1、 課程設計說明書題 目：帶式運輸機傳動裝置設計 系 別： 機電學院 專 業： 機械電子工程 姓 名： 學 號： 指導教師： 答辯日期： 目 錄課程設計說明書11機械零件課程設計任務書3傳動方案要求如下圖所示3設計內容：選擇合適的電動機、聯軸器型號，設計減速器。3工作條件：單向運轉，載荷平穩，空載起動，兩班制工作，輸送帶速度容許誤差為5%。3使用年限：8年3生產批量：小批量生產32傳動方案的分析43電動機選擇，傳動系統運動和動力參數計算54傳動零件的設計計算65軸的設計計算116軸承的選擇和校核157減速器箱體設計及附件的選擇和說明188聯軸器的選擇199減速器的潤滑、密封和潤滑牌號的選擇191

2、0鍵聯接的選擇和校核2011設計小結2112參考資料22機械設計基礎課程設計任務書姓名： 專業：機電班級： 學號： 題號(六)題目帶式輸送機蝸桿傳動裝置設計設 計 條 件 及 要 求設計內容：選擇合適的電動機、聯軸器型號；設計蝸桿減速器。工作條件：單向運轉，載荷平穩，空載起動，兩班制工作，輸送帶速度容許誤差為5%。使用年限：8年生產批量：小批量生產原始數據原始數據編號：1輸送帶拉力F（N）2000輸送帶速度v（m/s）0.8滾筒直徑D(mm)350設計工作量1. 設計說明書1份2. 減速器裝配圖1張3. 減速器零件工程圖(1) 減速器箱蓋(2) 第一軸的齒輪(3)輸出軸2傳動方案的分析傳動裝置

3、是將原動機的運動和動力傳遞給工作機的中間裝置。它常具備減速、改變運動形式或運動方向以及將動力和運動進行傳遞與分配的作用。傳動裝置是機器的重要組成部分。傳動裝置的質量和成本在整部機器中占有很大的比重，整部機器的工作性能、成本費用以及整體尺寸在很大程度上取決于傳動裝置設計的狀況。因此，合理地設計傳動裝置是機械設計工作的一個重要組成部分。合理的傳動方案首先應滿足工作機的性能要求。另外，還要與工作條件相適應。同時還要求工作可靠，結構簡單，尺寸緊湊，傳動效率高，使用維護方便，工藝性和經濟性好。若要同時滿足上述各方面要求往往是比較困難的。因此，要分清主次，首先滿足重要要求，同時要分析比較多種傳動方案，選擇

4、其中既能保證重點，又能兼顧其他要求的合理傳動方案作為最終確定的傳動方案。運輸帶工作速度=0.8 m/s，運輸帶滾筒直徑D=350mm滾筒轉速nw =60v/D=600.8/（3.14350）=43.7r/min若選用同步轉速為960或720r/min的電動機，則可估算出，總傳動比約為22，蝸桿傳動的傳動比常用值為1040，本傳動由一級蝸輪蝸桿或一級帶傳動來實現，方案如下： 圖2 .1 帶式輸送機傳動方案記1、2、3、4分別為聯軸器、滾動軸承（3對）、蝸輪蝸桿、工作機的效率，Pd為電動機的輸出總功率, Pw為工作機卷筒上的輸入功率。3電動機選擇，傳動系統運動和動力參數計算一、電動機的選擇1.確定

5、電動機類型 按工作要求和條件,選用y系列三相交流異步電動機。2.確定電動機的容量（1）工作機卷筒上所需功率PwPw = Fv/1000w(2)電動機所需的輸出功率為了計算電動機的所需的輸出功率Pd，先要確定從電動機到工作機之間的總效率總。查得1 = 0.98，2 = 0.99，3 = 0.8，4 = 0.97，則傳動裝置的總效率為 總=122343 = 0.98 x 0.992 x0.8x 0.973=0.70=2.29 kw3.選擇電動機轉速蝸輪蝸桿傳動比常用值 i帶=1040 所以電動機轉速的可選范圍為nd=i總nw=（1040）x43.7=4371748r/min根據電動機所需功率和同步

6、轉速，查1附表8.1，符合這一范圍的常用同步加速有1500、960。選用同步轉速為960 r/min選定電動機型號為 Y132S-6二、傳動裝置總傳動比的確定及各級傳動比的分配1.傳動裝置總傳動比 i總= nm / nw=22式中nm-電動機滿載轉速，960 r/min; nw-工作機的轉速， 43.7 r/min。三、運動參數和動力參數計算 1.各軸轉速計算 960 r/min n= nm = 960 r/min n= n / i齒1 =43.7r/minn= n / i齒2 =43.7 r/min2.各軸輸入功率 P0= Pd=2.29 kwP= Pd1 = 2.24kw P= P23 =

