1、課程設(shè)計說明書課題名稱：帶式輸送機(jī)傳動裝置設(shè)計學(xué) 院：機(jī)電工程系專業(yè)班級：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化學(xué) 號：學(xué) 生： 指導(dǎo)老師： 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院教務(wù)處年 月 日機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計評閱書題目帶式輸送機(jī)傳動裝置設(shè)計學(xué)號指導(dǎo)教師評語及成績指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日答辯評語及成績答辯教師簽名： 年 月 日教研室意見總成績： 室主任簽名： 年 月 日 摘 要在本學(xué)期臨近期末的近半個月時間里，學(xué)校組織工科學(xué)院的學(xué)生開展了鍛煉學(xué)生動手和動腦能力的課程設(shè)計。在這段時間里，把學(xué)到的理論知識用于實踐。課程設(shè)計每學(xué)期都有，但是這次和我以往做的不一樣的地方：單獨一個人完成一組設(shè)計數(shù)據(jù)。這就更能讓學(xué)生的能力得到鍛煉

2、。但是在有限的時間里完成對于現(xiàn)階段的我們來說比較龐大的“工作”來說，雖然能夠按時間完成，但是相信設(shè)計過程中的不足之處還有多。希望老師能夠指正。總的感想與總結(jié)有一下幾點：1.通過了3周的課程設(shè)計使我從各個方面都受到了機(jī)械設(shè)計的訓(xùn)練，對機(jī)械的有關(guān)各個零部件有機(jī)的結(jié)合在一起得到了深刻的認(rèn)識。2.由于在設(shè)計方面我們沒有經(jīng)驗，理論知識學(xué)的不牢固，在設(shè)計中難免會出現(xiàn)這樣那樣的問題，如：在選擇計算標(biāo)準(zhǔn)件是可能會出現(xiàn)誤差，如果是聯(lián)系緊密或者循序漸進(jìn)的計算誤差會更大，在查表和計算上精度不夠準(zhǔn)3.在設(shè)計的過程中，培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用機(jī)械設(shè)計課程及其他課程的理論知識和應(yīng)用生產(chǎn)實際知識解決工程實際問題的能力，在設(shè)計的過程

3、中還培養(yǎng)出了我們的團(tuán)隊精神，大家共同解決了許多個人無法解決的問題，在這些過程中我們深刻地認(rèn)識到了自己在知識的理解和接受應(yīng)用方面的不足，在今后的學(xué)習(xí)過程中我們會更加努力和團(tuán)結(jié)。課程設(shè)計的題目常選擇通用機(jī)械的傳動裝置，例如以齒輪減速器為主體的機(jī)械傳動裝置。我所設(shè)計的是蝸輪蝸桿帶式輸送機(jī)，全班每人一個數(shù)據(jù)，從選電動機(jī)到畫電子圖，一切全部單獨完成。根據(jù)要求設(shè)計單級蝸桿減速器，傳動路線為：電機(jī)連軸器減速器連軸器帶式運輸機(jī)。課程設(shè)計的內(nèi)容通常包括：傳動裝置的總體設(shè)計；傳動零件、軸、軸承、聯(lián)軸器等的設(shè)計計算和選擇；裝配圖和零件圖的設(shè)計；編寫設(shè)計計算說明書。關(guān)鍵字：單獨一個人完成一族設(shè)計數(shù)據(jù)、機(jī)械制圖、蝸桿、

4、蝸輪等i目 錄摘 要i1設(shè)計任務(wù)11.1 課程設(shè)計的目的11.2 課程設(shè)計要求11.3 課程設(shè)計的數(shù)據(jù)12 傳動系統(tǒng)方案的擬定22.1方案簡圖和簡要說明22.2電動機(jī)選擇22.3傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)的計算33傳動零件的設(shè)計計算53.1蝸輪蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何參數(shù)計算53.1.2蝸桿基本尺寸93.1.3蝸輪基本尺寸103.2軸的設(shè)計計算103.2.1 軸的直徑與長度的確定103.2.2軸的校核103.3滾動軸承選擇123.4鍵連接選擇123.5減速器的潤滑134 箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和選擇144.1箱體的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計144.2箱體各部分的尺寸144.3潤滑和密封形式的選擇154.4 附件

