【正文】 算得到 洛陽理工學(xué)院 機(jī)械設(shè)計課程 設(shè)計（論文） 5 6 .5 k 00 0 50 0 ????P 由于 Y 系列的電機(jī)，通常多選用轉(zhuǎn)速為 r/min1500 和 r/min1000 。 電動機(jī)選擇 選擇電動機(jī)的類型 選擇電動機(jī)的類型主要根據(jù)工作機(jī)械的工作載荷特性，有無沖擊，過載情況，調(diào)速范圍，啟動、制動的頻繁程度以及電網(wǎng)的供電狀況等。由于輪有著良好的過載保護(hù)作用，二級減速器能夠保證精確的傳動比。本設(shè)計主動機(jī)使用電機(jī)，然后通過帶輪和減速器進(jìn)行減速，最后通過聯(lián)軸器跟輸送帶連接以實現(xiàn)輸送機(jī)的輸送功能。其主要是通過把電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動裝換為傳送帶的直線運(yùn)動來實現(xiàn)其使用功能。我們應(yīng)加大在此方面的投 資和研究。以培養(yǎng)自己良好的設(shè)計習(xí)慣，對于以后的學(xué)習(xí)工作起到了巨大的作用。該傳動系統(tǒng)通過三級減速達(dá)到要求轉(zhuǎn)速，分別為帶傳動和兩級展開式圓柱斜齒輪減速器的減速，其中帶傳動有過載保護(hù)的作用， 減速器能夠保證精確的傳動比。接著依次對減速比進(jìn)行了分配、對帶輪、齒輪和軸進(jìn)行了設(shè)計和校核、對軸承和鍵進(jìn)行了選擇和校核，均能滿足工作要求。 本設(shè)計對帶式輸送機(jī)傳動裝置，進(jìn)行了總體的設(shè)計和部分零件的設(shè)計，并對二級減速器裝配圖和中間軸上大齒輪、輸出軸的零件圖進(jìn)行了繪制。 本設(shè)計面對的主要問題就是傳動方案和二級減速器的設(shè)計。帶式輸送機(jī)傳動裝置促進(jìn)了流水線生產(chǎn)和自動化生產(chǎn)的發(fā)展進(jìn)程，大大提高了生產(chǎn)效率。圖 11 為本設(shè)計的結(jié)構(gòu)和布置簡圖。所以減速裝置主要使用帶輪傳動和二級減速器。本設(shè)計的輸送帶要求電動機(jī)輸出恒定的轉(zhuǎn)矩，又由于輸送機(jī)不經(jīng)常啟動載荷平穩(wěn)單項運(yùn)動，所以選擇常 用的 Y 系列三相異步電動機(jī)。查詢課程設(shè)計手冊 [1]表 121 選擇型號為 Y132M4 電動機(jī)較為合適。根據(jù) V 帶傳動的傳動比范圍為4~2 ，齒輪的傳動比為 6~3 ，且 32 )~( ii ? 。 帶輪設(shè)計計算 caP 查機(jī)械設(shè)計 [2]表 87 得工作情況系數(shù) 1A?K ，故 7 .5 k ???? KP V 帶帶型 根據(jù) caP 、 mn 由機(jī)械設(shè)計 [2]圖 811 選用 A 型 d1d 并驗算帶速 v （ 1） 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 d1d 。 （ 3） 計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。 （ 3） 按機(jī)械設(shè)計 [2]式（ 823）計算實際中心距 a 。查機(jī)械設(shè)計 [2]表 86 的 ?K ，表 82 的 ?LK ，于是 )()( Lα00r ?????????? KKPPP （ 2） 計算 V 帶的根數(shù) z ??? PPz 取 3 根。 （ 2） 帶式輸送機(jī)一般為工作機(jī)器，速度不高，故選用 7 級精度（ GB1009588）。 （ 5） 選取螺旋角。 ? ? ??? )14c o s/20a r c t a n ( t a nc o s/t a na r c t a nt ??? ??? n 洛陽理工學(xué)院 機(jī)械設(shè)計課程 設(shè)計（論文） 12 ??? )]14c o s1224/( o s24a r c c o s [)]c o s2/c o sa r c c o s [ 111a? ???????? ??? antt hzz （??? )]14c o s1283/( o s83a r c c o s [)]c o s2/c o sa r c c o s [ 222a? ???????? ??? antt hzz （)] a ( t a n83) a ( t a n24[ 2/)]t a n( t a n)t a n( t a n[39。 