7、1.76kwP= P21 =1.70kw3.各軸輸入轉矩T0 = 9550Pd/n0 =24.87NmT1= 9550P/n =24.37Nm T2= 9550P/n = 382.12 NmT3= 9550P/n = 371.5Nm表1 傳動裝置各軸運動參數和動力參數表 項目軸號功率轉速轉矩0軸（電動機軸）2.2996024.87軸（蝸桿軸）2.2496024.37軸（蝸輪軸）1.7643.7382.12軸（卷筒軸）1.7043.7371.54傳動零件的設計計算4.1選擇蝸桿傳動類型根據GB/T10085-1988的推薦，采用漸開線蝸桿（ZI）。4.2選擇材料根據庫存材料的情況，并考慮到蝸桿傳

8、動傳遞的功率不大，速度只是中等，故蝸桿用45號鋼；因希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為4555HRC。蝸輪用鑄錫磷青銅ZCuSn10P1,金屬模鑄造。為了節約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵HT100制造。4.3按齒面接觸疲勞強度進行設計 根據閉式蝸桿傳動的設計準則，先按齒面接觸疲勞強度進行設計，在校核齒根彎曲強度。由式：（機械設計第八版）公式（11-2），得傳動中心距：1、 確定作用在蝸輪上的轉矩T2(機械設計第2版推薦)按估取效率，則： T2=400940.8N.m2、 確定載荷系數K因工作載荷較穩定，故取載荷分布不均勻系數；查表12-8（第2版）去工

9、作情況系數；由于轉速不高，沖擊不大，可取動載荷系數為=1.05。則： 3、 確定彈性影響的系數因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪和鋼蝸桿相配，故=。4、 確定接觸系數根據機械設計第八版課本，先假設蝸桿分度圓直徑和傳動中心距a的比值/a=0.35,從圖11-18可查得5、 確定許用接觸應力 根據蝸輪材料為鑄錫磷青銅ZCuSn10P1，金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度45HRC，查表12.6可得到接觸應力=220MPa 6 計算中心距 mm取中心距a=125mm,因i=22，取模數m=5mm蝸桿分度圓直徑：。這時,查第八版圖11-18得接觸系數=2.74，因為,因此計算結果可用。 4.4蝸桿與蝸輪的主要參數與幾

10、何尺寸（根據第八版表11-3和11-9公式）1、 蝸桿主要參數齒頂高： 齒根高：全齒高： 分度圓直徑： 齒頂圓直徑： 齒根圓直徑： 蝸桿分度圓導程角：蝸桿軸向齒距：蝸桿導程:2、蝸輪主要參數查表第八版11-2得：蝸輪齒數：，變位系數：X=0.5驗算傳動比，這時傳動比誤差為5%，在允許范圍內。蝸輪齒頂高： 蝸輪齒根高：全齒高： 分度圓直徑： 齒頂圓直徑：齒根圓直徑： 咽喉半徑:蝸輪分度圓螺旋角：4.5蝸輪齒根彎曲疲勞強度校核 由經驗可知對閉式蝸桿傳動通常只作蝸輪齒根彎曲疲勞強度的校核計算。查得蝸輪齒根彎曲疲勞強度計算公式為 式中：-蝸輪齒根彎曲應力，單位為MP；-蝸輪齒形系數； -螺旋角影響系數

11、；-蝸輪的許用彎曲應力，單位為MP；當量齒數 根據 ，由第八版圖11-9查得齒形系數=3.25 螺旋角影響系數： 查表第2版12.6，得許用彎曲應力=56MPa 校驗結果為 33.12MPe e查表13-5得：X=X=0.67 Y=Y=1.9查2表取.1，因為得： 結論：選定的軸承合格，蝸桿軸承型號最終確定為：圓錐滾子軸承32307二,、1.蝸輪軸承的選擇選擇蝸輪軸承為圓錐滾軸承，型號為32210校核軸承，軸承使用壽命為8年，每年52周，一周5個工作日計算，每天工作16小時。2根據滾動軸承型號，查出。查1附表10.4 3校核蝸桿軸承是否滿足工作要求（1）畫軸的受力簡圖。（2）求軸承徑向支反力、

12、（3）求兩端面軸承的派生軸向力（Y=1.4）（4）確定軸承的軸向載荷、由于所以軸2被壓緊軸1放松（5）計算軸承的當量載荷、e eX=X=0.67 Y=Y=1.4查2表取.1，因為得： 結論：選定的軸承合格，蝸輪軸承型號最終確定為：圓錐滾子軸承322107減速器箱體設計及附件的選擇和說明一、箱體主要設計尺寸名稱計算依據計算結果箱座壁厚8箱蓋壁厚7箱座凸緣厚度12箱蓋凸緣厚度11箱座底凸緣厚度20地腳螺栓直徑18地腳螺釘數目4軸承旁聯接螺栓直徑13箱蓋與箱座聯接螺栓直徑9聯接螺栓的間距150200150200軸承端蓋螺釘直徑8檢查孔蓋螺釘直徑=（0.30.4）7定位銷直徑7、至外箱壁距離查1表4.

