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1、如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 華南農業(yè)大學 機械設計課程設計 （帶式輸送機傳動裝置） 班 級：11農業(yè)機械化及其自動化1班 設 計 者：古陸倚 指導老師：夏紅梅 日 期：2013年12月30 0 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 目 錄 設計任務書…………………………………………………2 第一部分 傳動裝置總體設計……………………………3 第二部分 V帶設計………………………………………7 第三部分 各齒輪的設計計算……

2、………………………9 第四部分 軸的設計及軸上軸承和鍵的校核……………13 第五部分 潤滑及密封……………………………………28 第六部分 箱體和齒輪的具體尺寸 ……………………29 1 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 設 計 任 務 書 設計題目：帶式輸送機傳動裝置 設計數據： 設計方案編號 輸送帶的牽引力F，（KN) 運輸帶速度 V(m／s) 滾筒直徑 D（mm） 1 8 0.45 300

3、設計要求： 1）輸送機運轉方向不變，工作輕載且載荷穩(wěn)定； 2）輸送帶鼓輪的傳動效率取為0.97； 3）工作壽命為8年，每年300個工作日，每日工作16個小時。 設計內容： 1） 裝配圖一張； 2） 零件圖三張； 3） 設計說明書一份。 指導老師： 日期： 2 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 第一部分 傳動裝置總體設計 一方案傳動分析 傳動方案（方案一）簡圖如下圖所示：電動機帶傳動兩級圓柱齒輪減速器聯軸器運輸機 該方案的優(yōu)缺點： 該工作機有輕微振動，由于V帶有緩沖吸振能力，采用V帶傳動能減小振動帶

4、來的影響，并且該工作機屬于小功率、載荷變化不大，可以采用V帶這種簡單的結構，并且價格便宜，標準化程度高，大幅降低了成本。減速器部分兩級展開式圓柱齒輪減速，這是兩級減速器中應用最廣泛的一種。齒輪相對于軸承不對稱，要求軸具有較大的剛度。高速級齒輪常布置在遠離扭矩輸入端的一邊，以減小因彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均現象。原動機部分為Y系列三相交流異步電動機?？傮w來講，該傳動方案滿足工作機的性能要求，適應工作條件、工作可靠，此外還結構簡單、尺寸緊湊、成本低傳動效率高。 1.電動機選擇 1）根據工作要求及工作條件選用Y系列三相交流異步電動機，封閉式結構。 2）工作機所需功率： 電動機所需工

5、作效率： 傳動裝置的總效率： 按表2-3（課設）確定：V帶傳動效率=0.96，滾動軸承傳動效率（一對） 3 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! =0.99，閉式齒輪傳動效率=0.97，聯軸器傳動比=0.99，傳動滾筒效率=0。97 代入數據得 = 3）確定電動機轉速： 滾筒軸工作機轉速 在上2）步中 因載荷平衡，電動機額定功率略大于即可，由表16-1（見課設）可知取。 通常，V帶傳動的傳動比常用范圍為 ；二級圓柱齒輪減速器為，則總傳動比的范圍為 ，故電動機轉速的可選范圍為 符合這一范圍的同步轉速有750、1000、1500、3000

6、 。如果沒有特殊要求一般不選用750、3000這兩種轉速的電動機，現以同步轉速1000、1500兩種方案進行比較，由表16-1（見課設）查得的電動機數據及計算出的總傳動比列于表1. 表1 方案 電動機型號 額定功率/kw 電動機轉速n/ 電動機質量m/kg 總傳動比ia 價格/元 同步 滿載 1 Y132S-4 5.5 1500 1440 68 18.84 905 2 Y132M2-6 5.5 1000 960 85 12.56 1300 4 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 比較兩方案可見，方案1雖然

7、總傳動比大，但是電動機質量價格較低，鑒于此輸送機提升的物料種類，決定選用方案1。 電動機Y132S-4型 技術數據：額定功率（） 5.5 滿載轉速（） 1440 額定轉矩（） 2.0 最大轉矩（） 2.2 Y132電動機的外型尺寸（mm）： A：216 B：178 C：89 D： E：80 F：10 G：33 H：132 K：12 AB：280 AC：270 AD：210 HD：315 BB：200 L：475 2.計算傳動裝置的總傳動比及初步分配各級傳動比 總傳動比： 分配傳動裝置各級