6）由機(jī)械設(shè)計 [2]表 105 查的材料的彈性影響系數(shù)為 21E ?Z 7）由機(jī)械設(shè)計 [2]圖 1025d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPa6001Hlim ?? ；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPa5502Hl im ?? 。 mm4 8 8 ???? db ? 3)計算實際載荷系數(shù) HK 。 由 機(jī)械設(shè)計 [2]表 1017 查得 ?Y ； ?Y 。7 級 精 度 ， 查 圖 108 得 動 載 系 數(shù) ?VK 。結(jié)合 ?hb ；查圖 1013 得 ??FK 。 （ 1）計算中心距 o s2 2)11132(c o s2 )( n21 ?? ????? ??mzza 將中心距定為 147mm。 100/ 7 7411 ???? mmNb FK tA ；查表103 得 ??HK 查表 104 得 ??HK 。? ?HH M p a ?? ????????? ??? 11132111132 2 4 1 6 3所以滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件； （ 6） 同理按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核后 ，也滿足彎曲疲勞強(qiáng)度條件；因此中心距圓整后合格 齒輪組 2 設(shè)計 設(shè)計計算過程同齒輪組 1，齒輪組 2 的計算結(jié)果為 273?z 、 852?Z 、mm173?a 、 3n?m 、 ??? 、 ?d 、 ?d 。根據(jù) 機(jī)械設(shè)計 [2]表 153，取 1100?A ，于是得 31130m i n1 ???? nPAd 此軸徑處有鍵存在，故需要將軸徑擴(kuò)大 %)51( m i n11 ??? dd 。根據(jù) 機(jī)械設(shè)計 [2]表 153，取 1100?A ，于是得 32230m i n2 ???? nPAd 由于中間軸的最小直徑處要與軸承連接，所以講軸徑圓整為 40mm。 表 61 HL4 彈性柱銷聯(lián)軸器參數(shù) 型號 公稱轉(zhuǎn)速/ ）（ mN? 許用轉(zhuǎn)速/ ）（ r/min 軸孔直徑 1d 、 2d /mm 軸孔長度 J 型 D/mm HL4 1250 4000 60 60 107 220 軸的尺寸設(shè)計 根據(jù)第五章齒輪參數(shù)和三根軸的中心 距并考慮到軸上零件的定位，在圖紙上畫出裝配草圖如圖 61，在不影響性能的情況下為了使整體結(jié)構(gòu)緊湊設(shè)定中間兩齒輪的距離 ?l ，兩個小齒輪分別距離箱體內(nèi)壁的距離為 12mm，這樣就確定了齒輪的位置。 （ 4） 根據(jù)軸承內(nèi)端面與箱體內(nèi)壁的距離為 10mm，還根據(jù)中間軸上小齒輪和大齒輪的定位尺寸，與輸入軸上齒輪構(gòu)成封閉的尺寸鏈，可以確定出第四段軸的長度為 mm116ED ?l ，根據(jù)軸承的裝配要求該段軸的軸徑為 洛陽理工學(xué)院 機(jī)械設(shè)計課程 設(shè)計（論文） 20 圖 61 軸的結(jié)構(gòu)與裝配 mm42ED ?D 。該軸承的尺寸參數(shù)為 mm23mm90mm40 ????? BDd ，考慮到該軸上兩個齒輪的定位故 mm48JI ?l 、 ?l 、 mm40NMJI ?? DD 。 （ 4） 由中間軸上大齒輪的寬度 mm662 ?B ，軸的長度應(yīng)略小于齒輪的寬度故 mm63ML ?l ，軸徑仍為 mm44ML ?D 。 （ 4） 由大齒輪的寬度 mm843 ?B ，軸的長度應(yīng)略小于齒輪的寬度，所以此段軸的長度設(shè)計為 mm81QP ?l ，軸的直徑略大于上一階梯軸的直徑所以 mm79QP ?D 。 軸的校核 輸入軸校核 已知小齒輪的分度圓尺寸參數(shù) ?d 、 ??? 、 ?20?? 