【正文】 華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 計(jì)算說明書 設(shè)計(jì)題目： 帶式輸送機(jī) 專業(yè)班級(jí)： 2020 級(jí)工程學(xué)院機(jī)化（ 2）班 姓 名： 曾小炫 學(xué) 號(hào)： 202030500227 指導(dǎo)老師： 夏紅梅 設(shè)計(jì)時(shí)間： 07 年 11 月 — 08年 1月 2 目錄 1. 設(shè)計(jì)任務(wù) ??????????????????? ?? 3 2. 傳動(dòng)方案分析 ??????????????????? 3 3. 電機(jī)的選擇計(jì)算?????????????????? 4 4. 計(jì)算總的傳動(dòng)比并分配各級(jí)傳動(dòng)比 ?????????? 5 5. 傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 ???? ??????? 6 6. 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 ???????????? ???? 7 7. 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 及聯(lián)軸器的選擇?? ????????? ? 23 8. 軸承的校核 ???????????????? ???? 37 9． 鍵的選擇和校核 ??????? ??????????? 40 、潤滑油和牌號(hào)的確定 ? ???? 41 11． 箱體的設(shè)計(jì) ??????????????????? ? 42 12 減速器附件的設(shè)計(jì) ??????? ??????????? 43 13. 參考文獻(xiàn) ????????????????????? 43 14. 設(shè)計(jì)總結(jié) ? ???????????????????? 44 3 第一篇：設(shè)計(jì)任務(wù) 題目：設(shè)計(jì)一個(gè)帶式輸送機(jī)的減速器 給定條件：由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，輸送帶的牽引力為 2600N，輸送帶速度為 ，提升機(jī)鼓輪的直徑為 350mm。 自定條件：帶式輸送機(jī)提升物料為谷物、型沙、碎礦石、煤等等，輸送機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向不變，工作載荷穩(wěn)定，輸送帶鼓輪的傳動(dòng)效率取 ，工作壽命為 12 年，每年 300 個(gè)工作日，每日工作 8 小時(shí)。 傳動(dòng)方案：電機(jī)→兩級(jí)圓柱齒輪（斜齒或直齒）減速器→開式齒輪傳 動(dòng)→工作機(jī) 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)簡圖 1．輸送帶鼓輪 輔助件有 :觀察孔蓋 ,油標(biāo)和油尺 ,放油螺塞 ,通氣孔 ,吊環(huán)螺釘 ,吊耳和吊鉤 ,定位銷 ,啟蓋螺釘 ,軸承套 ,密封圈等 . 第二篇 :傳動(dòng)方案的分析 減速器類型選擇：選用 展開式 兩級(jí)圓柱齒輪減速器 。 特點(diǎn)及應(yīng)用：結(jié)構(gòu)簡單，但齒輪相對(duì)于軸承的位置不對(duì)稱，因此要求軸有較大的剛度。高速級(jí)齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，這樣，軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形可部分地互相抵消，以減緩沿齒寬載荷分布不均勻 4 的現(xiàn)象。 因?yàn)樾饼X轉(zhuǎn)動(dòng)比較平穩(wěn)，沖擊，振動(dòng)和燥聲較小，故 高速級(jí)做成斜齒，低速級(jí) 和開式齒輪 做成直齒 。 減速器各主要部件選擇如下表： 目的 過程分析 備注 動(dòng)力源 三相交流電 機(jī) 電動(dòng)機(jī) 齒輪 斜齒轉(zhuǎn)動(dòng)比較平穩(wěn)，沖擊，振動(dòng) 和燥聲較小 。 直齒 經(jīng)濟(jì)。 高速級(jí)做成斜齒，低速級(jí)做成直齒 軸承 輸入軸和中間軸有一定的軸向力， 輸出軸的軸向力較小。 圓錐滾子軸承和 深溝球 軸承 聯(lián)軸器 經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性并存 彈性聯(lián)軸器 第三篇：電機(jī)的選擇計(jì)算 選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)型式 無特殊要求時(shí)應(yīng)選用交流電機(jī)，交流電機(jī)常用 Y系列三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)，屬于一般用途的自扇冷式電動(dòng)機(jī) ，同一類型的電動(dòng)機(jī)有幾種安裝行式，根據(jù)安裝條件選擇。 