8、傳動比，取V帶傳動比，則減速器的傳動比i為： 取兩級圓柱齒輪減速器高速級的傳動比 則低速級的傳動比 3.計算傳動裝置的運動和動力參數的選擇計算 0軸（電機軸）： 輸入功率： 轉速： 輸入轉矩： 輸出功率： 5 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 輸出轉矩： 1軸（高速軸）： 輸入功率： 轉速： 輸入轉矩： 輸出功率： 輸出轉矩： 2軸（中間軸） 輸入功率： 轉速： 輸入轉矩： 輸出功率： 輸出轉矩： 3軸（低速軸）： 輸入功

9、率： 轉速： 輸入轉矩： 輸出功率： 輸出轉矩： 4軸（滾筒軸）： 輸入功率： 6 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 轉速： 輸入轉矩： 輸出功率： 輸出轉矩： 計算結果匯總下表2所示： 表2 軸名 功率P/kw 轉矩T/(Nm) 轉速n/() 輸入 輸出 輸入 輸出 電機軸 4.36 28.9 1440 1軸 4.19 4.15 83 82 480 2軸 4.02 3.98 387 383 99.2 3軸 3.86 3.82 1284 1271 28.7 滾筒軸

10、3.78 3.74 1257 1244 28.7 第二部分 帶設計 外傳動帶選為 普通V帶傳動 1、確定計算功率： 由表13-8（見課設）查得工作情況系數 所以 2、選擇V帶型號 根據Pc=6.6kw與由圖13-15得此坐標點位于A型區(qū)，所以選用A型V帶。 3.確定大小帶輪基準直徑 （1）、由表13-9（見機設）應不小于75，現取=125mm，由式13-9（機設）得 8 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! =367.5mm查表13-9（機設） 取 4、驗算帶速

11、 由式5-7（機設） 5、傳動比 i （5）、從動輪轉速 6.確定中心距和帶長 （1）、按式（5-23機設）初選中心距 mm 符合 （2）、按式(13-2機設)求帶的計算基礎準長度 　 查表132(機設)取帶的基準長度Ld=2500mm (3)、按式(13-16機設)計算實際中心距:a 7.驗算小帶輪包角 由式(13-1機設) 符合 8.確定V帶根數Z （1）查表13-3得 (2)已知傳動比，由表（13-5機設）查得=0.17Kw (3)由表查得（13-7

12、機設）查得包角系數 8 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! (4)由表(13-2機設)查得長度系數 (5)計算V帶根數Z，由式（13-15機設） 取Z=4根 9．計算單根V帶初拉力，由式（13-17）機設。 q由表13-1機設查得 10．計算對軸的壓力，由式（13-17機設）得 11．確定帶輪的結構尺寸，給制帶輪工作圖 小帶輪基準直徑采用實心式結構。大帶輪基準直徑，采用輪輻式結構。 第三部分 齒輪的設計計算 一、高速級減速齒輪設計（斜齒圓柱齒輪） 因傳遞

13、功率不大，轉速不高，材料按表11-1選取，小齒輪采用20CrMnTi滲碳淬火，齒面硬度為56-62HRC，，。大齒輪采用20Cr滲碳淬火，齒面硬度為56-62HRC，，，由表11-5，取，。 ， 9 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 按齒面接觸強度設計 設齒輪按7級精度制造。取載荷系數K=1.1，齒寬系數，小齒輪上的轉矩 初選螺旋角 齒數取，則，取，實際的傳動比為 齒形系數 查圖11-8得，由圖11-9得 因 > 故應對小齒輪進行彎曲強度計算 法向模數 由表4-1取 中心距

14、 取 確定螺旋角 齒輪分度圓直徑 齒寬 取 10 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 驗算齒面接觸強度 將各參數 代入式（11-8）得 所以安全 齒輪的圓周速度 對照表11-2，選7級精度是合宜的。 2、 低速級減速齒輪設計（斜齒圓柱齒輪） 低速級減速齒輪設計（同高速軸設計） 因傳遞功率不大，轉速不高，材料按表11-1選取，小齒輪采用20CrMnTi滲碳淬火，齒面硬度為56-6

15、2HRC，，。大齒輪采用20Cr滲碳淬火，齒面硬度為56-62HRC，，，由表11-5，取，。 ， 按齒面接觸強度設計 設齒輪按7級精度制造。取載荷系數K=1.1，齒寬系數，小齒輪上的轉矩 初選螺旋角 齒數取，則，取，實際的傳動比為 11 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 齒形系數 查圖11-8得，由圖11-9得 因 > 故應對小齒輪進行彎曲強度計算 、法向模數 由表4-1取 中心距 取 確定螺旋角 齒輪分度圓直徑

