的設(shè)計(jì)成品：紙質(zhì)版、電子版（以班級學(xué)號＋中文姓名作為文件名）各 1 份。內(nèi)容包括： （ 1） 減速器裝配圖一張； （ 2）零件圖 2張 (完成的傳動(dòng)零件、軸和箱體的名稱 )； （ 3）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。 三、設(shè)計(jì)中應(yīng)注意事項(xiàng) ，并注意隨時(shí)整理結(jié)果，列表保存。 。（標(biāo)準(zhǔn)件和標(biāo)準(zhǔn)尺寸） ：強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)、加工工藝等。 ，多方案比較，擇優(yōu)選用。 。 。 四、設(shè)計(jì)階段 ； ； ； 。 五 、完成時(shí)間 要求在 2020年 12月 10 日之前完成全部設(shè)計(jì)任務(wù)。 指導(dǎo)教師：姚貴英 2020 年 9月 2日 河北工程大學(xué) 科信學(xué)院 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書 第 4 頁 共 40 頁 第二章 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的總體設(shè)計(jì) 一、帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)方案如下圖所示 043 皮帶輪1 2電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器 二、 電動(dòng)機(jī)的選擇 1．電動(dòng)機(jī)容量選擇 根據(jù)已知條件由計(jì)算得知工作機(jī)所需有效功率 kWpvP w 00 80010 00 ???? 設(shè)： 帶? —— 對 V 帶 效率。 帶? = 軸? —— 對滾動(dòng)軸承效率。 軸? = 聯(lián)? —— 為齒式聯(lián)軸器的效率。 聯(lián)? = 齒? —— 為 7 級齒輪傳動(dòng)的效 率。 齒? = 筒? —— 輸送機(jī)滾筒效率。 筒? = 估算傳動(dòng)系統(tǒng)的總效率： 242242 ??????????? 筒齒軸聯(lián)帶 ?????? 工作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)攻率為： kWpp wr ??? ? Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)中應(yīng)滿足 ： rm pp ? ， 因此綜合應(yīng)選電動(dòng)機(jī)額定功率 kwpm ? 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇 河北工程大學(xué) 科信學(xué)院 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書 第 5 頁 共 40 頁 根據(jù)已知條件由計(jì)算得知輸送機(jī)滾筒的工作轉(zhuǎn)速 m i 06060 rD vn w ?? ???? π? 查表得 V 帶傳動(dòng)比范圍為 i1∈ [2,4]；二級圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比為i2≤ [8,60 ]?？倐鲃?dòng)比的范圍為 [16,240]； 則電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍為[993,14897]。 方案比較 方案號 型號 額定功率 KW 同步轉(zhuǎn)速 r/min 滿載轉(zhuǎn)速 r/min 1 Y160L2 3000 2930 2 Y180M4 1500 1470 由表中數(shù)據(jù)可知兩個(gè)方案均可行，但方案 2 的傳動(dòng)比較小，傳動(dòng)傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)尺寸較小。因此可采用方案 2，選定電動(dòng)機(jī)的型號為 Y180M4。 其主要參數(shù)如下表： 方案號 型號 額定功率 KW 同步轉(zhuǎn)速 r/min 滿載轉(zhuǎn)速 r/min 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 2 Y180M4 1500 1470 三、傳動(dòng)比的分配 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比 ： 0nniwm ??? ii 2 ??? 23 ??? 河北工程大學(xué) 科信學(xué)院 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書 第 6 頁 共 40 頁 43201 ???? iiii ，， 四、傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)設(shè)計(jì) 傳動(dòng)系統(tǒng)各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算如下： 0 軸 —— 電動(dòng)機(jī)軸 m in1 4 7 00 rn ? kwp ? mNnpT ???? 4 70 5 509 5 50000 1 軸 —— 減速器 高速 軸 m in14700101 rinn ?? kwpp ???? 聯(lián)? mNiTT ?????? 聯(lián)? 2 軸 —— 減速器中間 軸 312 rinn ??? kwpp ???? ? mNiTT ?????? ? 3 軸 —— 減速器低速軸 m 223 rinn ??? kwpp ???? ? mNiTT ?????? ? 4 軸 —— 工作機(jī) 河北工程大學(xué) 科信學(xué)院 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書 第 7 頁 共 40 頁 m in/ 34 ?? 8 0 3434 ???? ?mNiTT ?????? ? 軸號 電動(dòng)機(jī) 減速器 工作機(jī) 0 軸 1軸 2 軸 3軸 4軸 轉(zhuǎn)速 r/min 1470 1470 功率 kw 轉(zhuǎn)矩 N?m 聯(lián)接、傳動(dòng)件 聯(lián)軸器 齒輪 齒輪 聯(lián)軸器 傳動(dòng)比 1 1 傳動(dòng)效率 第三章 V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 確定功率 PC KA為工作情況系數(shù)，查課本表 87 可得 KA= 即 PC=KAPed= = 選擇 V 帶的型號 根據(jù)計(jì)算功率 PC=，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 n1=1470r/min，由課本圖 811選擇 B 型普通 V 帶。 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 dd dd2 由課本表 88 和圖 811 得 mind =125mm 取 m i n1 1 4 0 dmmd d ?? 大帶輪的基準(zhǔn)直徑 mmdd dd 9 71 4 122 ???? 由課本表選取標(biāo)準(zhǔn)值 dd2=600mm， 河北工程大學(xué) 科信學(xué)院 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書 第 8 頁 共 40 頁 則實(shí)際傳動(dòng)比 i、從動(dòng)輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速分別為 m in/r34314701406000112??????innddidd 驗(yàn)算帶速 v smnd d / 1470140100060v 11 ?? ????? ?? 帶速在 5～ 25的范圍內(nèi) 。 確定帶的基準(zhǔn)長度 Ld和實(shí)際中心距 a 根據(jù)課本（ 820）式得 )(2)( 21021 dddd ddadd ???? 得 1480518 0 ?? a 初定中心距 mm1 0 0 00 ?a ，由課本式 (822)得： mmaddddaL dddd10004)140600()600140(2100024)()(22202122100?????????????ππ 查課本表 82 可得： Ld=3150mm 由課本（ 823）式得實(shí)際 中心距 a 為 mmLLaa d 9672 2 153 1 501 0 002 00 ??????? 中心距 a 的變動(dòng)范圍為 mm9203 1 5 i n ?????? dLaa mmLaa d 1 0 6 23 1 5 a x ?????? 檢驗(yàn)小帶輪包角α 1 河北工程大學(xué) 科信學(xué)院 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書 第 9 頁 共 40 頁 由課本式（ 817）得 ?????????? )(180 12 add ddα 確定 V 帶根數(shù) Z 由 dd1=140mm 和 n0=1470r/min，查表得 P0=。 根據(jù) n0=1470r/min， i= 和 B 型帶，查表得Δ P0=。 查表得 Kα =， KL=。 )( )(z00???????LC KKPP PαΔ 取 z=7 根。 求初拉力 F0 及帶輪軸上的壓