1、設(shè)計項目計算及說明計算結(jié)果一、設(shè)計任務(wù)書及有關(guān)數(shù)據(jù)二、確定傳動方案三、選擇電動機(jī)（1）、選擇電動機(jī)1） 工作條件傳動不逆轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，啟動載荷為名義載荷的1.25倍，輸送帶速度允許誤差為5% 。2） 已知數(shù)據(jù)輸送帶工作拉力F=2000N，輸送帶工作速度v=/s，滾筒直徑D=450mm，每日工作時數(shù)24小時，傳動工作年限5年。機(jī)械傳動裝置一般由原動機(jī)、傳動裝置、工作機(jī)和機(jī)架四部分組成。單級圓柱齒輪減速器由帶傳動和齒輪傳動組成，根據(jù)各種傳動的特點，帶傳動安排在高速級，齒輪傳動放在低速級。傳動裝置的布置圖見圖-1。1）選擇電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式根據(jù)工作要求和條件，選用一般用途的系列三相異步電動機(jī)。2）

2、確定工作機(jī)功率工作機(jī)所需的功率工作（）按下式計算P工作 式中， F=2000N，V=/s，代入上式得P工作=3）確定電動機(jī)功率 電動機(jī)所需功率P電機(jī)（kW）按下式計算P電機(jī)式中，為電動機(jī)到滾筒工作軸的傳動裝置總效率，根據(jù)傳動特點，由課程設(shè)計指導(dǎo)書表2.3查得：V帶傳動=0.96，齒輪傳動=0.97，一對滾動球軸承=0.99，彈性聯(lián)軸器=0.99，因此總效率=，即=2F=2000NV=/sD=450mmP工作設(shè)計項目計算及說明計算結(jié)果（2）計算傳動裝置的總傳動比并分配各級傳動比（3）計算傳動裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù)P電機(jī)=4）確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速 工作機(jī)滾筒軸的轉(zhuǎn)速n滾筒為 n滾筒=r/min=根據(jù)課

3、程設(shè)計指導(dǎo)書表2.2推薦的各類傳動比的取值范圍，取V帶傳動的傳動比i帶=24，一級齒輪減速器i齒輪=35，傳動裝置的總傳動比i總=620，故電動機(jī)的轉(zhuǎn)速可取范圍為n電機(jī)=i總n滾筒 符合此轉(zhuǎn)速要求的同步轉(zhuǎn)速有750r/min，1000r/min，1500r/min三種，考慮綜合因素查課程設(shè)計指導(dǎo)書附表8.1，選擇同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的Y系列電動機(jī)Y132M1-6，其滿載轉(zhuǎn)速 n電機(jī)=960r/min 電動機(jī)的參數(shù)見表-1 表-1型 號額定功率/kW電動機(jī)轉(zhuǎn)速/（r/min）同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速Y132M1-6410009601）傳動裝置的總傳動比為i總=2）各級傳動比 為了符合各種傳動形式

4、的工作特點和結(jié)構(gòu)緊湊，必須使各級傳動比都在各自的合理范圍內(nèi)，且使各自傳動件尺寸協(xié)調(diào)合理勻稱，傳動裝置總體尺寸緊湊，重量最小，齒輪浸油深度合理。 本傳動裝置由帶傳動和齒輪傳動組成，因i總=i帶i齒輪，取i帶=3，則齒輪傳動的傳動比為 i齒輪=1）各軸轉(zhuǎn)速I 軸 n1=r/min=320r/minII軸 n2=r/min=76.37 r/min2）各軸功率I 軸 PI=P電機(jī)II 軸 PII= P電機(jī)3）各軸轉(zhuǎn)矩 I 軸 TI=Nm=Nm=114 Nm II 軸 TII=Nm=Nm=458.93 Nm 根據(jù)以上計算列出本傳動裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù)數(shù)據(jù)表，見表-2P電機(jī)n滾筒=Y132M1-6n電

5、機(jī)=960r/mini總i帶=3i齒輪n1=320r/minn2=76.37 r/minPIPIITI=114 Nm =114000 NmmTII=458.93 Nm =458930Nmm設(shè)計項目計算及說明計算結(jié)果四、傳動零件的設(shè)計計算（1）普通V帶傳動 1）計算功率 2）選擇V帶類型 3）確定V帶基準(zhǔn)直徑 4）計算n1實際轉(zhuǎn)速、從動輪轉(zhuǎn)速誤差率 5）驗算帶速表-2參數(shù)軸號I軸II軸轉(zhuǎn)速n/(r/min)320功率P/(kW)轉(zhuǎn)矩T/(Nmm)114000458930本任務(wù)中高速級采用普通V帶傳動，應(yīng)根據(jù)已知的減速器參數(shù)確定帶的型號、根數(shù)和長度，確定帶傳動的中心距，初拉力及張緊裝置，確定大小帶