選擇電動(dòng)機(jī)的功率 Pd為工作機(jī)所需的實(shí)際功率（即電動(dòng)機(jī)的輸出功率） Pw為工作機(jī)輸出的功率 查表確定各部分 的效率為：彈性聯(lián)軸器效率 ?? ，滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率（ 4 對(duì)） ?? ,閉式齒輪傳動(dòng)效率 ?? ， 開式 齒輪傳動(dòng)效率 ?? ,輸送帶鼓輪的傳動(dòng) 效率 ?? , 代 入 得 ： 傳 動(dòng) 的 總 效 率 為 ： .9 7 0 .9 60 .9 80 .9 90 .9 9 245423421 ??????????? ?????? 電動(dòng)機(jī)所需工作功率為： ?/wd PP ? KW 1000/FVPw ? KＷ =2600 Pd= 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 滾動(dòng)軸工作轉(zhuǎn)速： 5 nw=60 1000V/π D=60 1000 (π 350)= r/min 為了 便于選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，需先推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍 。單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍為 5~3?齒i ，則電機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 經(jīng)查表按推薦的傳動(dòng)比合理范圍， V 帶傳動(dòng)的傳動(dòng) 比 i ＝ 2～ 4，二級(jí)圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)比 i ＝ 8～ 40， 則總傳動(dòng)比合理范圍為 i ＝ 16～ 160，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 n ＝ i n＝（ 16～ 160） ＝ ～ 。 m i n/~)125~27()5~3( 3339。 rnin wd ??????? 齒 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 750， 1000， 1500 和 3000 r/min，但由于 750 r/min型電動(dòng)機(jī)的尺寸過大，重量較重，且價(jià)格高， 3000 r/min 型電動(dòng)機(jī)使總傳動(dòng)比過大，傳動(dòng)裝置外廓尺寸大，且結(jié)構(gòu)不緊湊，即二者均不可取。在 1000 r/min 與1500 r/min 兩種中選取，見下表： 方 案 電 動(dòng) 機(jī) 型 號(hào) 額定功率 （ KW） 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n（ r/min） 電 動(dòng) 機(jī) 質(zhì)量 kg 參考價(jià)格（￥） 總傳動(dòng)比ai 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 1 Y132S12 3000 2900 64 2 Y132S4 1500 1440 68 3 Y132M26 1000 960 84 4 Y160M28 750 720 119 綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和 減速 器的傳動(dòng)比，可見第 2種方案比較適合 。因此選定電動(dòng)機(jī)機(jī)型號(hào)為 Y132S4,其主 要外形尺寸 如下表： 第四篇 : 計(jì)算總的傳動(dòng)比并分配各級(jí)傳動(dòng)比 由選擇的電動(dòng)機(jī)滿載傳速 mn =1440 r/min，工作機(jī)的轉(zhuǎn)速 wn ＝ ，得轉(zhuǎn)動(dòng)裝的總傳動(dòng)比為： ia= mn / wn =1440/= 中心高 H 外形尺寸 L （ AC/2＋ AD） HD 底角安裝尺寸 A B 地腳螺栓孔直徑 K 軸身尺寸 D E 裝鍵部位尺寸 F G D 132 475（ 270/2＋ 210） 315 216 140 12 38 80 10 33 38 6 因總傳動(dòng)比 ai 等于各級(jí)傳動(dòng)比的乘積，即： na iiiii ?????? 210 在二級(jí)齒輪減速器中，兩級(jí)大齒輪直盡量接近，以便于齒輪浸油潤滑。一般展開式 二級(jí)圓柱齒輪減速器，高速級(jí)的傳動(dòng)比應(yīng)比底速級(jí) 傳動(dòng)比略高一些，其值為 21 )~( ii ? ，再考慮到外部的開式齒輪尺寸不能太大， 故取減速器中高速級(jí)齒輪 ?齒i ，底速級(jí)的齒輪傳動(dòng)比為 2 5 ??? 齒齒 ii ，則外部開式齒輪的傳動(dòng)比為 ?齒i 。 第五篇 傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 將傳動(dòng)裝置中各軸從高速軸到低速軸依次編號(hào)為 0軸（電機(jī)軸）， 1 軸， 2軸?，相鄰兩軸之間的傳動(dòng)比為 01i , 12i ,23i ,相鄰兩軸間的傳動(dòng)效率為 01? , 12? , 23? ,各軸輸入功率為 0P , 1P , 2P , 3P ,各軸的轉(zhuǎn)速為 0n , 1n , 2n , 3n ,各軸輸入轉(zhuǎn)矩為0T ,1T , 2T ,3T . 電動(dòng)機(jī)的輸出功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)距分別為： dpp ?0 m in/1 4 4 00 rnn m ?? 