13、2241915、至凸緣邊緣距離查1表4.2221713軸承旁凸臺半徑=22凸臺高度52外箱壁至軸承座端面距離=+(510)5156大齒輪頂圓與內箱壁距離12齒輪端面與內箱壁距離10箱蓋、箱座肋厚、 67軸承端蓋外徑8084軸承旁聯接螺栓距離80848聯軸器的選擇1、電機與減速器端采用彈性套聯軸器 計算轉矩：查第2版19.1，取工作情況系數K=1.4故轉矩查附表19.3選取LT4型彈性套柱銷聯軸器，許用轉矩為63 N.m，聯軸器材料為鋼時，許用轉速為5700r/min，允許的軸孔直徑d=20282、減速器與滾筒端采用彈性柱銷聯軸器計算轉矩：查第2版19.1，取工作情況系數K=1.4故轉矩：查附表

14、19.4選取HL3型彈性柱銷聯軸器,許用轉矩為630 N.m，聯軸器材料為鋼時，許用轉速為5000r/min，允許的軸孔直徑d=30429減速器的潤滑、密封和潤滑牌號的選擇一、傳動零件的潤滑1齒輪傳動潤滑因為蝸桿圓周速度，故選擇油池浸油潤，潤滑油選用N680。2滾動軸承的潤滑脂潤滑容易密封，結構簡單，維護方便，滾動軸承選用脂潤滑，適用于軸承轉速不高，溫度不高的場合，在最初裝配時和每隔一定時間（通常每年1-2次）將潤滑脂填充道軸承空隙中即可。故蝸桿軸承選用脂潤滑，根據蝸輪轉速，箱體結構等條件，蝸輪軸用潤滑油潤滑。二、減速器密封1.軸外伸端密封毛氈圈、密封蓋油封。2.軸承靠箱體內側的密封擋油環：防

15、止油漲到或濺進軸承。3.箱體結合面的密封箱體結合面的密封性要求是指在箱體剖分面、各接觸面及密封處均不出現漏油和滲油現象，剖分面上不加入墊片或填料。為了保證機蓋與機座聯接處密封，聯接凸緣應有足夠的寬度，連接表面應精加工，其表面粗糙度應為6.3,密封的表面要經過刮研。10鍵聯接的選擇和校核1鍵的選擇鍵長度小于輪轂長度且鍵長不宜超過，前面算得蝸桿軸鍵槽處的直徑為d=25 mm,蝸輪軸鍵槽處直徑為d=35mm，蝸輪輪轂處軸直徑d=50mm，查附5.14選用普通平鍵。 蝸桿軸的鍵選用: 鍵 =8mm =7mm =40mm蝸輪軸鍵選用：鍵 =10mm =8mm =70mm蝸輪輪轂鍵選用：鍵 =14mm =

16、9mm =60mm 2鍵的校核鍵與鋼制軸在輕微沖擊載荷下的許用擠壓應力為：，則：蝸桿軸鍵1： 蝸輪軸鍵2：蝸輪輪轂鍵3：所以所選用的平鍵強度均足夠。鍵標記為： 鍵1：840 GB/T1096鍵2：1070 GB/T1096鍵3：1460 GB/T1096二、附屬零件設計1窺視孔和窺視孔蓋在機蓋頂部開有窺視孔，能看到傳動零件齒合區的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進行操作，窺視孔有蓋板，機體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強密封，蓋板用鑄鐵制成，用M7螺釘緊固。2.通氣塞和通氣器由于減速器運轉時，機體內溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣

17、器，以便達到體內外壓力平衡。3.油標 安裝油標位在便于觀察減速器油面及油面穩定之處。參考1表5.3采用桿式油標。4.油塞、封油墊放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機體外壁應凸起一塊，由機械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。5.起吊裝置在箱蓋和箱座上直接鑄出吊鉤，用以起吊或搬運較重的物體。6.軸承端蓋、調整墊片通過軸承端蓋、調整墊片可以調整滾動軸承的軸向游動，有利于軸承的正常工作。11設計小結這次的對減速箱的課程設計過程中，為了查找某些數據，反反復復地查找書本等參考資料，在這個過程中使我對書本的理解程度加深了，回憶起之前所學過的知識并讓我加以鞏固。設計中，我明白了任何設計都不是憑空出現的，沒有書本的理論基礎，我們將寸步難行，每進行一步的設計都是有依有據，絕不能想當然就是這樣，更不是憑空想象。說明書上的每一個數據，圖紙上的每一條線都要經過反復查找課本