1、一、設計任務書1 .設計目的2 .設計內容二、傳動裝置的總體設計及初步計算1 .球磨機的基本參數2 .總體方案確定3 .選擇電動機4 .確定傳動裝置總傳動比，分配各級傳動比5 .傳動裝置的運動和動力參數三、傳動件的設計計算及修改傳動裝置的運動和動力參數1 .帶傳動的設計計算2 .第一次修改各軸的運動和動力參數3 .開式齒輪傳動的設計計算4 .驗算工作轉速5 .第二次修訂各軸的運動和動力參數四、球磨機罐體及軸系設計1 .罐體結構設計2 .小齒輪軸系的設計計算3 .支撐輾及其軸系的設計計算五、設計聯接螺栓六、設計開啟門 七、設計總結八、參考資料一、設計任務書1 .設計目的1）總結和綜合運用已經學過

2、的有關知識，分析和解決工程實際問題。2）學習機械設計的一般方法，了解和掌握常用機械零件、機械傳動裝置和簡 單機械的設計過程。3）進行基本技能的訓練，例如計算、繪制方案草圖、運用設計資料、查閱機 械設計手冊、標準、規范以及運用經驗數據進行經驗估算等。2 .設計內容1）設計題目：設計供實驗室使用的球磨機（如圖 1所示）。1. 電機2.帶傳動3.齒輪傳動4.滾輪5.球磨機筒體6.軸承電機、小帶輪軸I軸：大帶輪軸II 軸：大齒輪、筒體軸心2）使用要求：球磨機研磨物料80kg;每天工作8小時；要求工作平穩（允許有輕微沖擊）。3）已知條件：周邊及粉碎效率90%制造方式：單件生產。4）應完成的設計工作：a.

3、球磨機總體方案設計b.傳動件的設計及計算c.球磨罐體設計及軸系設計d.設計聯接螺栓。e.計算機或手工繪制工作圖：球磨機總體圖 小齒輪軸系部件草圖f.編寫設計說明書:、傳動方案的總體設計及初步計算1 .球磨機的基本參數計算項目計算內容結果1.1研磨介質的式中：G:研磨物料（kg）,已知條件可合理載里G知 G=80kg;1.2計算罐體體G:研磨介質（鋼球）的合理裝載積V量（kg）。1.3計算罐體內式中：V:罐體容積（肅）徑D丫 ：研磨介質（鋼球）的比重，丫1.4計算電機有取 4800kg/m3利工作轉速nw小：研磨介質的填充系數，對于干式球磨機小取0.3。式中：d：球磨機內徑（m；L:球磨罐長度，

4、L取1.2D （m）。2 .總體方案確定從球磨機的基本參數計算可知，球磨機轉速為 42.95r/min,電動機的轉速一般有1500r/min、1000r/min、750r/min 三種，由此可算出本設計的傳動比i=23.28,在15到30的范圍之內，初步擬訂以下四種方案進行選擇（都是2級傳動）：表1各種傳動方案論證簡圖優、缺點簡圖優、缺點電動機通過蝸輪蝸桿傳動帶動開式 齒輪。該傳動方案結構緊湊，占地面 積小，但傳動效率低，價格昂貴。電動機通過V帶傳動裝置帶動一對 開式齒輪。皮帶具有減震、平穩、制 造簡單、價格便宜等優點，但缺點是 帶傳動效率低，占地面積大。簡圖優、缺點簡圖優、缺點電動機通過圓柱

5、減速命中動對開式齒輪。優點是結構緊湊、傳動可靠，缺點是機械構造較復雜、制造費用局。電動機通過圓錐齒輪減速器帶動對開式齒輪。它和圖c的情況相似。結論：根據球磨機的工作要求并考慮經濟條件，選用方案b比較合適，既可以降低制造維修費用，又可以得到預期的效果。3 .選擇電動機計算項目計算內容結果3.1球磨機所需式中：V:球磨機的有效容積，V=0.397m3;選取電動機:功率pwD:球磨機的內徑，D=0.75m；Y132M2-6G :球磨機的裝載量，G=G+G=571.43+80=651.43kg=0.651tK:電動機的儲備系數，K取1.1 ;“：粉碎效率，已知 刀=90%Y a= Y帶X”齒輪X”軸承