5、的設(shè)計16總 結(jié)17參考文獻(xiàn)18 1設(shè)計任務(wù)1.1 課程設(shè)計的目的該課程設(shè)計是繼機(jī)械設(shè)計課程后的一個重要實踐環(huán)節(jié)，其主要目的是：（1）綜合運用機(jī)械設(shè)計課程和其他先修課程的知識，分析和解決機(jī)械設(shè)計問題，進(jìn)一步鞏固和拓展所學(xué)的知識（2）通過設(shè)計實踐，逐步樹立正確的設(shè)計思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意識和競爭意識，熟悉掌握機(jī)械設(shè)計的一般規(guī)律，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。（3）通過設(shè)計計算、繪圖以及運用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計手冊等有關(guān)設(shè)計資料，進(jìn)行全面的機(jī)械設(shè)計基本技能的能力的訓(xùn)練。1.2 課程設(shè)計要求1.兩級減速器裝配圖一張（a0）2.零件工作圖兩張(a3)3.設(shè)計說明書一份4.設(shè)計報告一份1.3 課程設(shè)計的數(shù)據(jù)課

6、程設(shè)計的題目是：帶式輸送機(jī)減速系統(tǒng)設(shè)計工作條件：單向運轉(zhuǎn),有輕微振動,經(jīng)常滿載，空載起動, 兩班制工作，使用期限10年，三年一大修，輸送帶速度容許誤差為5%。卷筒直徑d=320mm，帶速=1.95m/s, 帶式輸送機(jī)驅(qū)動卷筒的圓周力（牽引力）f=2.4kn2 傳動系統(tǒng)方案的擬定2.1方案簡圖和簡要說明圖2-1根據(jù)要求設(shè)計單級蝸桿減速器，傳動路線為：電機(jī)連軸器減速器連軸器帶式運輸機(jī)。根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計要求可知，該蝸桿的圓周速度v45m/s，所以該蝸桿減速器采用蝸桿下置式，采用此布置結(jié)構(gòu)。蝸輪及蝸輪軸利用平鍵作軸向固定。蝸桿及蝸輪軸均采用圓錐滾子軸承，承受徑向載荷和軸向載荷的復(fù)合作用，為防止軸外伸段箱內(nèi)

7、潤滑油漏失以及外界灰塵，異物侵入箱內(nèi)，在軸承蓋中裝有密封元件。 該減速器的結(jié)構(gòu)包括電動機(jī)、蝸輪蝸桿傳動裝置、蝸輪軸、箱體、滾動軸承、檢查孔與定位銷等附件、以及其他標(biāo)準(zhǔn)件等。 2.2電動機(jī)選擇由于該生產(chǎn)單位采用三相交流電源，可考慮采用y系列三相異步電動機(jī)。三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，價格低廉，維護(hù)方便，啟動性能好等優(yōu)點。一般電動機(jī)的額定電壓為380v根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計要求，該減速器卷筒直徑d=320mm。帶速v=1.95m/s，載荷平穩(wěn)，常溫下連續(xù)工作，電源為三相交流電，電壓為380v。按工作要求及工作條件選用三相異步電動機(jī)，封閉扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓為380v，系列，額定功率7.5kw。傳動滾筒所

8、需功率 pw=fv/1000=2200x1.1/1000=4.68kw (2-1)傳動裝置效率：根據(jù)參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 蝸桿傳動效率1=0.8 滾動軸承效率2（2對）3=0.98聯(lián)軸器效率3（2對）=0.99 滑動軸承效率4=0.99所以： =122324 =0.80.9820.9920.95 =0.72 (2-2)電動機(jī)所需功率： pr= pw/ =4.68/0.72=6.5kw (2-3)傳動滾筒工作轉(zhuǎn)速： nw601000v / 240116.4r/min （2-4） 根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)機(jī)械零件設(shè)計課程設(shè)計可查得所需的電動機(jī)y系列三相異步電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，查出有四種適用的電

