【正文】 目 錄 一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) …………………………………………… … ……………… 1 二、傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明 …………………………………… … ………… 2 三、電動(dòng)機(jī)的選擇 ………………………………………………… … ……… 3 四、 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) …………………………………………… 3 五、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 …………………………………………………… 4 V帶輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 …………………………………………………… 4 高速級(jí)齒輪組的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核………………………… … ………… 6 低速級(jí)齒輪組的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核……… ………………… … ………… 9 六、軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ………………………………………………………… 12 高速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算…………………………………… … …………… 12 中間軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算…………………………………… … …………… 14 低速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算…………………………………… … …………… 17 七、滾動(dòng)軸承的計(jì)算與校核 ………………………………………………… 20 高速軸上軸承（ 7206AC）的計(jì)算與校核 ……………………………… 20 中間軸上軸承（ 7208AC）的計(jì)算與校核 ……………………………… 21 低速軸上軸承（ 7212AC）的計(jì)算與校核 ……………………………… 22 八、鍵聯(lián)接的選擇及校核 …………………………………………………… 23 九、潤(rùn)滑方式的選擇與密封 ………………………………………………… 24 十、減速器附件的選擇 ……………………………………………………… 24 十一、減速箱體的參數(shù) ……………………………………………………… 25 十二、設(shè)計(jì)小結(jié) ……………………………………………………………… 26 十三、參考資料 ……………………………………………………………… 26 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō) 明 （第 1 頁(yè)） 結(jié)果 一、 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 題目名稱(chēng) 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置 學(xué)生學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì) 姓 名 學(xué) 號(hào) 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)一帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置（見(jiàn) 圖 1）。設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)包括：傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)；傳動(dòng)零件、軸、軸承、聯(lián)軸器等的設(shè)計(jì)計(jì)算和選擇；減速器裝配圖和零件工作圖設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)。 圖 2 為參考傳動(dòng)方案。 課程 設(shè)計(jì)的要求與數(shù)據(jù) 已知條件： 1．運(yùn)輸帶工作拉力： F = kN； 2．運(yùn)輸帶工作速度： v = m/s； 3．卷筒直徑： D = 300 mm； 4．使用壽命： 8 年； 5．工作情況：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)； 6．制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠(chǎng)制造，小批量。 7．工作環(huán)境：室內(nèi)，輕度污染環(huán)境； 8．邊界連接條件：原動(dòng)機(jī)采用一般工業(yè)用電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)裝置與工作機(jī)分別在不同底座上，用彈性聯(lián)軸器連接。 動(dòng)力及傳動(dòng)裝置DvF動(dòng)力及傳動(dòng)裝置圖 1 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置 圖 2 參考傳動(dòng)方案 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 （第 2 頁(yè)） 結(jié)果 課程 設(shè)計(jì)應(yīng)完成的工作 1．減速器裝配圖 1 張； 2．零件工作圖 2 張； 3．設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 份。 二、傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明 系統(tǒng)總體方案：電動(dòng)機(jī)→傳動(dòng)系統(tǒng)→執(zhí)行機(jī)構(gòu)； 初選三種傳動(dòng)方案，如下： (a)二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng) (b)為渦輪渦桿減速器 (c)為二級(jí)圓柱圓錐減速器 系統(tǒng)方案總體評(píng)價(jià)： （ b ）方案為整體布局最小，傳動(dòng)平穩(wěn)，而且可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，但 是帶式運(yùn)輸機(jī)要求長(zhǎng)時(shí)間的工作，由于渦桿傳動(dòng)效率低，功率損失大，很不經(jīng)濟(jì)。 （ C） 方案布局比較小，但是圓錐齒輪加工困難，特別的是大直徑，大模數(shù)的錐輪，所以一般不采用。 （ a）方案 采用二級(jí)圓柱齒輪減速器，適合于繁重及惡劣條件下長(zhǎng)期工作，使用與維護(hù)方便。（缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)尺寸稍大） 高速級(jí)常用斜齒，低速級(jí)可用直齒或斜齒。由于相對(duì)于軸承不對(duì)稱(chēng)，要求軸具有較大的剛度。高速級(jí)齒輪在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，以減少因彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均的現(xiàn)象。常用于載荷較平穩(wěn)的場(chǎng)合，應(yīng)用廣泛。傳動(dòng)比范圍： i = 8 ～ 60 最終方案確定： 電動(dòng)機(jī)→傳動(dòng)系統(tǒng)→執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如下圖） 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 （第 3 頁(yè)） 結(jié)果 三、電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式 因?yàn)楸緜鲃?dòng)的工作狀況是：載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)，無(wú)特殊要求。所以選用常用的臥式封閉型 Y系列三相異步交流的電動(dòng)機(jī)。其效率高、工 作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。 電動(dòng)機(jī)容量 （ 1）卷同軸的輸出功率 ： wFVPw ? ???? （ 2）電動(dòng)機(jī)輸出功率 Pd 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》 P12 頁(yè)表 — 常用機(jī)械傳動(dòng)效率 ?。? 