009 5 5 09 5 5 00 npnpmdT ?? 0軸（電機(jī)軸） 0P = r/m in14400 ?? mnn 0T =9550 0P / 0n = mN? 1軸 (高速軸 ) 1P = 01? 0P = = KW r/ m in144 01144 00101 ??? inn 1T =9550 ? 2軸 (中間軸 ) 2P =1P 12? = = 7 2n =1440/ = r/min 2T =9550 ? 3 軸（低速軸） 3P = 23? 2P = = KW 3n =3T =9550 ? 4 軸（滾筒軸） P4= 3P = KW n4=T4=9550 ? 0～ 4軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算結(jié)果加以匯總，列出表格，如下： 軸 名 功 率 P（ KW） 轉(zhuǎn) 矩 T（ mN? ） 轉(zhuǎn) 速 n（ r/min） 傳 動(dòng) 比 效 率 η 輸入功率 輸出功率 輸入轉(zhuǎn)矩 輸出轉(zhuǎn)矩 電機(jī)軸 1440 高速軸 1440 1 中間軸 低速軸 卷筒軸 第六篇 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)高速級(jí)齒輪 目的 過程分析 備注 8 選精度等級(jí)、材料和齒數(shù) 1） 選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 2） 運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選 7級(jí)精度。 3） 材料選擇。 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 ２４０ HBS， 二者材料硬度差為 ４０ HBS。 選小齒輪齒數(shù) Ｚ 1＝ 24， 大齒輪齒數(shù) Ｚ 2＝ i1 Z1= 24=70 選取螺旋角。初選螺旋角 ?14?? 兩齒輪均為標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪，所以法向壓力角 ??20? 目的 過程分 析 備注 9 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（ 10 — 21）試算，即 3 211 )][(12HEHdtt ZZuuTkd ??????? （ 1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1） 試選 ?tK 2） 由圖 １０－３０ ，選取區(qū)域系數(shù) ?HZ 3） 由圖 １０－２６ 查得 ??? ??? ??? ??? ??? 4） 由表 １０－７ 選取齒寬系數(shù) 1??d 5） 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 mmNnPT ?????????? 451151 6） 由表 １０－６ 查得材料的彈性影 響系數(shù) 2/ MPaZ E ? 7)由圖 １０－２１（ e） 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限MPaH 6001lim ?? ，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPaH 5502lim ?? 8) 由式 １０－１３ 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 91 103 1 )83 0 016(11 4 4 06060 ????????? hn jLN 892 ????N 9) 由圖 １０－ １９ 查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) ?HNK ?HNK 10) 計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力 取失效概率為１％，安全系數(shù)為 S=1，由式 １０－１２ 得 MP aMP aSK HHNH ][ 1l i m11 ???? ?? MP aMP aSK HHNH ][ 2l i m22 ???? ?? M P aM P aHHH 5 02/)5 6 15 4 0(2/])[]([][ 21 ????? ??? 為輸入 軸軸承的效率 為第一級(jí)傳動(dòng)比 目的 過程分析 備注 10 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) (2) 計(jì)算 1） 計(jì)算小齒輪分度圓直徑 d1t mmd t 241 ??????? ???? ???? 2）計(jì)算圓周速度 smv nd t / 0 0060 1 4 0 0060 11 ??? ? ??? ?? 3) 計(jì)算齒寬及模數(shù) mnt mmmmdb td ????? mmm zdnt t 14c o o s11 ??? ??? mmmmmh nt 3 5 ???? 5 ??hb 4) 計(jì)算縱向重合度 ?? 9 0 a n2413 1 a n3 1 1 ??????? ??? ? zd 5) 計(jì)算載荷系數(shù) K 已知使用系數(shù) 1?AK 根據(jù) smv /? ，７級(jí)精度，由圖 １０－８ 查得動(dòng)載荷系數(shù) ?VK 由表 １０－４ 查得 )