9、動機(jī)型號，因此有四種傳動比方案，如表2-1: 表2-1方案電動機(jī)型號額定功率ped kw電動機(jī)轉(zhuǎn)速 r/min額定轉(zhuǎn)矩同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1y112m-24300028902.22y112m-44150014402.23y132m1-6410009602.04y160m1-847507202.0綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、重量、價格和減速器的傳動比，可見第2方案比較適合。因此選定電動機(jī)機(jī)型號為y112m-4。2.3傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)的計算1蝸桿軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩p0 = ped=7.5kw （2-5）n0=1440r/mint0=9550p0/n0=9550x4/1440=49.7

10、4n.m (2-6)2蝸輪軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩p1 = p01 =7.425kw (2-7)n= n0= 116.4r/min (2-8)t1= 9550 p1/ n = 95503.9172/86= 49.24nm (2-9)3傳動滾筒軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩p2 = p124=5.82kw (2-10)t2= 9550x p2/ n= 477.6nm (2-11)運動和動力參數(shù)計算結(jié)果整理于下表2-2：表2-2類型功率p（kw）轉(zhuǎn)速n（r/min）轉(zhuǎn)矩t（nm）傳動比i效率蝸桿軸7.5144049.74 0.72蝸輪軸7.425116.449.2412.37傳動滾筒軸5.82116.4

11、477.63傳動零件的設(shè)計計算3.1蝸輪蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何參數(shù)計算蝸桿的材料采用45鋼，表面硬度45-55hrc，蝸輪材料采用zcusn10p1（齒圈用青銅制造）,金屬模鑄造。（由參考文獻(xiàn)機(jī)械零件設(shè)計課程設(shè)計 表31蝸輪蝸桿的傳動設(shè)計表可計算得）表31蝸輪蝸桿的傳動設(shè)計表項 目計算內(nèi)容計算結(jié)果中心距的計算蝸桿副的相對滑動速度5m/svs7m/s當(dāng)量摩擦系數(shù)5m/svs7m/s選值在圖11.20的i=17的線上，查得=0.5 =0.5蝸輪轉(zhuǎn)矩使用系數(shù)按要求查表11.5轉(zhuǎn)速系數(shù) 見表11-16 ：彈性系數(shù)根據(jù)蝸輪副材料，見公式11-11壽命系數(shù)接觸系數(shù)由于計算有現(xiàn)成的數(shù)據(jù)/a=0.45,按圖

12、11.18查出渦輪基本許用應(yīng)力根據(jù)渦輪材料和金屬硬度，從表11-7中查得接觸疲勞最小安全系數(shù)其中：為渦輪齒根應(yīng)力系數(shù)，由表11-17查出為渦輪齒根最大應(yīng)力系數(shù)，由公式=中心距傳動基本尺寸蝸桿頭數(shù) 根據(jù)要求的傳動比和效率選擇,配合中心距要求，由表11-2查出z1=4蝸輪齒數(shù)模數(shù)根據(jù)中心距尺寸，由表11-2查出z2=48m=6.3蝸桿分度圓直徑根據(jù)中心距尺寸，由表11-2查出蝸輪分度圓直徑蝸桿導(dǎo)程角根據(jù)中心距尺寸，由表11-2查出變位系數(shù)根據(jù)中心距尺寸，由表11-2查出x=-0.4286蝸桿齒頂圓 直徑 mm蝸桿齒根圓 直徑 mm蝸桿齒寬根據(jù)蝸桿頭數(shù)和變位系數(shù)查表11-4得出蝸桿齒寬公式mm蝸輪齒