6、輪的直徑、材料、結(jié)構(gòu)尺寸等內(nèi)容。帶傳動的計算參數(shù)見表-3 表-3項目P電機(jī)/kWn電機(jī)/r/mini帶參數(shù)9603APC=KAP電機(jī)由 n電機(jī)=960r/min、 PC因處于A、B的中間區(qū)域，可同時選擇A、B兩種帶型來計算，最后根據(jù)計算結(jié)果來分析選擇。dminA=75mm，ddminB=125mmd1A=100mm，dd1B=140mm計算大帶輪直徑A型帶 dd2A=dd1A=X100mm=300mmB型帶 dd2B=dd1B=X140mm=420mm查教材表8.3取 dd2A=315mm、 dd2B=425mm 帶輪間傳動比iA型=3.15，iB型=n1實際轉(zhuǎn)速A型帶 n1A=r/min=3

7、04.76 r/minB型帶 n1B=r/min=315.79 r/min從動輪轉(zhuǎn)速誤差率A型帶 =-4.7%B型帶 =-1.3%A型帶 A=m/s=/s帶速在525m/s范圍內(nèi)，合適。PCA、 B型帶A型帶dd1A=100mmdd2A=315mmB型帶dd1B=140mmdd2B=425mmA型帶A=/s設(shè)計項目計算及說明計算結(jié)果6）確定帶的基準(zhǔn)長度Ld和實際中心距7)驗算小帶輪包角B型帶 B =m/s=/s帶速在525m/s范圍內(nèi)，合適。A型帶因為沒有給定中心距的尺寸范圍，按公式0.7（dd1A+dd2A）a0A2（dd1A+dd2A）計算中心距a0A830mm取a0A=600mmB型帶a

8、0B1130mm取a0B=800mm計算V帶的基準(zhǔn)長度A型帶L0A = =dA=1800mm計算實際中心距 aA=考慮安裝、調(diào)整和補(bǔ)償張緊力的需要，中心距應(yīng)有一定的調(diào)節(jié)范圍，調(diào)節(jié)范圍為 aminA=aAdA1800= amaxA=aAdA1800=B型帶L0B = =dB=2500mm計算實際中心距 aB=考慮安裝、調(diào)整和補(bǔ)償張緊力的需要，中心距應(yīng)有一定的調(diào)節(jié)范圍，調(diào)節(jié)范圍為 aminB=aBdB=2500=mm amaxB=aBdB=2500=mmA型帶180-=180-120，合適B型帶B =/sA型帶a0A=600mmB型帶a0B=800mmLdA=1800mmaA=aminA=amax

9、A=LdB=2500mmaB=aminB=amaxB=A型帶設(shè)計項目計算及說明計算結(jié)果8)確定V帶根數(shù)9）計算初拉力10）計算V帶作用在軸上的壓力（2）圓柱齒輪設(shè)計1）選擇齒輪材料及精度等級B型帶180-=180-120，合適A型帶查教材表8.10：單根V帶的額定功率P0A=0.95（插值法計算），bA10-3，查教材表KiA=1.1373，帶入式中，求出LA=因大于5，應(yīng)取z=6根B型帶與A型帶類似，可查得： P0B，Kw，=， KLB帶入公式計算得z=2.10，取z=3根計算結(jié)果見表-4表-4dd1/mmdd2/mm/m/sLd/mma/mmz/根A10031518006B14042525

10、003比較兩種計算結(jié)果，A型帶根數(shù)較多，選B型帶合理。查教材表8.6得q=/m=FQ=2F0zsin=23sin已知齒輪傳動的參數(shù)，見表-5表-5項目PI/ kWn1/r/mini齒輪參數(shù)320因為是普通減速器，由教材表10.21選8級精度，要求齒面粗糙度小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為220250HBS大齒輪選用45鋼正火，硬度為170210HBSB型帶A型帶z=6B型帶z=3選B型帶F0FQ小齒輪45鋼調(diào)質(zhì)大齒輪45鋼正火設(shè)計項目計算及說明計算結(jié)果 2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計 3）計算主要尺寸因兩齒輪均為鋼質(zhì)齒輪，可應(yīng)用式求出d1值。確定有關(guān)參數(shù)和系數(shù)：a）.轉(zhuǎn)矩T1b）.載荷系數(shù)Kc）.齒數(shù)

