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1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè)計(jì)題目:帶式運(yùn)輸機(jī)的減速器設(shè)計(jì) 學(xué)院名稱:城市建設(shè)與安全工程學(xué)院 專 業(yè):建筑環(huán)境與設(shè)備工程班 級:環(huán)設(shè)1002 姓 名:李依軒學(xué) 號:1901100205指導(dǎo)教師姓名:姜勇 /耿魯陽 2012 年 6月 20 日目錄1、 傳動方案的擬定42、 電動機(jī)的選擇4三、分配傳動比6四、V帶的選擇6五、重新校核傳動比6六、齒輪傳動的設(shè)計(jì)9七、軸的設(shè)計(jì)11八、軸承、鍵的校核17九、箱體結(jié)構(gòu)參數(shù)18十、設(shè)計(jì)總結(jié)20十一、參考文獻(xiàn)21機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目工作期限8年,大修期限4年, 兩班制工作題號5 齒面 :軟 設(shè)計(jì)功率 電動機(jī)功率 1、 傳動方案的擬定采用V帶傳動和齒輪傳動
2、可滿足要求,V帶具有吸震,緩沖的特點(diǎn),適合大扭矩的啟動。123456設(shè)計(jì)簡圖如下: 帶式輸送機(jī)由電動機(jī)驅(qū)動。電動機(jī)1將動力傳到帶傳動2,再由帶傳動傳入一級減速器3,再經(jīng)聯(lián)軸器4將動力傳至輸送機(jī)滾筒5,帶動輸送帶6工作。傳動系統(tǒng)中采用帶傳動及一級圓柱齒輪減速器,采用直齒圓柱齒輪傳動。2、 電動機(jī)的選擇: 工作條件無特殊要求,所以可以選擇Y系列的三相異步電機(jī)。 根據(jù)已知條件可計(jì)算輸送滾筒的工作轉(zhuǎn)速nw以及工作機(jī)所需功率PW: nw = = =40.23r/min PW=950*40.23/9550=4.42 Kw 總傳動效率: 聯(lián)軸器效率=0.97 閉式圓柱齒輪傳動效率=0.99 V帶傳動效率=0
3、.96 一對軸承效率=0.99 輸送機(jī)滾筒效率=0.96 所需電動機(jī)功率: =4.42/0.8588=5.15kw 電動機(jī)的額定功率由表12-1,由表取額定功率為4Kw中的Y系列三相異步電動機(jī),轉(zhuǎn)速有750r/min,1000r/min,1500r/min,3000r/min。V帶的傳動比一般在3-4,一級圓柱齒輪減速器傳動比一般在4-5,所以總傳動比12-20,由于工作機(jī)轉(zhuǎn)速,所以可選750r/min,與1000r/min的,經(jīng)綜合考慮,選擇Y132M2-6,其額定數(shù)據(jù)如下:額定功率,滿載轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速中心高H=132mm,軸伸出部分用于裝聯(lián)軸器段的直徑和長度分別為D=38mm和E=80mm1
4、.三,分配傳動比總傳動比i=nm/nw=960/40.23=20.86 初步布置 V帶傳動比 齒輪傳動比 傳動裝置從電動機(jī)到工作機(jī)有,軸,傳動系統(tǒng)的各軸轉(zhuǎn)速,功率,轉(zhuǎn)矩計(jì)算如下:軸:(電動機(jī)軸) 軸:減速器高速軸 軸:減速器低速軸 軸:輸送機(jī)滾筒軸將計(jì)算結(jié)果和傳動比及傳動效率匯總?cè)缦螺S號電動機(jī)帶傳動圓柱齒輪傳動工作機(jī)轉(zhuǎn)速n(r/min)軸軸軸軸96024040.2340.23功率P(kw)5.154.9444.8464.654扭矩T(Nm)51.23196.731150.371104.79傳動比i45.9651傳動效率0.960.9810.9603四、V帶的選擇 電動機(jī)型號為Y132M2-6,
5、傳動比i=4,一天工作時(shí)間為兩班制,根據(jù)工作狀況取,所以=1.25.15=6.18kw由課本95圖,初選普通V帶,A型帶選擇主動輪直徑為125mm主動輪直徑125mm500mm查表取500mm驗(yàn)算帶速V6.8m/s中心距3921120700mm2500mm帶長修正系數(shù)1.09實(shí)際中心距a666mm驗(yàn)算主動輪包角1.377kw0.289kw0.91計(jì)算帶數(shù)3.7帶數(shù)z4預(yù)緊力204.04N壓軸力1569.08N綜合各方面考慮,選擇主動輪為125mm。 五,重新校核傳動比: ,。6、 齒輪傳動的設(shè)計(jì):材料:采用軟齒面齒輪,小齒輪采用45號鋼調(diào)質(zhì),齒面硬度為250HBS,大齒輪采用45號鋼正火,齒面
