設(shè)計(jì)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)傳動(dòng)裝置

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1、第一章 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.1 設(shè)計(jì)題目 ： 設(shè)計(jì)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)傳動(dòng)裝置1.2 已知條件 ：1.輸送鏈牽引力 F=4.5 kN ;2.輸送鏈速度v=1.6 m/s（ 允許輸送帶速度誤差為 5% ）；3.輸送鏈輪齒數(shù) z=15 ；4.輸送鏈節(jié)距p=80 mm；5.工作情況 ：兩班制 ， 連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn) ，載荷平穩(wěn) ， 室內(nèi)工作 ，無(wú)粉塵 ；6.使用期限 ：20 年 ；7.生產(chǎn)批量 ：20 臺(tái) ；8.生產(chǎn)條件 ：中等規(guī)模機(jī)械廠， 可加工 6-8 級(jí)精度齒輪和 7-8級(jí)精度蝸輪 ；9.動(dòng)力來(lái)源 ：電力 ，三相交流， 電壓 380 伏 ；10檢修間隔期： 四年一次大修， 二年一次中修 ， 半年一次小修

2、。驗(yàn)收方式 ：1減速器裝配圖 ；（使用 AutoCAD 繪制并打印為 A1 號(hào)圖紙 ）2 繪制主傳動(dòng)軸 、齒輪圖紙各 1 張；3設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 份。第二章前言2.1分析和擬定傳動(dòng)方案：機(jī)器通常由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作裝置三部分組成。傳動(dòng)裝置用來(lái)傳遞原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力、變換其運(yùn)動(dòng)形式以滿足工作裝置的需要，是機(jī)器的重要組成部分。傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)方案是否合理將直接影響機(jī)器的工作性能、重量和成本。滿足工作裝置的需要是擬定傳動(dòng)方案的基本要求，同一種運(yùn)動(dòng)可以有幾種不同的傳動(dòng)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)，這就是需要把幾種傳動(dòng)方案的優(yōu)缺點(diǎn)加以分析比較，從而選擇出最符合實(shí)際情況的一種方案。合理的傳動(dòng)方案除了滿足工作裝置的功能外，還

3、要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便 。所以擬定一個(gè)合理的傳動(dòng)方案，除了應(yīng)綜合考慮工作裝置的載荷、運(yùn)動(dòng)及機(jī)器的其他要求 外，還應(yīng)熟悉各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，以便選擇一個(gè)合適的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。眾所周知，齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、減速器、鏈傳動(dòng)三部分組成，而減速器又由軸、軸承、齒輪、箱體 四部分組成。所以，如果要設(shè)計(jì)輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置，必須先合理選擇它各組成部分，下面我們將一一進(jìn)行選擇22方案優(yōu)缺點(diǎn)分析1.在高速端應(yīng)用圓錐齒輪，可以減小錐齒輪的尺寸，減小其模數(shù)，降低加工難度。2在輸出端，即低速端采用鏈傳動(dòng)，因?yàn)殒渹鲃?dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比是變化的，引起速度波動(dòng)和動(dòng)載荷，故不適宜高速運(yùn)轉(zhuǎn)。3. 在

4、高速輸入端應(yīng)用聯(lián)軸器 ，結(jié)構(gòu)緊湊，但啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，增大了電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷，因此， 只能用于小功率的傳動(dòng)。4. 圓錐齒輪端，可能由于兩錐齒輪尺寸過(guò)小 ，不能很好的利用潤(rùn)滑油。第三章 電動(dòng)機(jī)的選擇與傳動(dòng)比的分配電動(dòng)機(jī)是常用的原動(dòng)機(jī)，具體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、控制簡(jiǎn)單和維護(hù)容易等優(yōu)點(diǎn)。電動(dòng)機(jī)的選擇主要包括選擇其類型和結(jié)構(gòu)形式、容量和轉(zhuǎn)速、確定具體型號(hào)。按工作要求和條件選取Y系列一般用途的全封閉三相異步電動(dòng)機(jī)。3.1電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算輸送鏈鏈輪的節(jié)圓直徑d/mmd=P/si n（180=385mm工作機(jī)的有效功率為：Pw =FwVw /=4.5*1.6/0.95=7.243kw從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)間的總效率為：n

5、 n n n n n n n nZ=1 2 34567 8=0.99*0.96*0.97*0.994*0.96=0.877式中，1為聯(lián)軸器效率 0.99,2為錐齒輪效率（7級(jí)）0.97 ,3圓柱齒輪的效率 （7級(jí)）0.98 ,4 5 6 7為角接觸球軸承的效率0.99 ,8滾子鏈傳動(dòng)效率 0.96。所以，電動(dòng)機(jī)所需工作功率為Pd =2=7.243/0.877= 8.3KW選擇電動(dòng)機(jī)的類型M *養(yǎng)tt*豪功J&*Mi定電蹴1粗Anlmtai%cosdB(Akmini a3ODDr.mlnYMM1-20.T51IJ750.842.2&52.36E711U17id77a.sfii2.272.36S7