16、 齒寬 取 驗算齒面接觸強度 將各參數 代入式（11-8）得 所以安全 齒輪的圓周速度 12 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 對照表11-2，選7級精度是合宜的。 第四部分 軸的設計 一.高速軸的設計 1.選擇軸的材料及熱處理 因為做成齒輪軸，所以材料與小齒輪一樣，為20CrMnTi滲碳淬火 2.初估軸徑 按扭矩初估軸的直徑,查表10-2,得c=107至118,取 輸入功率 ，所以該軸上最小直徑為23mm.考慮

17、到有鍵槽，取 3.軸承：角接觸球軸承7307C：，， 4..軸各段的長度及直徑 初估軸徑后,可按軸上零件的安裝順序,該高速軸為齒輪軸，從右端開始確定直徑.該軸軸段1安裝軸承和擋油環(huán)，擋油環(huán)厚度，故該段直徑為，。2段為軸肩，，計算得軸肩的高度為h=（0.07~0.1）=2.1mm，取3mm,故，，3段齒輪，。4段5段均不裝任何零件，，，6段安裝另一個軸承和擋油環(huán)，直徑和1段一樣為。7段裝大帶輪，>， 7 6 5 4 3 2 1 5.軸上零件的周向固定 13 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 為了保

18、證良好的對中性，齒輪與軸選用過盈配合H7/r6。與軸承內圈配合軸徑選用k6，大帶輪采用A型普通平鍵聯接，選鍵 GB1096。 6.軸上倒角與圓角 為保證7306C軸承內圈端面緊靠定位軸肩的端面，根據軸承手冊的推薦，取軸肩圓角半徑為1mm。其他軸肩圓角半徑均為2mm。根據標準GB6403.4-1986，軸的左右端倒角均為 7.軸的各項受力 輸入轉矩 軸上小齒輪直徑為 螺旋角 壓力角取 圓周力 徑向力 軸向力 作用在軸上的外力 帶輪到左軸承的的中心距為，左軸承到齒輪的中心距為，齒輪到右軸承的中心距 7.1在垂直面的支承反力 14 / 33 如果

19、您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 7.2在水平面上的支承反力 7.3力在支點產生的反力 8.各項彎矩 8.1繪制垂直面的彎矩圖 8.2繪制平面的彎矩圖 15 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 8.3 F力產生的彎矩 a-a截面F力產生的彎矩為： 8.4求合成彎矩圖 考慮到最不利的情況，把和直接相加 同理 求軸傳遞的轉矩 8.5求危險截面的當量彎矩 從圖中可看出a-a剖面左側合成彎矩最大、扭矩為T，該截面左側可能是危險截面。此軸轉矩不變，所以取，故其當量彎矩為

20、 垂直彎矩圖 水平彎矩圖 合成彎矩圖 扭矩圖 當量彎矩圖 16 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 9.計算危險截面處軸的直徑 軸的材料是選用45鋼，調質處理，由表14-1查得，由表14-3查得，則 ，，所以安全 10.該軸上軸承和

21、鍵的校核 10.1連接帶輪和軸的鍵： 查表10-10，得 ，鍵校核安全 ，查表14-3得，，故安全 10.2校核左軸承和計算壽命 徑向載荷 軸向載荷：,,，所以查表得，X=0.44，Y=1.50 由表16-9取，則高速軸的當量動載荷為

22、

23、 所以壽命為： ，符合工作壽命要求 10.3校核右軸承和計算壽命 ， 所以壽命為： ，符合工作壽命要求 17 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 二．中間軸的設計 1.中間軸的設計步驟與高速軸的設計步驟一樣 3 1 5 4 2 現將此軸的重要參數和尺寸列于如下所示

24、： 1）材料：45鋼，調質 2）初算軸徑：,取d=44 mm 3）根據軸徑選軸承可初選滾動角接觸軸承7309C，其尺寸：d45D100B25，， 4)軸各段直徑分別為：,、 5）軸各段的長度： 6）輸入轉矩 高速級的齒輪直徑為，低速軸的小齒輪的直徑為 螺旋角 壓力角取 作用在高速軸的大齒輪的力 圓周力 徑向力 18 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 軸向力 作用在低速軸的小齒輪的力 圓周力 徑向力 軸向力 中間軸受力分析圖如下： 從左到右軸承與齒輪，齒輪與齒輪，齒輪與軸承的中心距分別 高速級