6、=0.95 X0.96 X 0.99=0.90288 （見手冊P44）?由手冊表8-5 : ? 電動機選用：Y132M2-6表2 主要性能型號電機功率同步(滿載)最大轉矩電機重量(kw) 轉速(r/min) (N?m(kg)Y132M2-65.51000 (960)107.9284表3外型尺寸(mm中心高外廓尺寸安裝尺寸軸伸尺寸 平鍵尺寸H L X (AC/2 ) X ADAX BCX EFX G132515X(270/2) X210216X 17889X 8010X 33圖2電動機外型尺寸4.確定總傳動比，分配各級傳動比計算項目計算內容計算結果4.1 總傳動比4.2 分配傳動比4.3 傳動裝

7、置的運 動和動力分數的計算米用b種傳動力杲，考慮到：(1) 罐體尺寸較大，大齒輪需做成齒 輪圈和罐體連接，為留出足夠的 裝配、連接空間，i齒輪可取大一些；(2)齒輪傳動的傳動比較帶傳動A.各軸轉速：I軸轉速niII軸轉速件B.各軸功率：I軸功率piII 軸功率P2C.各軸轉矩：I軸轉矩TiII 軸轉矩T2大，因此取i齒輪5,故：i 帶 i/i齒輪=22.34/5=4.4685.計算傳動裝置的運動和動力參數表4各軸的動力參數軸 號傳動比i效率？功率(kW)轉速(r/min)扭矩T(N.m)電 機4.4680.965.6596056.2I軸50.945.424214.8252.5II軸0.995.

8、10142.961187.4三、傳動裝置的運動和動力參數及傳動件的設計計算1.帶傳動設計計算計算項目計算內容計算結果（一i）定V帶型號和由教材P262-表11-3由教材P73-圖11-7選取帶輪直徑由圖11-7及表11-10 ,選取d1 = 140mm1.工況系數故 i 帶實d2/d1630/140 4.52.計算功率由式0.7（ d1 d2）a0 2（ d1 d2）可得中心距3.帶型既：即 539a00.95 0.99=1175.9N m=56.2 X4.5 0.96=242.8N mT2=1175.9N m修改各軸的運動和動力參數表5修改各軸的參數軸 號傳動比 i效率？功率(kW)轉 速(

9、r/min).扭矩T(N.m )電 機5.150.965.65 1 96056.2I5.52213.3242.8軸4.50.94II5.1041.21175.9軸0.99四、球磨機罐體及軸系設計1.罐體結構設計計算項目計算內容計算結果1.1罐體內徑DD=750mmD=750mm1.2箍厚=20mm=20mm1.3罐體壁厚=10mm=10mm1.4箍寬bb=20mmb=20mm1.5罐體外徑D2D2=D+2 8=770mmD2=770mm1.6箍外徑D3D3=D+2( 6+ 6)D3=810mm1.7罐體總長l 2=810mmL=900mmL=900mm2.支撐輯的設計計算計算項目計算內容計算結

10、果2.1 豎直方向2.2 摩擦力矩其中：F 為支撐總重量：F G0 G1 Gg Gch Gk其中:f摩擦系數，f=0.15;G:研磨介質重量；G:研磨物料重量；Gg: 罐體重量；Gd:齒圈重量；G: 箍重量。T2: 旋轉罐體的扭矩。G0=571.43 X9.8 =5626.2N G=80 X9.8 =784N查表手冊8-1有 7.8g/cm3取罐體壁厚 10mm有：罐體外徑D外 750 2 10 770mm貝上則3.支撐輻軸的設計計算計算項目計算內容計算結果3.1 固定心軸的選取3.2 軸承的強度校核（按一天工作8小時，一年工作250天）輻輪軸為固定心軸，垂直平面內受力平衡：軸徑設“為長60m

11、m材料為45號鋼，調制處理查表得： b 600MPad 4I M3I172.6 6。.1偉 0 0.1 200 106 0.0154m 15.4mm由教材P226表16-6有靜循環軸的許用彎曲應力：1b 200MPa考慮到安裝結構的問題，取d 30mm查手冊12-4 ,選用6306型號，材料Cr,雙選6306型軸承支點單向固定，C=27kN3小齒輪軸系的設計計算計算項目計算內容計算結果小齒輪軸受力分析軸上作用力轉速轉矩齒輪切向力齒輪徑向力帶輪徑向力最小軸徑軸的結構設計A.軸承的型號選B.具體參數C.軸徑的確定D.軸段長度的確定E.計輿支反力F.軸的強度校核見上圖選45號鋼，調制處理，強度極限