6、11AvaS-z1.53.47ED.B52.272.37D75Z2iraaL-22.34.9B0.5D.B&2.372.37D75ma25Y1DDL-33GJ衛(wèi)幀B2D.S72.272.37417Bu3442389Q0.872J73374W11J845V132S1-25.51112900D.BB3!72.3THS315&7Y132S.2-27.S.152900M.2D.IBB2723719B3KJ72Y14QMM11at eB7-2Q.Bfi3723S297U115電動(dòng)機(jī)額定功率 Pd Pm因同步轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)磁極多的，尺寸小，質(zhì)量大，價(jià)格高，但可使傳動(dòng)比和機(jī)構(gòu)尺寸減小。由此選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)：Y1

7、60M1-2電動(dòng)機(jī)額定功率 Pm=4kN,滿載轉(zhuǎn)速nm=1440r/min工作機(jī)轉(zhuǎn)速 n w=60*V/( n*d)=79.370r/min電動(dòng)機(jī)型額定功率滿載轉(zhuǎn)速起動(dòng)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩號(hào)Y160M1-211kw2930r/min2 N m2.3 N m選取B3安裝方式3.2計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比I三并分配傳動(dòng)比：總傳動(dòng)比1二按表3-2推薦的鏈傳動(dòng)比乞6。取鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比為4.6 ,則整個(gè)減速器的傳動(dòng)比為：I 總=門口/nw=2930/79.370=36.916i J 總 /4.6=8.025分配傳動(dòng)比：i匕=訃2高速級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)：il =2.5中間級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比：i2=3.23.3計(jì)算傳動(dòng)裝置

8、各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)各軸的轉(zhuǎn)速：I軸：n仁2930 r/mi nn軸：n2=2930/2.5=1172r/mi n川軸:n3=1172/3.2=366.25 r/min鏈輪的轉(zhuǎn)速：n4=79.370 r/min各軸的輸入功率I 軸:p1= p d*1=11*0.99=10.89kwn 軸：p2= p1*2 *4=10.89 X0.97 X0.99=10.458kw川軸：p3= p2*3*5=10.458 X0.98 X0.99=10.146kw各軸的輸入轉(zhuǎn)矩6電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩：Td=9.55 X10 XI軸：T1=9550*p1/ n仁35.495Nmn 軸：T2=9550*p2/n2=85

9、.217Nm川軸：T3=9550*p3/n3=264.558Nm第四章鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1由3.2知鏈傳動(dòng)速比：i=4.5輸入功率：p=3.689KW選小鏈輪齒數(shù)z1=17。大鏈輪齒數(shù) z2=i Xz仁4.5 07=76 , z21.5 安全故該軸在最危險(xiǎn)截面也是安全的，此截面的左側(cè)直徑大，其他情況相同，故安全。因無(wú)大的瞬時(shí)過(guò)載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱性，故可略去靜強(qiáng)度校核。6.2中間軸的設(shè)計(jì)已知參數(shù)：軸上功率：p=3.81 KW大錐齒輪的齒數(shù) z1=102小圓柱齒輪的齒數(shù) z1=19,對(duì)應(yīng)的大齒輪齒數(shù) z2=80轉(zhuǎn)速：n=450r/min轉(zhuǎn)矩：T=80700 N.mm按轉(zhuǎn)矩法初定該軸的最小直

10、徑dmin :d min =25.83 mm根據(jù)最小端與角接觸球軸承配合，取7206C型，故選取dl =30 mm 。計(jì)算齒輪圓周速度：Vd1n10.7065 m/ s1.5 安全故該軸在最危險(xiǎn)截面也是安全的，因無(wú)大的瞬時(shí)過(guò)載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱性，故可略去靜強(qiáng)度校核。6.3低速軸的設(shè)計(jì)已知參數(shù)：軸上功率：p=3.689 kw轉(zhuǎn)速：n=107.141r/min轉(zhuǎn)矩：T328850N.mm鏈輪的分度圓直徑 d=138.19mm ,齒數(shù)z=19 ;齒輪轂長(zhǎng)離外壁 10mm，總長(zhǎng)54mm。鏈輪軸受到的軸向力 F=5502.4N按轉(zhuǎn)矩法初定該軸的最小直徑dmin :IPdmin 蘭 C*;=40.9