和輸入洛陽理工學(xué)院 機(jī)械設(shè)計課程 設(shè)計（論文） 22 軸的轉(zhuǎn)矩 2 4 31 ???T ?，F(xiàn)將危險截面處的 HM 、 VM 及 M 的值列于下表（表 62）。故 2 6 4 3 . 5 3 52 2t e 2 ????? dTF 9 8 1 . 8 NN4 7 8 o s 20t a 6 4 3c o st a n2ter e 2 ??? ????FF 7 8 a 6 4 3t a nt e 2ae2 ???? ??FF 7 1 6 7 . 0 5 53 2t e 3 ????? dTF 洛陽理工學(xué)院 機(jī)械設(shè)計課程 設(shè)計（論文） 25 2 7 0 8 . 3 6 o s 20t a 1 6 7c o st a n3ter e 3 ??? ????FF 0 0 a 1 6 7t a nt e 3ae3 ???? ??FF 設(shè)中間軸上軸承 1 和軸承 2 在水平和豎直方向的 受力分別為 r3HF 、 r3VF 、r4HF 、 r4VF ，方向如圖 64 所示。 表 63 中間軸危險截面參數(shù) 載荷 水平面 H 垂直面 V 直反力 F ??F N1190H4r ??F N7736V3r ??F N5754V4r ??F 彎矩 M 2 6 1 81H ??Mmm1 7 3 8 8 1 .7 5 N2H ??M 4 4 9 13H ??M mmN636654H ??M 8 3 5 5 71V ??M mmN3078392V ??M 總彎矩 mmN4889801 ??M mmN5138702 ??M mmN3 09 76 53 ??MmmN3143534 ??M 扭矩 T mmN4120402 ??T （ 3）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時，通常 只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度，根據(jù)機(jī)械設(shè)計 [2 ]式（ 155）及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸上單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 ?? ，軸的計算應(yīng)力 M P P )4 1 2 0 4 (5 1 3 8 7 0)( 3 222222 ?? ????? W TMca ?? 已選定軸的材料為 Cr40 ，調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計 [2]表 151 查得MPa70][ 1 ??? 。 圖 66 輸出軸受力分析 （ 1）在水平方向由 0??M 和 0??F 列寫方程組，其中 ?L 、 ?L 。因此 ][ 1ca ???? ，故安全。 ，過程略去，校核結(jié)果如表 71。由此段軸的長度并參考鍵的長度系列，取鍵長mm56?L 。 ，此處不再重復(fù)說明，其它鍵的標(biāo)記和校核結(jié)果如表 72。有前邊計算得到兩個大齒輪的線速度分別為 m/ ?v 、 m/ ?v ，并且兩個大齒輪的分度圓直徑相差不大，當(dāng)較小的齒輪浸入油池一個齒的高度時，大齒輪被浸入油池的深度 未超過大齒輪分度圓半徑的 1/3，所以潤滑的選擇和齒輪設(shè)計都合理。 軸承的密封 由于本設(shè)計輸入軸和輸出軸的轉(zhuǎn)速都比較低，所以選擇氈圈密封，但由于氈圈磨損較大所以要定期更換，氈圈已在軸設(shè)計是進(jìn)行了說明。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 37 參考文獻(xiàn) [1] 吳宗澤，高志等 . 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊 .4 版 . 北京 : 高等教育出版社 , [2] 濮良貴 , 紀(jì)名剛 等 . 機(jī)械設(shè)計 . 8 版 .北京 : 高等教育出版社 , 2020 [3] 向敬忠 , 宋欣 , 崔思海等 . 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計圖冊 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [4