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1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 課程名稱：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置 學(xué) 院：工程機(jī)械 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名：cwgni 指導(dǎo)老師： 設(shè)計(jì)時(shí)間：2011.07.06一.課程設(shè)計(jì)任務(wù)2二.傳動(dòng)方案的分析與擬定3三.電機(jī)的選擇3四.傳動(dòng)裝置參數(shù)的確定5五.傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)6六.蝸輪蝸桿效率及潤(rùn)滑計(jì)算8七.蝸輪蝸桿傳動(dòng)幾何尺寸8八.渦輪蝸桿疲勞強(qiáng)度校核10九.蝸桿軸、蝸桿軸及渦輪、蝸桿的參數(shù)111.蝸輪及蝸輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算112.蝸桿軸的設(shè)計(jì)計(jì)算15十.箱體的設(shè)計(jì)18十一.減速器熱平衡計(jì)算19十二.其他部分的設(shè)計(jì)與選擇201.窺視孔蓋202.通氣器203.減速器的潤(rùn)滑油選擇20十三.參考
2、文獻(xiàn)20一.課程設(shè)計(jì)任務(wù)題目：設(shè)計(jì)用于帶式輸送機(jī)的蝸桿減速器帶式運(yùn)輸機(jī)工作原理圖：已知條件：1) 工作條件：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有灰塵，環(huán)境最高溫度35；2) 使用折舊期；8年；3) 檢修間隔期：四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修；4) 動(dòng)力來(lái)源：電力，三相交流電，電壓380/220V；5) 運(yùn)輸帶速度容許誤差：5%；6) 制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)。原始數(shù)據(jù)：運(yùn)輸帶工作拉力F=2300N；運(yùn)輸帶工作速度V=1.1m/s；滾筒直徑D=300mm。二.傳動(dòng)方案的分析與擬定電動(dòng)機(jī)軸與減速器高速軸連接用的聯(lián)軸器，由于軸的轉(zhuǎn)速較高，為了減小啟動(dòng)載荷、緩
3、和沖擊，應(yīng)選用具有較小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和具有彈性的聯(lián)軸器，故選用彈性柱銷聯(lián)軸器。減速器低速軸與工作機(jī)軸連接用的聯(lián)軸器，由于軸的轉(zhuǎn)速較低，不必要求具有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，但傳遞轉(zhuǎn)矩較大，故選用齒式聯(lián)軸器。按本次課設(shè)要求選擇一級(jí)渦輪蝸桿減速器，簡(jiǎn)圖如下：1電動(dòng)機(jī)；2一聯(lián)軸器；3蝸桿減速器；4卷筒；5輸送帶三.電機(jī)的選擇 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果1.選擇電動(dòng)機(jī)類型 選用Y系列三相異步交流電動(dòng)機(jī)。2.選擇電動(dòng)機(jī)容量 工作機(jī)的有效功率為： 參考文獻(xiàn)2表1-7得各個(gè)傳動(dòng)件的效率范圍，分別取：:； ； ； 工作機(jī)的總效率為： 3.確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 參考文獻(xiàn)2表1-8得蝸輪傳動(dòng)比： 所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)
4、速為1000r/min、1500r/min、3000r/min三種。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、質(zhì)量及價(jià)格等因素，為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的電動(dòng)機(jī)。 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的類型、容量和轉(zhuǎn)速，由電機(jī)手冊(cè)選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y112M-4。4. 電動(dòng)機(jī)的外形及尺寸：電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（kw）滿載轉(zhuǎn)速（r/min） 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩（額定轉(zhuǎn)矩） 最大轉(zhuǎn)矩（額定轉(zhuǎn)矩）質(zhì)量（kg）軸徑(mm)Y112M-4414402.22.34328中心高H外形尺寸L(AC/2+AD)HD腳底安裝尺寸AB腳底螺栓直徑K軸伸尺寸DE鍵連接部分尺寸FGD 112400（115+190）265 190140
5、 12286082428選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y112M-4。四.傳動(dòng)裝置參數(shù)的確定 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果1.1 總傳動(dòng)比及分配： 由于使用渦輪蝸桿單級(jí)傳動(dòng)故渦輪蝸桿 取i=211.2 各軸轉(zhuǎn)速 第一軸轉(zhuǎn)速： 第二軸轉(zhuǎn)速：1.3 各軸的輸入功率 第一軸功率： 第二軸功率： 卷筒功率：1.4 電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩： 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：第一軸轉(zhuǎn)矩：第二軸轉(zhuǎn)矩：卷筒的轉(zhuǎn)矩：i=21五.傳動(dòng)零件設(shè)計(jì) 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 選擇阿基米德螺線蝸桿（ZA)。1. 蝸輪蝸桿材料及熱處理由于蝸桿傳遞的功率不大，速度也不高，蝸桿選用45號(hào)鋼制造，整體調(diào)質(zhì)，齒面硬度220250HBS。蝸輪材料，根據(jù)其中n1為蝸桿轉(zhuǎn)速，T2為蝸輪轉(zhuǎn)矩