11、5 mm周端與軸承或鏈輪，取軸承的型號(hào)為7210C，故選4 =50 mm 。計(jì)算齒輪圓周速度：V0.28 m/s 1.55 安全故該軸在最危險(xiǎn)截面也是安全的，因無(wú)大的瞬時(shí)過(guò)載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱性，故可略去靜強(qiáng)度校核。第七章軸承的計(jì)算與校核：7.1軸承1的計(jì)算與校核：第一對(duì)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P: P二fp(XFr YF；)查手冊(cè)取fp=1.1取7206C軸承計(jì)算步驟與內(nèi)容計(jì)算結(jié)果1查手冊(cè)查得：Cr、Cor值(GB/T 276)2. 由前面軸得：兩軸承所受的力分別為Fi =1290.8NF2=444.9N3. 兩軸的計(jì)算軸向力 Fa1=231.115NFa2=155.7N4. 計(jì)算 Fa1/Co

12、r=0.0157Fa2/ Cor =0.01075 .查手冊(cè)e值：6. 計(jì)算 Fa1/ F1=0.183e1 Fa2/F2=0.36=e27. 查手冊(cè)：X、Y的值8. 查載荷系數(shù):fp=1.19. P = fp(XFr+YF)10. 計(jì)算軸承的壽命：Lh=10 6/(60n) X(C/P1)3=49207.5h11. 結(jié)論:符合要求，選用此軸承.但需及時(shí)更換Cr =23KW Cor=15KWF1 =1290.8NF2=444.9NFa1=231.115NFa2=155.7NFa1/Cor=0.016 Fa2/ C or =0.0107e1=0.38e2=0.36Fa1/ F 1=0.183Fa

13、2/F2=0.36X1=1,Y 仁0X2=1,Y2=0Ft / Fr 48000h7.2軸承2的計(jì)算與校核：第二對(duì)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P: P = fp(XFr 丫Ft)查手冊(cè)取fp=1.1取7206C軸承計(jì)算步驟與內(nèi)容計(jì)算結(jié)果1.查手冊(cè)查得：Cr、Cor值(GB/T 276)CCr =23KWor=15KW2.由前面軸得：兩軸承所受的力分別為F1 =1924.5NF1 =1924.5NF2=1418NF2=1418NFa1=828.96NFa2=579.96N3.兩軸的計(jì)算軸向力 Fa1=828.96NFa2=579.96NFa1/Cor=0.055264.計(jì)算 Fai/Cor=0.05526F

14、a2/ C or =0.0386Fa2/ C or =0.0386e1=0.426e2=0.4095.查手冊(cè)e值：Fa1/ F 1 =0.429Fa2/F2=0.4096.計(jì)算 Fa1/ F1=0.429e1Fa2/F2=0.409=e2X1=0.44,Y1=1.317.查手冊(cè)：X、Y的值X2=1,Y2=08.查載荷系數(shù):fp=1.1Ft / Fr e1Fa2/F仁e29. P = fp(XFr+YF)P仁2125.99NP2=1559.8N10.計(jì)算軸承的壽命：40487.6he1Fa2/F2=0.409=e2Fa1/ F 1=0.358Fa2/F2=0.1387.查手冊(cè)：X、Y的值X1=0

15、.44,Y 1=1.165X2=1,Y2=08.查載荷系數(shù):fp=1.1Ft / Fr e1Fa2/F仁e29. P = fp(XF+YF)P仁7288.6NP2=10215.5N10.計(jì)算軸承的壽命：P2P140487.6h8mm8mm箱蓋凸緣厚度bii.5 i2mm箱座凸緣厚度bi.5i2mm箱底座凸緣厚度b22.5 620mm地腳螺釘直徑df0.0i8 (d mi +d m2) +imm i2mmi2mm地腳螺釘數(shù)目n查手冊(cè)4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑di0.75 dfi0mm蓋與座聯(lián)接螺栓直徑d2(0.5 0. 6) df8mm聯(lián)接螺栓的間距l(xiāng)i50200i50軸承端蓋螺栓直徑d3(0.40.

16、5) df6mm視孔蓋螺栓直徑d4(0.30.4) df4mm定位銷直徑d(0.7 0.8) d f6mmdf d1 d2 至外箱壁距離Ci查手冊(cè)i6mmd1 d2至凸緣邊緣距離C2查手冊(cè)i4mm軸承旁凸臺(tái)半徑RiC2i4mm凸臺(tái)高度h根據(jù)低速齒輪軸承座外徑確定，便于 扳手操作為準(zhǔn).30mm外箱壁至軸承座端面距離liCi 9 +(5L 10)36mm大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離i1.26i0mm齒輪端面與內(nèi)箱壁距離3i8mm箱蓋/箱座肋厚mi ,mmi 吒 0.85$, m 吒 0.85&8.5mm第九章鍵的選擇與校核選用A型鍵鍵1即與聯(lián)軸器配合的鍵：因該軸段軸的直徑 d=30mm,所以查手冊(cè)得鍵寬