13、根圓直徑mm蝸輪齒頂圓直徑（喉圓直徑）mm蝸輪外徑mm蝸輪咽喉母圓半徑蝸輪齒寬b=50mm b=50mm蝸桿圓周速度=4.8m/s相對滑動速度m/s當(dāng)量摩擦系數(shù)可查得輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度驗算許用接觸應(yīng)力 最大接觸應(yīng)力 合格齒根彎曲疲勞強(qiáng)度機(jī)械設(shè)計可查彎曲疲勞最小安全系數(shù)結(jié)合設(shè)計需求選擇許用彎曲疲勞應(yīng)力輪齒最大彎曲應(yīng)力 合格蝸桿軸擾度驗算蝸桿軸慣性矩允許蝸桿擾度蝸桿軸擾度 合格溫度計算傳動嚙合效率攪油效率根據(jù)要求自定軸承效率根據(jù)要求自定總效率散熱面積估算參考課本公式11-23和11-24箱體工作溫度此處取=15w/（mc）合格潤滑油粘度和潤滑方式潤滑油粘度根據(jù)m/s由表11-21選取給油方法飛濺潤滑

14、3.1.2蝸桿基本尺寸軸向齒距pa=19.782；直徑系數(shù)q=10；齒頂圓直徑=75.6；齒根圓直徑=50mm；分度圓導(dǎo)程角=21.8；軸向齒厚=9.891mm3.1.3蝸輪基本尺寸蝸輪采用裝配式結(jié)構(gòu)，用六角頭螺栓聯(lián)接（100mm）,輪芯選用灰鑄鐵 ht200 ，輪緣選用鑄錫青銅zcusn10p1蝸輪齒數(shù)：=48；變位系數(shù)=-0.4286驗算傳動比：=12.37，這時傳動誤差為=-3.9%是允許的蝸輪分度圓直徑：蝸輪喉圓直徑：=+=304+28=306mm蝸輪齒根圓直徑：=-=304-21.2 8=292.68mm蝸輪咽喉母圓半徑：=a-=180-320=27mm3.2軸的設(shè)計計算3.2.1

15、軸的直徑與長度的確定1 .計算轉(zhuǎn)矩 tc=kt=k9550=477.6n.m630 n.m所以蝸輪軸與傳動滾筒之間選用hl3彈性柱銷聯(lián)軸器3882，因此=38m m2.由參考文獻(xiàn)可查得普通平鍵gb109679a型鍵128，聯(lián)軸器上鍵槽深度，蝸輪軸鍵槽深度，寬度為由參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)算得其中各段見零件圖的“渦輪軸”。3.2.2軸的校核1軸的受力分析圖 圖3.1x-y平面受力分析 圖3.2x-z平面受力圖： 圖3.3 2軸的校核計算如表3.3軸材料為45鋼， 表3.3計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果轉(zhuǎn)矩圓周力1563.17n=1563.17n徑向力軸向力=1149.68nfr =1149.68n計算支承

16、反力=574.8n=574.8n垂直面反力 =2357.7n水平面x-y受力圖圖6.2垂直面x-z受力圖6.3軸的結(jié)果設(shè)計采用階梯狀，階梯之間有圓弧過度，減少應(yīng)力集中，具體尺寸和要求見零件圖2（蝸輪中間軸）。蝸輪軸的材料為45鋼并調(diào)質(zhì)，且蝸輪軸上裝有滾動軸承，蝸輪，軸套，密封圈、鍵. 3.3滾動軸承選擇表3-4 圓錐滾子軸 單位：mm安裝位置軸承型號外 形 尺 寸ddb蝸 桿3020840801830208408018蝸輪軸3621260110223621260110223.4鍵連接選擇當(dāng)軸上裝有平鍵時，鍵的長度應(yīng)略小于零件軸的接觸長度，一般平鍵長度比輪轂長度短510mm， 經(jīng)箱體、蝸桿與蝸輪