6、硬度200HBS. 齒輪初選參數(shù): 齒寬系數(shù)兩齒輪的齒根彎曲疲勞極限和齒面接觸疲勞極限分別為:查表,取,T1=9550*P*/n1=9550*4.944/240=196.73(Nm), 取2 M=69.7/25=2.79mm取模數(shù)則 驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度: 所以兩齒輪的齒面接觸強(qiáng)度足夠。小齒輪大齒輪齒頂高3mm3mm齒根高3.75mm3.75mm分度圓直徑75mm447mm齒頂圓直徑81mm453mm齒根圓直徑67.5mm439.5mm標(biāo)準(zhǔn)中心距261mm261mm齒寬80mm75mm取B1=80mm,B2=75mm齒輪形式設(shè)計(jì):根據(jù)分度圓直徑的大小,小齒輪可設(shè)計(jì)成實(shí)體結(jié)構(gòu),大齒輪將其設(shè)計(jì)為輻板式
7、結(jié)構(gòu)7、 軸的設(shè)計(jì) 1、主動軸的設(shè)計(jì): 主動軸選用45鋼,調(diào)質(zhì)處理,表面硬度和心部韌性都比較好,硬度230HBS1234567 計(jì)算軸的最小直徑 根據(jù)45鋼特性,所以 考慮到鍵,將其增大5% ,取整計(jì)算各段直徑:1、2、 3、與軸承配合,初選軸承6009, 4、d4是軸肩定位,軸肩高a3=(0.070.1) =3.154.5,取a3=3,軸環(huán)寬b3=1.4*a3,則取 則3、 因?yàn)樾↓X輪與軸為一體,故取4、 軸承裝配直徑 7.d7裝配軸承,選用6009軸承設(shè)計(jì)各段軸長:1、 L1與聯(lián)軸器相連,所以取60mm2、 軸承端蓋長40.6mm,伸出長度30mm3、 與軸承配合,所以 4、 5、 6、4
8、、 校核軸強(qiáng)度: 根據(jù)當(dāng)量彎矩圖可知齒輪處的彎矩最大,所以是安全的 彎矩及軸的受力分析圖如下123456。輸出軸的設(shè)計(jì) 輸出軸仍采用45鋼調(diào)質(zhì)處理。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算最小軸徑: 考慮到有鍵存在,應(yīng)增大5%,并取整,計(jì)算各段直徑1、2、 3、 必須與軸承配合,初選為6014,所以 初選擋圈 4、5、6、計(jì)算各段長度:1、 采用聯(lián)軸器,選型為GY7,J1型孔, 2、3、4、5、6、校核強(qiáng)度:根據(jù)當(dāng)量彎矩圖,齒輪處的彎矩最大 第一段雖然只受扭矩,但其直徑較小,故也危險(xiǎn), 均安全8、 軸承、鍵的校核 該減速器計(jì)劃壽命1、 主動軸軸承6009 查表 所以該軸承符合要求2、從動軸軸承6014 查表
9、所以該軸承符合要求主動軸與大帶輪通過鍵連接,此處 選擇A鍵 該鍵合格從動軸與齒輪采用鍵連接,此處 選擇A鍵 該鍵合格半聯(lián)軸器出采用鍵連接,該處 選擇A鍵 該鍵合格9、 密封和潤滑 1、密封 在伸出軸與端蓋之間有間隙,需采用密封,因?yàn)闇p速器工作環(huán)境為常溫常壓,所以采用半粗羊毛氈制作的氈封油圈,主動軸采用軸徑40mm的氈圈,從動軸采用軸徑60mm的氈圈2、 兩軸的轉(zhuǎn)速均比較低,所以軸承采用脂潤滑,在高速軸設(shè)有擋油圈,低速軸因轉(zhuǎn)速更低,所以不需要擋油圈。齒輪采用油潤滑。10、 箱體結(jié)構(gòu)參數(shù)名稱符號尺寸箱座壁厚10mm箱蓋壁厚10mm箱蓋凸緣厚度12mm箱座凸緣厚度12mm箱座底凸緣厚度20mm地腳螺
10、釘直徑23.34mm地腳螺釘數(shù)目4軸承旁連接螺栓直徑M16蓋與座連接螺栓直徑M10連接螺栓的間距120mm軸承端蓋螺釘直徑M10視孔蓋螺釘直徑M8定位銷直徑8、至外箱壁距離26、22、16mm、至凸緣邊緣距離24、14mm軸承旁凸臺半徑28mm凸臺高度40mm大齒輪頂園與內(nèi)箱壁距離10mm齒輪端面與內(nèi)箱壁距離11mm箱座肋厚7mm軸承端蓋外徑主163.5mm、從183.5mm軸承旁連接螺栓距離主136.75mm從156.75mm11、 設(shè)計(jì)總結(jié): 課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生能力的一門特設(shè)課程,剛接到題目時(shí),看著僅有的幾個數(shù)據(jù),我真不知道怎么下手,后來通過查閱資料,我慢慢懂得了如何綜合運(yùn)用自己所學(xué)的知識去設(shè)計(jì),學(xué)會了怎么看令人眼花繚亂的手冊。 在這一周多的時(shí)間里,從無到有,我真的學(xué)到了很多,雖然很辛苦,但一切都是值得的。12、 參考文獻(xiàn): 吳宗澤,羅圣國.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(第三版)北京:高等教育出版社,2006.5機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(第三版)北京:高等教育出版社,1989.5袁祖強(qiáng),蘇相國,唐昭華.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2011.5帶型:A軸承60096009601418