11、z1和齒寬系數(shù) 小齒輪的齒數(shù)z1取為25，則大齒輪取為z2。d）.許用接觸應(yīng)力，H=1NT1=1.06，ZNT2由式可得故由教材表10.3取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=分度圓直徑：齒頂圓直徑：齒根圓直徑：式中齒根高h(yuǎn)f=齒 寬： 經(jīng)圓整后取b2=65mmz1=25z2=105模數(shù)m=齒頂高h(yuǎn)a=m=b2=65mm設(shè)計項目計算及說明計算結(jié)果4）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核5）驗算齒輪的圓周速度 五、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計一）、低速軸設(shè)計（1）選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力 （2）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑 b1=b2+5mm=70mm中心距：由式得出，如則校核合格。確定有關(guān)系數(shù)與參數(shù)： a）.齒形系數(shù)YFF1=2.65，YF2 b）.應(yīng)力

12、修正系數(shù)YSS1=1.59，YS2 c）.許用彎曲應(yīng)力，F(xiàn)NT1=YNT2=1由式可得，故齒根彎曲強(qiáng)度校核合格。 由教材表10.22可知，齒輪應(yīng)選擇9級精度。課程設(shè)計一般是先設(shè)計低速軸，把低速軸設(shè)計出來后根據(jù)低速軸的長度尺寸就可以確定高速軸以及箱體的寬度等尺寸，故先設(shè)計低速軸。低速軸的參數(shù)見表-6 表-6項目PII/kWnII/r/min參數(shù)，再由。根據(jù)教材表14.1得C=107118。又由式得考慮到軸的最小直徑處要安裝聯(lián)軸器，會有鍵槽存在，故將估算直b1= 70mm9級精度低速軸45鋼調(diào)質(zhì)設(shè)計項目計算及說明計算結(jié)果（3）設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)并繪制結(jié)構(gòu)草圖 1）確定軸上零件的位置和固定方式2）確定各軸

13、段的直徑3）確定聯(lián)軸器及各軸段的長度徑加大3%5%，取為40.78。由取標(biāo)準(zhǔn)直徑d1=42mm。由于設(shè)計的是單級減速器，可將齒輪布置在箱體中央，將軸承對稱安裝在齒輪兩側(cè)，軸的外伸端安裝聯(lián)軸器。要確定軸的結(jié)構(gòu)形狀，必須先確定軸上零件的裝備順序和固定方式。參考見圖-2，確定齒輪從軸的左端裝入，齒輪的右端用軸肩定位，左端用套筒固定。這樣齒輪在軸上的軸向位置被完全確定。齒輪的周向固定采用平鍵連接。軸承對稱安裝于齒輪的兩側(cè)，其軸向用軸肩固定，周向采用過盈配合固定。如圖-2，軸段（外伸端）直徑最小，d1=42mm；軸段的直徑d2應(yīng)在d1的基礎(chǔ)上加上兩倍的定位軸肩高度。這里取定位軸肩高度h12=（0.070

14、.1）d1=mm，則d2=d1+2h12=42mm+=?？紤]該軸段安裝密封圈，故直徑d2還應(yīng)符合密封圈的標(biāo)準(zhǔn)，取d2=45mm；軸段的直徑d3應(yīng)在d2的基礎(chǔ)上增加兩倍的非定位軸肩高度，但因該軸段要安裝滾動軸承，故其直徑要與滾動軸承內(nèi)徑相符合。這里取d3=50mm（軸承6210）；同一根軸上的兩個軸承，在一般情況下應(yīng)取同一型號，故安裝滾動軸承處的直徑應(yīng)相同，即d7=d3=50mm軸段上安裝齒輪，為安裝方便，取d4=57mm，為方便計算，取軸段的直徑與軸段相等，即d6=d4=57mm軸段的直徑d5=d4+2h45，h45是定位軸環(huán)的高度，取h45=3.99，即d5=57mm+2X=，圓整取d5=6