17、、蝸輪軸以及標(biāo)準(zhǔn)鍵經(jīng)校核確定以下零件： 表3-5 單位：mm 安裝位置類型bhl蝸桿軸、聯(lián)軸器以及電動機(jī)聯(lián)接處gb1096-79鍵8368736蝸輪與蝸輪軸聯(lián)接處gb1096-79鍵1856161156蝸輪軸、聯(lián)軸器及傳動滾筒聯(lián)接處gb1096-79鍵1470129703.5減速器的潤滑減速器內(nèi)部的傳動零件和軸承都需要有良好的潤滑，這樣不僅可以減小摩擦損失，提高傳動效率，還可以防止銹蝕、降低噪聲。本減速器采用蝸桿下置式，所以蝸桿采用浸油潤滑，蝸桿浸油深度h大于等于1個螺牙高，但不高于蝸桿軸軸承最低滾動中心。蝸輪軸承采用脂潤滑，為防止箱內(nèi)的潤滑油進(jìn)入軸承而使?jié)櫥♂尪髯撸Ｔ谳S承內(nèi)側(cè)加擋油盤

18、。蝸桿軸承由于轉(zhuǎn)速高所以采用油潤滑。4 箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和選擇4.1箱體的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計箱體是一個重要零件，它用于支持和固定減速器中的各種零件，并保證傳動件的嚙合精度，使箱體有良好的潤滑和密封。箱體的形狀較為復(fù)雜，其重量約占減速器的一半，所以箱體結(jié)構(gòu)對工作性能、加工工藝、材料消耗，重量及成本等有很大的影響。箱體結(jié)構(gòu)與受力均較復(fù)雜，各部分民尺寸一般按經(jīng)驗公式在裝配草圖的設(shè)計和繪制過程中確定。箱體的材料及制造方法：選用鑄鐵，砂型鑄造。4.2箱體各部分的尺寸箱體參數(shù)表4-1：表4-1名 稱稱 號一級齒輪減速器計算結(jié)果機(jī)座壁厚0.04a+3mm8mm10機(jī)蓋壁厚10.859機(jī)座凸緣厚度b1.515機(jī)

19、蓋凸緣厚度b11.5113.5機(jī)座底凸緣厚度b22.525地腳螺釘直徑df0.036a+12mm20地腳螺釘數(shù)目n4軸承旁連接螺栓直徑d10.75 df16機(jī)座與機(jī)蓋連接螺栓直徑d2(0.50.6) df12連接螺栓d2的間距l(xiāng)150200mm200軸承端螺釘直徑d3(0.40.5) df8窺視孔蓋螺釘直徑d4(0.30.4) df8定位銷直徑d(0.70.8) d210df、d1 、d2至外機(jī)壁距離c1見表226,22,18df 、d2至緣邊距離c2見表224,16軸承旁凸臺半徑r1c216凸臺高度h根據(jù)低速軸承座外徑確定42外機(jī)壁到軸承端面距離l1c1+ c2+(58)mm45內(nèi)機(jī)壁到軸承

20、端面距離l2+ c1+ c2+(58)mm55蝸輪齒頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離11.210蝸輪端面與內(nèi)機(jī)壁的距離212機(jī)座肋厚mm0.858.5軸承端蓋外徑d2軸承座孔直徑+(55.5) d3160軸承端蓋凸緣厚度e(11.2) d312軸承旁連接螺栓距離s盡量靠近，以md1和md3不發(fā)生干涉為準(zhǔn)160表4-2 連接螺栓扳手空間c1 、c2值和沉頭座直徑螺栓直徑m8m10m12m16m20m24m30c1min13161822263440 11141620242834沉頭座直徑282226334048614.3潤滑和密封形式的選擇1潤滑蝸輪采用浸油潤滑,軸承采用脂潤滑。蝸輪圓周速度v5m/s所以采用浸油