17、 b=10mm,鍵高h(yuǎn)=8mm,長(zhǎng)度L=25mm,鍵所在軸的深度 t=5mm,輪轂深度t1=3.3mm,圓角半 徑r=0.25mm.鍵2即與小圓錐齒輪配合的鍵 該軸段軸的直徑 d=25mm,所以查手冊(cè)得 鍵寬 b=8 mm,鍵高h(yuǎn)=7mm,長(zhǎng)度L=20mm,鍵所在軸的深度 t=4.0mm, 輪轂深度t1=3.3mm, 圓 角半徑r=0.16mm.鍵3即大錐齒輪配合的鍵該軸段的直徑 d=36mm,所以查手冊(cè)得鍵寬 b=10mm,鍵高h(yuǎn)=8mm, 長(zhǎng)度 L=28mm, 鍵所在軸的深度t=5.0mm,輪轂深度 t1=3.3mm,圓角半徑r=0.3mm.鍵4即小圓柱齒輪配合的鍵：因該軸段軸的直徑d=3

18、6mm,所以查手冊(cè)得 鍵寬b=10mm,鍵高h(yuǎn)=8mm,長(zhǎng)度L=45mm,鍵所在軸的深度 t=5.0mm,輪轂深度t1=3.3mm, 圓角半徑r=0.3mm.鍵5即與大圓柱齒輪配合的鍵 ：因該軸段軸的直徑 d=54mm,所以查手 冊(cè)得，鍵寬b=16mm,鍵高 h=10mm,長(zhǎng)度 L=45mm,鍵所在軸的深度t=6.0mm,輪轂深度t1=4.3mm,圓角半徑r=0.3mm.鍵6即與鏈輪配合的鍵：因該軸段軸的直徑 d=45mm,所以 查手冊(cè)得 鍵寬b=14mm,鍵高h(yuǎn)=9mm,長(zhǎng)度L=40mm,鍵所在軸的深度t=5.5mm,輪轂深度 t1=3.8mm,圓角半徑r=0.3mm.根據(jù)軸和輪轂的材料,查

19、手冊(cè)得：鍵的聯(lián)接許用應(yīng)力 =110 MPa ,根據(jù)校核公式：第一根鍵：二 p=2T/kld=2 X26262.5/(4 X25 X30)=17.51 ：p滿足強(qiáng)度要求.第二根鍵：二 p=2T/kld=2 X26262.5/(3.5 X20 X25)=30.01滿足強(qiáng)度要求.第三根鍵：c p=2T/kld=2 X80700/(4 X28 X36)=40.03 滿足強(qiáng)度要求第四根鍵：二p=2T/kld=2X80700/(4 X45 X36)=24.91二 p第六根鍵：二p=2T/kld=2滿足強(qiáng)度要求第五根鍵：-p=2T/kld=2X274012/(5 X45 X54)=45.10冷滿足強(qiáng)度要求X

20、274012/(4.5 X40 X45)=67.66滿足強(qiáng)度要求第十章減速器的潤(rùn)滑與密封減速器的潤(rùn)滑：因?yàn)辇X輪圓周速度 vv 5m/s,所以齒輪采用浸油潤(rùn)滑，軸承采用脂潤(rùn)滑，浸油潤(rùn)滑不但起 到潤(rùn)滑作用，同時(shí)有助于箱體散熱為了避免浸油潤(rùn)滑的攪油功能消耗太大及保證齒輪嚙合區(qū) 的充分潤(rùn)滑，傳動(dòng)件浸油的深度不宜太深或太淺，設(shè)計(jì)的減速器的合適浸油深度H1對(duì)于圓錐齒輪一般為1個(gè)齒高，但不應(yīng)小于10mm，保持一定的深度和存油量油池太淺易激起箱底殘?jiān)?和油污，引起磨料磨損，也不易散熱換油的時(shí)間為半年，主要取決于油中雜質(zhì)多少及被氧化、污染的程度查手冊(cè)選擇L-CKBL-CKC 150號(hào)工業(yè)齒輪油潤(rùn)滑第十一章參考文獻(xiàn)陳作模主編機(jī)械原理北京:高等教育出版社，2001年劉鴻義主編材料力學(xué)第四版北京:高等教育出版社，2004年 吳宗澤主編機(jī)械設(shè)計(jì)北京:高等教育出版社，2001年吳宗澤主編機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)北京:高等教育出版社,2001年劉朝儒主編機(jī)械制圖北京:高等教育出版社，2001年徐學(xué)林主編互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)長(zhǎng)沙:湖南大學(xué)出版社,2005年張建中主編機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)北京:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2001年鄧方英主編金屬工藝學(xué)北京:高等教育出版社,2000年張代東主編機(jī)械工程霉?fàn)€應(yīng)用基礎(chǔ)北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001年劉北興主編金屬學(xué)與熱處理原理 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2004年