25、中間軸軸承圓周力 低速級中間軸軸承圓周力 高速級中間軸軸承徑向力 低速級中間軸軸承徑向力 高速級中間軸水平彎矩 低速級中間軸水平彎矩 高速級中間軸垂直彎矩 低速級中間軸垂直彎矩 高速級中間軸彎矩 低速級中間軸彎矩 高速級中間軸當量彎矩 低速級中間軸當量彎矩 19 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 彎矩圖： 水平面彎矩圖 垂直面彎矩圖 合成彎矩圖 扭矩圖

26、 當量彎矩圖 20 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 從圖中可以看出，高速軸的大齒輪的所在截面的當量彎矩最大 計算危險截面處軸的直徑 軸的材料是選用45鋼，調質處理，由表14-1查得，由表14-3查得，則 ，考慮到鍵槽對軸的削弱，將d值加大5%，故 上述自選尺寸符合要求，所以安全 2.軸上零件的周向固定 為了保證良好的對中性，齒輪與軸選用過盈配合H7/r6。與軸承內圈配合軸徑選用k6，齒輪與中間軸均采用A型普通平鍵聯接， 高速軸對應的大齒輪配合的鍵為b=14mm,h=9mm，L=36

27、mm GB1096-79 低速軸對應的小齒輪配合的鍵b=14mm,h=9mm,L=36mm GB1096-79 3.軸上倒角與圓角 為保證7009C軸承內圈端面緊靠定位軸肩的端面，根據軸承手冊的推薦，取軸肩圓角半徑為1mm。其他軸肩圓角半徑均為2mm。根據標準GB6403.4-1986，軸的左右端倒角均為 4.軸承和鍵的校核 連接高速級大齒輪和軸的鍵： 查表10-10，得 ，鍵校核安全 ，查表14-3得，，故安全 連接低速級小齒輪和軸的鍵校核同上，也安全 校核右端軸承和計算壽命：徑向載荷 軸向載荷：,,,，所以查表得，X=1，Y=0 由表16-9取，則高

28、速軸的當量動載荷為 21 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 所以壽命為： ，符合工作壽命要求 校核左端軸承和計算壽命：， ，符合工作壽命要求 三.低速軸的設計 1.選擇軸的材料及熱處理 由于減速器傳遞的功率不大，對其重量和尺寸也無特殊要求故選擇常用材料45鋼,調質處理. 2.初估軸徑 按扭矩初估軸的直徑,查表10-2,得c=107至118,取 輸入功率 ，所以該軸上最小直徑為56mm.考慮到有鍵槽，取 3. 軸各段的長度及直徑

29、 6 1 2 4 5 3 初估軸徑后,可按軸上零件的安裝順序，從左端開始確定直徑.該軸軸段1安裝軸承和擋油環(huán)，擋油環(huán)厚度，故該段直徑為，。 22 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 2段為低速級小齒輪，，計算得軸肩的高度為h=（0.07~0.1）=4.5mm，故，，3段軸肩定位，。4段不裝任何零件，，，5段安裝另一個軸承和擋油環(huán)，，6段連接聯軸器與輸送帶相連， 4.軸承：角接觸球軸承7013C，，，， 5.軸上倒角與圓角 為保證701

30、3C軸承內圈端面緊靠定位軸肩的端面，根據軸承手冊的推薦，取軸肩圓角半徑為1mm。其他軸肩圓角半徑均為2mm。根據標準GB6403.4-1986，軸的左右端倒角均為 輸入轉矩 6.軸的各項受力 軸上大齒輪直徑為 螺旋角 壓力角取 圓周力 徑向力 軸向力 輸送帶施加的力為 從左到右，左軸承到大齒輪的中心距為,大齒輪到右齒輪的中心距為 ,右軸承到聯軸器連接鍵的中心距為。 6.1求垂直面的支承反力 23 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 6.2在水平面上的支承反力 6.3 F在支點上產生的反力： 外力F作用

31、方向與帶傳動的布置有關，在具體不止尚未確定前，按照最不利的情況考慮。 7.軸的各項彎矩 7.1垂直面的彎矩 7.2平面的彎矩 7.3F力產生的彎矩為 齒輪所在平面由F力產生的彎矩為： 7.4求合成彎矩 考慮到最不利的情況，把和直接相加 同理 7.5求危險截面的當量彎矩 軸傳遞的轉矩 24 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 從圖中可看出a-a剖面左側合成彎矩最大、扭矩為，該截面左側可能是危險截面。此軸轉矩不變，所以取，故其當量彎矩為 彎矩圖： 垂直面彎矩圖 水平面彎矩圖