21、潤滑；軸承dpwn=1.455104 (23) 105 所以采用脂潤滑。浸油潤滑不但起到潤滑的作用，同時有助箱體散熱。為了避免浸油的攪動功耗太大及保證齒輪嚙合區(qū)的充分潤滑，傳動件浸入油中的深度不宜太深或太淺，設(shè)計的減速器的合適浸油深度h1 對于蝸桿下置一般為（0.75 1）個齒高，但油面不應(yīng)高于蝸桿軸承下方滾動體中心。油池太淺易激起箱底沉渣和油污，引起磨料磨損，也不易散熱。取浸油深度h1為10mm。換油時間為半年，主要取決于油中雜質(zhì)多少及被氧化、被污染的程度。查手冊選擇l-ckb 150號工業(yè)齒輪潤滑油。2 密封減速器需要密封的部位很多，有軸伸出處、軸承內(nèi)側(cè)、箱體接受能力合面和軸承蓋、窺視孔和

22、放油的接合面等處。3.軸伸出處的密封作用是使?jié)L動軸承與箱外隔絕，防止?jié)櫥吐┏鲆约跋潴w外雜質(zhì)、水及灰塵等侵入軸承室，避免軸承急劇磨損和腐蝕。由脂潤滑選用氈圈密封，氈圈密封結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、安裝方便、但對軸頸接觸的磨損較嚴(yán)重，因而工耗大，氈圈壽命短。4.軸承內(nèi)側(cè)的密封該密封處選用擋油環(huán)密封，其作用用于脂潤滑的軸承，防止過多的油進(jìn)入軸承內(nèi)，破壞脂的潤滑效果。箱蓋與箱座接合面的密封的接合面上涂上密封膠。4.4 附件的設(shè)計1.窺視孔蓋和窺視孔為了檢查傳動件的嚙合、潤滑、接觸斑點、齒側(cè)間隙及向箱內(nèi)注油等，在箱蓋頂部設(shè)置便于觀察傳動件嚙合的位置并且有足夠大的窺視孔，箱體上窺視孔處應(yīng)凸出一塊，以便加工出與

23、孔蓋的接觸面。2排油孔、放油油塞、通氣器、油標(biāo)為了換油及清洗箱體時排出油污，在箱座底部設(shè)有排油孔，并在其附近做出一小凹坑，以便攻絲及油污的匯集和排放，平時排油孔用油塞及封油墊封住。本設(shè)計中采用螺塞m141.5 。為了檢查減速器內(nèi)的油面高度，應(yīng)在箱體便于觀察、油面較穩(wěn)定的部位設(shè)置油標(biāo)。3. 吊耳和吊鉤為了拆卸及搬運減速器，應(yīng)在箱蓋上鑄出吊耳環(huán)，并在箱座上鑄出吊鉤，吊鉤和吊耳的尺寸可以根據(jù)具體情況加以修改定位銷為gb117-86 銷838 材料為45鋼總 結(jié)1.通過了3周的課程設(shè)計使我從各個方面都受到了機(jī)械設(shè)計的訓(xùn)練，對機(jī)械的有關(guān)各個零部件有機(jī)的結(jié)合在一起得到了深刻的認(rèn)識。這次課程設(shè)計讓我對機(jī)械這門學(xué)科有了新的認(rèn)識，選擇這一專業(yè)是明智之舉，因為國家的一切都與其息息相關(guān)，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，先進(jìn)機(jī)械誕生不僅能大大提高勞動生產(chǎn)率改善勞動條件提高產(chǎn)品質(zhì)量，又能承擔(dān)人力不能或不便進(jìn)行的工作。2.由于在設(shè)計方面我們沒有經(jīng)驗，理論知識學(xué)的不牢固，在設(shè)計中難免會出現(xiàn)這樣那樣的問題，如：在選擇計算標(biāo)準(zhǔn)件是可能會出現(xiàn)誤差，如果是聯(lián)系緊密或者循