普通 V 帶 η = 滾動(dòng)軸承 η = 圓柱齒輪 η = 彈性聯(lián)軸器η = 滑動(dòng)軸承 η = 滾筒及運(yùn)輸帶效率： η = 所以， 傳動(dòng)裝置總效率為： η總 =η v 帶 η滾 η齒 η滾 η齒 η滾 η聯(lián) η滑 η平帶 ? = 7 3 9 7 9 7 9 8 ***** 2365423321 ???????? = 電動(dòng)機(jī)所需功率為 wPP wd ?? 4 5 5 ??? 驅(qū)動(dòng)額定功率 Ped 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》 P188 頁(yè)表 ， 選用電動(dòng)機(jī)額定功率 Ped = ≥ dP 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 查《課程設(shè)計(jì)》表 ， V 帶傳動(dòng)比范圍 i1=2～ 4，圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍 i2=3～ 6, 驅(qū)動(dòng)卷筒的轉(zhuǎn)速 m rD vnw ＝? ????? ? 所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可旋范圍為： n = nw i1 i2 i2＝ 1720～ 13758r/min 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定 查《課程設(shè)計(jì)》表 Y 系列籠型三相異步交流電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速有： 3000r/min、 1500r/min、 1000r/min、 750r/min； 選取電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為 n = 3000r/ min,取電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y132S2－ 2， 所選取電動(dòng)機(jī)： 額定功率為 wPed ?? 滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速為 min2900rnm ? i= mn / wn =2900/ = 三級(jí)傳動(dòng)時(shí) i=15~50，故電動(dòng)機(jī)合格。 四、傳動(dòng)裝置 的 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比 i= mn / wn =2900/ = 合理分配各級(jí)傳動(dòng)比 取 V 帶傳動(dòng)比 i1 = 3，則減速 箱的傳動(dòng)比為： i2 = i/ i1 = 減速箱采用二級(jí)減速： i2 = i21 i22 i 高 =（ ~） i 低 取 i21 = i22 則 i21 = i22 = wP = ? = dP = wPed ?? i21= i22= 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 （第 4 頁(yè)） 結(jié)果 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 （ 1）各軸轉(zhuǎn)速 ： 電動(dòng)機(jī) 軸 為 0 軸，減速箱輸入軸 （高速軸） 為 1 軸，中間軸為 2 軸，輸出軸 （低速軸） 為 3軸。 n0= min2900 rnm ? n1= min9673290010 rin ?? n2 = m ri ?? n3 = rin ?? （ 2）各軸的輸入功率： wPP d ? ?? wPP ?? ????? 帶 wPP ?? ? ????? 滾齒 wPp ?? ? ????? 滾齒 （ 3） 各軸轉(zhuǎn)矩 ： 電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩： NmnPT m 01 ?? 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩： NmnPT 111 ?? 同理 NmT ? NmT ? 附錄： 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理于下表 項(xiàng)目 電動(dòng)機(jī) 高速軸 中間軸 低速軸 轉(zhuǎn)速 r/min 2900 967 267 96 功率 kw 轉(zhuǎn)矩 N m 傳動(dòng)比 3 效率 五、傳動(dòng)件的 設(shè)計(jì)與計(jì)算 V 帶輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 （ 1） 確定計(jì)算功率 工作情況：兩班 制 ,連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn) ∴查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8－ 7（ 156 頁(yè)）得 KA = 計(jì)算功率 Pca Pca = KA Ped = =9kw （ 2） 選擇帶型 根據(jù)計(jì)算功率 Pca和小帶輪轉(zhuǎn)速 n1 ，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 8－ 11， ,擇 A 型普通 V 帶 （ 3） 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 并驗(yàn)算帶速 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8－ 6， A 型 V 帶輪最小直徑： dmin =75mm 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8－ 8， 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑， dd1= 90mm 從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑： dd2 = d1 i1 = 90 3 = 270mm 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8－ 8， 從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑 取 dd2 = 280mm V = dd1 n1/60 1000 = （ v=5— 25m/s，符合） （ 4） 確定中心距、帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度及包角 初定中心距，根據(jù)式 )(2)( 21021 dddd ddadd ???? 可得： 259mma0740mm 動(dòng)力參數(shù)如左 Pca=9kw dd1= 90mm dd2=280mm 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 （第 5 頁(yè)） 結(jié)果 初步確定中距 a0 = 400mm 據(jù)教材《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 8－ 22 初步計(jì)算帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld = 2a0 + (dd1 + dd2)/2 + ( 4/)( 212 dd dd ?a0 = 1404mm 由表 8－ 2 選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 : Ld = 1400mm 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 8－ 21 計(jì)算實(shí)際中心距 mmLLaa dd 3982 1 4 0 41 4 0 040020 ??????? ? （ 5） 驗(yàn)算小輪包角 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 8－ 25， ooooddoa dd 121 ?????????? 1? ≥ 090 （ 6） 計(jì)算 V 帶的根數(shù) 按 機(jī)械設(shè)計(jì)》式 8－ 22， 由 min/29001 rn ? ， mmdd 901 ? ， 31?i ， Ld = 1400mm 查表 84a 和 84b 得 KWP ? KWP ?? （結(jié)合插補(bǔ)法） 由表 85 查 得 ??K （取大，避免打滑） 由表 82，查得 ?LK 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 8－ 26， )( 9 ＝????Z 取 5?z 根 （ 7） 計(jì)算 初拉力 按《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 825 得：20 )(500 qvKvzPF c ???? 由表 83 查得 mkgq /? NF 9500m in)( 20 ＝）＋－（ ????? （ 8） 計(jì)