32、 合成彎矩圖 扭矩圖 當量彎矩圖 8.計算危險截面處軸的直徑 軸的材料是選用45鋼，調質處理，由表14-1查得，由表14-3查得 26 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! ，則 ，，所以安全 9.鍵的校核 9.1連接低速級大齒輪和軸的鍵：b20*h12*L80 查表10-10，得 ，鍵校核安全 ，查表14-3得，，故安全 9.2連接低速級小齒輪和軸的鍵:b18*h11*L60,校核同上，也安全 10.校核軸承和計算壽命 10.1校核左端軸承和計算壽命：徑向載荷

33、 軸向載荷：,,,，所以查表得，X=1，Y=0由表16-9取，則高速軸的當量動載荷為 所以壽命為： ，符合工作時間要求 10.2校核右端軸承和計算壽命：， ，符合工作時間要求 該軸傳遞轉矩大，所以要求聯軸器剛性好，所以選擇凸緣聯軸器，因為T=1257Nm，要Tc

34、-AN68。 高速齒輪浸入油里約0.7個齒高，但不小于10mm，低速級齒輪浸入油高度約為1個齒高（不小于10mm），1/6齒輪。 2．滾動軸承的潤滑 因潤滑油中的傳動零件（齒輪）的圓周速度V≥1.5～2m/s所以采用脂潤滑，選用ZL-2。 減速器的密封 1.軸伸出端處的密封 因為V<5m/s 所以選用氈圈密封的方式，氈圈標記JB/ZQ4604-86. 2.軸承室內側處的密封 為了防止油脂等的入侵，應在近箱體內壁的軸承旁邊設置檔油環(huán)。 第六部分 箱體和齒輪的具體尺寸 二.箱體尺寸： 箱體壁厚（其中a是低速齒輪的中心距） 箱蓋壁厚 箱座凸緣厚度b=1

35、.5 =15mm 箱蓋凸緣厚度=1.5 =14mm 箱座底凸緣厚度=25mm 地腳螺栓直徑=24mm 地腳螺栓數目n=6 軸承旁聯接螺栓直徑=M16 箱蓋與箱座連接螺栓直徑=M12 聯接螺栓的間距L=150mm 軸承端蓋螺釘直徑=M10 定位銷直徑d=8mm 、、至外箱壁的距離=30mm、23 mm、17 mm 、至凸緣邊緣的距離=26mm、15mm 27 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 軸承旁凸臺半徑=15mm 凸臺高度根據低速軸承座外半徑確定 外箱壁至軸承座端面距離=61mm 大齒輪頂圓與內箱壁距離=12mm 齒輪端面與內箱壁距離

36、=11mm 箱蓋，箱座肋厚=8 m=9mm 軸承端蓋外徑：凸緣式端蓋：D（軸承外徑）+（5～5.5） 軸承旁邊連接螺栓距：S= 二．齒輪的結構尺寸 兩小齒輪采用實心結構，兩大齒輪采用復板式結構 1.高速軸小齒輪尺寸： m=1.75 2.高速軸大齒輪： m=1.75 28 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 3.低速軸小齒輪尺寸： m=3.75

37、 4.低速軸大齒輪尺寸： m=3.75 29 / 33 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 參考文獻： [1]機械設計基礎第五版 高等教育出版社 [2]機械設計綜合課程設計 機械工業(yè)出版社 設計心得： 耗時2周的機械課程設計終于完成了，作為一名學機械的學生來說我深刻地知道課程設計的重要性，它是自己所學知識的一種復習的方式，也是為后面的畢業(yè)設計做基礎，所以我很認真地進行了每個環(huán)節(jié)的任務。但是常常遇到瓶頸，是因為平時不努力的緣故吧。本次課程設計給我最大的感受就是要學會利用手冊，查手冊也是一種技能，在設計過程中手冊必不可少的工具，如果手冊都不會用那設計的概念無從談起。另外一個感受是比較累，這個設計是從考完試之后才開始的，雖然有一周的時間計算，一周的時間畫圖，但是每天工作量還是很大，因為要不停地選擇，然后校核，算到最后，自己也迷迷糊糊了，心里沒底，也沒信心去答辯了。希望這次的課程設計會給自己以后的畢業(yè)設計一點提醒，該好好再把以前學的那些內容再鞏固一遍了。 （注：可編輯下載，若有不當之處，請指正，謝謝!） 30 / 33