15、4mm按實際情況，選用彈性套柱聯(lián)軸器，根據(jù)安裝聯(lián)軸器軸段的直徑，查課程設(shè)計指導(dǎo)書附表9.2，選取聯(lián)軸器的型號為LT7，聯(lián)軸器安裝長度為112mm，確定軸承的潤滑方式為油潤滑，按油潤滑方式確定軸的長度。取軸承距箱體內(nèi)壁的距離3=5mm。因為軸段是外伸端，要安裝聯(lián)軸器，所以，根據(jù)課程設(shè)計指導(dǎo)書附表9.1查Y型聯(lián)軸器軸孔長度為L=112mm，按實際情況，取L1=110mm軸段，L2=l1+e+m為了保證聯(lián)軸器左端與軸承蓋之間的距離，取l1=15mm3=60mm，m=（0.010.15）D取m=，則L2=，取整L2=76mm軸段L3=B+3+2+2=37mm軸段軸段安裝齒輪，所以根據(jù)齒寬確定L4=62

16、mmd1=42mmd2=45mmd3=50mmd4=57mmd5=64mmd6=57mmd7=50mm選用彈性套柱聯(lián)軸器，型號為LT7L1=110mmL2=76mmL3= 37mmL4=62mm設(shè)計項目計算及說明計算結(jié)果 （4）按彎扭合成強(qiáng)度校核軸徑軸段是定位軸環(huán)L545，確定L5=6mm軸段L6=3+2- L5，確定L6=9mm軸段安裝軸承，L7=B+2，確定L7=22mm總長L總=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7=322mm按設(shè)計結(jié)果畫出軸的結(jié)構(gòu)草圖，見圖-3a齒輪分度圓直徑 d2齒輪的圓周力齒輪的徑向力 圖-31）畫出軸的受力圖（圖-3b）2）作垂直面內(nèi)的彎矩圖（圖-3c）I-I

17、截面處的彎矩L5=6mmL6=9mmL7=22mmL總=322mm設(shè)計項目計算及說明計算結(jié)果 二）、高速軸的尺寸設(shè)計1）確定各軸段的直徑2）確定各軸段的長度3）作出水平面內(nèi)的彎矩圖（圖-3d）支點反力I-I截面處的彎矩4）作合成彎矩圖（圖-3e）5）求彎矩圖（圖-3f）6）求當(dāng)量彎矩 因減速器單向運轉(zhuǎn)，故可認(rèn)為轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)變化，修正系數(shù)為0.6。I-I截面7）確定危險截面并校核強(qiáng)度I-I截面，滿足的條件，故設(shè)計的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定裕量。 高速軸的設(shè)計只要是設(shè)計軸段的直徑，為設(shè)計俯視圖作準(zhǔn)備。有些軸段的長度可以根據(jù)軸上的零件來確定；有些軸段的長度要在確定低速軸處的箱體后，取箱體內(nèi)壁為一直

18、線就可以。經(jīng)設(shè)計，高速軸可以做成單獨的軸而不是齒輪軸。為使零件定位和固定，高速軸也和低速軸一樣設(shè)計為七段，各軸段直徑尺寸為：d1=25mmd2=28mmd3=d7=30mm（取滾珠軸承型號為6206）d4=d6=35mmd5=40mm 高速軸各軸段所設(shè)計的長度，在總長度不變的情況下，應(yīng)該與低速軸對應(yīng)起來，保證L31+L41+L51+L61= L32+L42+L52+L62 ，使齒輪能夠正確嚙合。已知L總=322mmL1根據(jù)滾筒上V帶的根數(shù)，按B=（z-1）e+2f+（23）計算可得L1=64mmd1=25mmd2=28mmd3= 30mmd4= 35mmd5=40mmd6=35mmd7=30m

19、mL1=64mm設(shè)計項目計算及說明計算結(jié)果六、鍵的選擇及強(qiáng)度校核七、選擇軸承及計算軸承壽命L2=30mmL3= 32mmL4=68mmL5=7mmL6=7mmL7=18mm檢驗可知 L31+L41+L51+L61= L32+L42+L52+L62=32+68+7+7=114mm1） 選擇鍵的尺寸低速軸和高速軸均在軸段和軸段表-7低速軸軸段d1=42mml1=90mm軸段d4=57mml2=60mm高速軸軸段d1=25mml1=50mm軸段d4=35mml2=60mm標(biāo)記為：鍵1：GB/T 1096 鍵 12890鍵2：GB/T 1096 鍵 161060鍵3：GB/T 1096 鍵 8750鍵