6、。初估蝸桿副的滑動(dòng)速度，選擇蝸輪的材料為鑄錫磷青鋼ZCuSn10P1，又因小批量生產(chǎn)，則用砂型鑄造。2.蝸輪蝸桿傳動(dòng)主要參數(shù)蝸桿傳動(dòng)的主要失效形式是齒面膠合、齒面點(diǎn)蝕和齒面磨損，而且失效通常發(fā)生在蝸輪輪齒上。因此采用齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的承載能力，并在選擇許用應(yīng)力時(shí)，要適當(dāng)考慮膠合和磨損等失效因素的影響。故采用公式1. 確定載荷系數(shù)K由于載荷系數(shù)K=由參考文獻(xiàn)1表11-5查得載荷性質(zhì)為中等沖擊時(shí)，取1.15假設(shè)蝸輪圓周速度4年故渦輪軸軸承壽命滿足要求。2.蝸桿軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算與結(jié)果 結(jié)果1).材料選擇及附圖因傳遞功率不大，并對(duì)質(zhì)量及結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，故選用常用材料45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)
7、處理。2).初算軸頸軸伸部位安裝聯(lián)軸器，考慮補(bǔ)償軸的可能位移，選用非金屬?gòu)椥栽闲月?lián)軸器，由轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩得考慮軸頭有一鍵槽，將軸徑增大5%，即d=13.141*1.05=13.798mm，由參考文獻(xiàn)2表8-5選LX2型彈性銷聯(lián)軸器。3).軸各段尺寸(1)軸段1 由所選聯(lián)軸器可得d1=25mm,L1=44mm; 由軸段的直徑查參考文獻(xiàn)2表的鍵的尺寸：bhL=8726;(2) 軸段2 確定軸段2的直徑時(shí)，應(yīng)考慮聯(lián)軸器的固定及密封圈的尺寸兩個(gè)方面。由參考文獻(xiàn)2表7-12可得d2=30mm,L2=45;(3) 軸段3、9 考慮到蝸桿減速器有軸向力，軸承類型選用圓錐滾子軸承，軸段3上安裝軸承，要使軸承便
8、于安裝又符合軸承內(nèi)徑系列，取軸承型號(hào)為30207，有參考文獻(xiàn)2表6-7得，其內(nèi)徑d=35mm，外徑D=72mm，寬度B=17mm，故取d3=d9=35mm，考慮到安裝套筒及擋油板時(shí)的位置，取L3=L9=32mm；(4) 軸段4、8軸4、8的兩外端固定套筒,h=(0.070.1)d3=2.453.5mm,取h=2.5mm取d4=d8=40mm;取L4=L8=30mm;(5)軸段6由da1=75.60mm，df1=47.88.則d6=75.60mm考慮螺旋線長(zhǎng)度齒寬，取L6=100mm;聯(lián)軸器d1=25mmL1=44mmd2=30mmL2=45md3=d9=35mmL3=L9=32mmd4=d8=
9、40mmL4=L8=30mmd6=75.60mmL6=100mm(6)軸段5、7避免軸段直徑變化過(guò)快，故取d5=d7=46mm;L5=L7=43mm;(7)蝸桿軸總長(zhǎng)： L=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7+L8+L9=44+45+32+30+43+100+43+30+32=399mm。4).鍵的強(qiáng)度校核鍵的連接強(qiáng)度蝸桿軸鍵的連接強(qiáng)度滿足要求。5).軸承受力作出軸承受力圖：水平面上：對(duì)1點(diǎn)取矩可得 豎直面上：對(duì)1點(diǎn)取矩有得 。6)軸承強(qiáng)度校核軸承型號(hào)為30210，其內(nèi)徑d=35mm，外徑D=72mm，寬度B=17mm，軸承反裝由參考文獻(xiàn)2表6-7得e=0.37,Y=1.6,C=54.2
10、KN 則;d5=d7=46mmL5=L7=43mmL=399mm由得由得則有，則按照1軸校核：故蝸桿軸軸承壽命滿足要求。十.箱體的設(shè)計(jì)箱座壁厚箱蓋壁厚箱蓋凸緣厚度箱座凸緣厚度箱座底凸緣厚度地角螺釘直徑地腳螺釘數(shù)目軸承旁連接螺栓直徑蓋與座連接螺栓直徑連接螺栓的間距軸承端蓋螺釘直徑視孔蓋螺釘直徑定位銷直徑到外箱壁的距離至凸緣邊緣距離凸臺(tái)高度外箱壁至軸承座端面距離鑄造過(guò)度尺寸蝸輪外圓到內(nèi)箱壁距離1蝸輪輪轂與內(nèi)箱壁距離2箱蓋,箱座肋厚蝸輪軸承端蓋外徑蝸桿軸承端蓋外徑蝸輪軸承旁連接螺栓距離十一.減速器熱平衡計(jì)算P=2.53kw; 通風(fēng)良好故取 減速器保持正常工作溫度所需的散熱面積為實(shí)際散熱面積A=421
11、652+11247+354255+252(153+354)+1531602+1603542 +33(145+110)42+354153 =531091.3mm2=0.53m2則有AS。故熱平衡。十二.其他部分的設(shè)計(jì)與選擇1.窺視孔蓋由箱體尺寸及參考文獻(xiàn)2表11-4選擇窺視孔的參數(shù)如下 L1 L2 b1 b2孔直徑 孔數(shù) 蓋厚 R 120 105 90 75 7 4 4 52.通氣器由箱體尺寸及參考文獻(xiàn)2查表11-5得dd1d2d3d4Dhabch1RD1skefM181.5M331.58316404012716184025.4226223.減速器的潤(rùn)滑油選擇 由查參考文獻(xiàn)1表11-21選擇蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑油粘度薦用值V40=350cSt。 十三.參考文獻(xiàn)【1】 濮良貴，紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì).八版.北京：高等教育出版社，2006【2】 吳宗澤，羅圣國(guó)主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè).3版.北京：高等教育出版社， 2006【3】 孔慶華主編，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ). 上海：同濟(jì)大學(xué)出版社 2003 CopyRightwgni
單機(jī)渦輪蝸桿減速器