12、b 600MPa由表 16-5 有 A=135120,最小軸徑段后彎矩和扭矩的作用，取較大值既120.考慮到鍵的削弱，軸徑增大5%.d0 35.24 (1 0.05) 36.99 37選6308 (教材上冊表2-22 )d=40mmD=90mmB=23mm對A點取矩后Z M=0有 Fbz 2373.9N由力平衡有：危險截面驗算，由剪力彎矩選 6308d=40mmD=90mmB=23mm安全選平鍵b=12mm h=8mm L=56mm選平鍵：b=12mmh=8mmL=180mm滿足強度要求4 .軸的壽命計算5 .選擇鍵并驗算鍵的強度：A.選擇鍵B.鍵的校核圖（A3復印圖紙上）可以看 出，危險截面

13、在c點（合成 彎矩最大），D點（軸徑最 小）。對C點：Mc 244.9 103d 3: 3 0.1化0.1 5535.45mm 安全對D點：, Md 3 188.1 103；0.11b0.1 5532.46mm 安全查表16-6有： Hb ,1考慮到鍵槽，加大5%仍足 夠安全因選擇6308號軸承，故C=29.5kN安裝帶輪處：選平鍵，其尺寸參數為b=12mm h=8mm L=56mm安裝齒輪處：選平鍵，其尺寸參數為 b=12mm h=8mm L=180mm 帶輪鍵：其中k h 4mm2齒輪鍵：滿足強度要求五、聯接螺栓的校核計算項目計算內容計算結果1.設計螺栓(1)滾輪支架上：(2)滾椅上的螺

14、栓因機器有較重的罐體做旋轉動功，所以用較 制孔螺栓連接，一共 6個，3對，M8分布十 do=8500mm勺圓周上F=Gtan0/ (4X4) = (2X242.8X1000 ) /16 =906.3N查表可知(rs=185235Mpa(T b=370500MPa查表 9-6 得 =(rs/Ss=80MPa(tp=(rs/Sp=320MPads*/ o- p =0.57 mm (取 6 =5mm考慮到一上最小直徑選用螺栓 M880(桌子厚度取50mm)F=2T2/d=2868.1N采用較制孔ds*/ (tp S =0.89mm (取 6 =10mm考慮到以上最小直徑，選用螺栓M1M00(板厚為

15、15mm , 10mm )6個M8較制孔螺栓 分布于d0=8500mm勺 圓周上F=906.3N選用螺栓M8x80 F=2868.1N六、設計開啟門該開啟門在表面焊接一塊長條形鋼板，右端由螺栓固定在罐體上，可旋轉控制門的開閉。左端為一個小的條狀鋼塊，可繞固定螺栓通過旋轉使開啟門緊閉。該門設計簡單，開啟方便，實用性強七、設計總結及體會小學期的機械設計制圖，短短不到十天，但我卻收獲頗豐。設計，畫圖以及 說明書，幾乎涵蓋了我大二一學年里學過的機械制圖知識：比如螺栓的選擇校 核，軸及軸承的配合，各種尺寸粗糙度的標注。將一些零散、理論的東西與實 際所結合。讓我對機械設計制圖有了更深刻的理解，知道了圖紙在實際之中的 作用。而且，我還學會了如何用 word來寫公式及處理說明書，雖然手寫很方便， 但我不想以如此簡單的方式，來結束這門課。也許是大學最后一幅圖吧。制圖 雖然累，但是當一幅圖從自己筆下慢慢浮現時的成就感與喜悅感難以言表，制 圖還能極大的鍛煉我的耐心和毅力。 第一次畫A1的圖，教室很熱，真的很辛苦, 但是正是有苦才有樂，大家聚在一起討論，畫圖，雖然大汗淋漓，但干勁十足， 大家的關系也更進一步。以前自己是個馬虎大意的人，在制圖學習中發現真正要畫好一幅圖，必須 得踏踏實實，一步一步走，畫細線，加粗，都是需要耐心和細心的。最最重要 的是各種國標，規則。所以在制