20、4：GB/T 1096 鍵 108602） 校核鍵的強(qiáng)度低速軸：軸段上安裝聯(lián)軸器，聯(lián)軸器的材料為鑄鐵，載荷性質(zhì)為輕微沖擊軸段上安裝齒輪，齒輪的材料為鋼，載荷性質(zhì)為輕微沖擊靜連接校核擠壓強(qiáng)度：軸段：，計算應(yīng)力p略大于許用應(yīng)力，因相差不大，可以用以確定的尺寸。軸段：高速軸：軸段上安裝滾筒，軸段上安裝齒輪，齒輪和滾筒的材料均為鋼，載荷性質(zhì)為輕微沖擊軸段軸段1） 軸承型號的選擇高速軸選軸承類型為深溝球軸承，型號為6206.L2=30mmL3= 32mmL4=68mmL5=7mmL6=7mmL7=18mm鍵連接強(qiáng)度滿足要求高速軸選軸承類型為深溝球軸承6206設(shè)計項目計算及說明計算結(jié)果低速軸選軸承類型為深

21、溝球軸承，型號為6210。2） 軸承壽命計算高速軸：因齒輪相對于軸承對稱分布，A、B的支座反力數(shù)值一樣，故只計算一邊即可。求軸承A處支座反力：水平平面：垂直平面：求合力：考慮帶的壓力對軸承支座反力的影響，因方向不定，以最不利因素考慮：軸承受到的最大力為FAmax正常使用情況，查教材表15.12和15.14得：，查課程設(shè)計指導(dǎo)書附表10.2，軸承6206的基本額定動載荷C=19.5kN，代入公式：低速軸：正常使用情況，查教材表，查課程設(shè)計指導(dǎo)書附表10.2軸承6210的基本額定動載荷C=35.0kN，因齒輪相對于軸承對稱分布，軸承的受力一樣，可只算一處，計算A處，當(dāng)量動載荷低速軸選軸承類型為深溝

22、球軸承6210設(shè)計項目計算及說明計算結(jié)果 八、選擇軸承潤滑及密封方式 九、箱體及附件的設(shè)計 （1）箱體的選擇 （2）選擇軸承端蓋 （3）確定檢查孔與孔蓋（4）通氣孔（5）游標(biāo)裝置（6）螺塞（7）定位銷（8）起吊裝置代入公式：從計算結(jié)果看，高速軸軸承使用時間較短。按每天20小時連續(xù)運轉(zhuǎn)，每年按250天計算，約使用8年，這只是理論計算，實際情況比較復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)使用情況，注意檢查，發(fā)現(xiàn)損壞及時更換。低速軸軸承因轉(zhuǎn)速太低，使用時間太長，實際應(yīng)用中會有多種因素影響，要注意觀察，發(fā)現(xiàn)損壞及時更換。軸承的潤滑方式取決于浸油齒輪的圓周速度，即大齒輪的圓周速度，大齒輪的圓周速度，應(yīng)選用脂潤滑。因軸的轉(zhuǎn)速不高，高

23、速軸軸徑的圓周速度為，故高速軸處選用接觸式氈圈密封。低速軸軸徑的圓周速度為故低速軸處選用接觸式氈圈密封。一般使用情況下，為制造和加工方便，采用鑄造箱體，材料為鑄鐵。箱體結(jié)構(gòu)采用刨分式，部分面選擇在軸線所在的水平面上。箱體中心高度H=da2/2+（5070）mm =/2+(5070)mm=取中心高度H=200mm取箱體厚度=8mm選用凸緣式軸承端蓋，根據(jù)軸承型號設(shè)計軸承蓋的尺寸：高速軸：D=62mm，d3=低速軸：根據(jù)減速器中心距a=，查課程設(shè)計指導(dǎo)書（柴鵬飛主編）表5-14，可得檢查孔尺寸：L=120mm，b=70mm；檢查孔蓋尺寸：l1=150mm，b1=100mm，b2=85mm，l2=1

24、35mm，d4=8材料：Q235,厚度取6mm。選用課程設(shè)計指導(dǎo)書（柴鵬飛主編）表5-15通氣器1，選M12X1.25。選用課程設(shè)計指導(dǎo)書（柴鵬飛主編）表5-16中M12.定位銷選用圓錐銷。查課程設(shè)計指導(dǎo)書（柴鵬飛主編）表5-20：銷釘公稱直徑d=8mm。按中心距查課程設(shè)計指導(dǎo)書（柴鵬飛主編）表5-21得，箱體毛重98kg，選用吊環(huán)螺釘為M10.軸承的潤滑方式選用脂潤滑。高速軸處選用接觸式氈圈密封。低速軸處選用接觸式氈圈密封。中心高度H=200mm。設(shè)計項目計算及說明計算結(jié)果十、設(shè)計心得課程設(shè)計結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計中不僅檢驗了我所學(xué)習(xí)的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計過程中，同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。學(xué)會了