谷物输送机设计说明书K

《常用机构设计课程设计》说明书题目谷物输送机设计班级姓名指导老师完成日期烟台职业学院1目录一、常用机构设计课程设计任务书…………………………………………………2二、总体传动方案拟定………………………………………………………………3三、运动学与动力学计算……………………………………………………………4四、传动零件的设计计算……………………………………………………………8五、轴的设计计算(从动轴)…………………………………………………………14六、轴承、键和联轴器的选择………………………………………………………27七、减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算………32八、总结………………………………………………………………………………35九、参考文献……………………………………………………………………………362一、常用机构设计课程设计任务书设计题目：谷物输送机设计原始数据及工作条件：已知条件题号12345678910输送带拉力F/N4200550055006000700070008000800090009500输送带速度V/（m/s）1.381.351.451.41.051.51.41.51.51.55滚筒直径D/mm300250260270270300260290300290工作条件：输送机连续工作，单向提升，载荷平稳，两班制工作，使用年限10年，输送带速度允许误差为土5％。（本小组选题为第组题号）设计工作量：1.设计总体传动方案，完成总体传动方案论证。2.设计主要传动装置，完成主要传动装置装配图1张（A0）。3.设计主要零件，完成主要零件工作图2张（A3）。4.编写设计说明书。3二、总体传动方案拟定谷物输送机通常由原动机、传动装置和输送带三部分组成。传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置的传功方案是否合理将直接影响输送机的工作性能、重量和成本。拟定一个合理的传动方案，除了应综合考虑工作装置的载荷、运动及机器的其他要求外，还应熟悉各种传动机构的特点，以便选择一个合适的传动机构。①带传动承载能力较低．在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但传动平稳，能缓冲吸振，宜布置在传动系统的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。②链传动传动平稳性差，宣布置在低速级。③斜齿轮传动较直齿轮传动平稳，相对应用于高速级。④锥齿轮的加工比较困难，一般宜置于高速级，以减小其直径和模数。⑤蜗杆传动大多用于传动比人而功率不大的情况下，其承载能力较齿轮传动低，宜布置在传动的高速级，以获得较小的结构尺寸。⑥开式传动因工作条件差，润滑不良，一般应布置在低速级。⑦在一般情况下，总是将改变运动形式的机构(如连杆机构、凸轮机构等)布置在传动系统的末端。满足工作装置的需要是拟定传动方案的最基本要求．同一种运动可以由几种不同的传动方案来实现，这就需要把几种传动方案的优缺点加以分析比较，从而选择出最符合实际情况的一种方案。合理的传动方案除了满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。如图2.1所示为谷物输送机的四种传动方案。现分析比较如下：方案(c)的结构紧凑，但在长期连续运转的条件下，由于蜗杆的传功效率低，其功率损失较大；方案(d)的宽度尺寸较方案(b)小、但锥齿轮的加工比圆柱齿轮困难；方案(a)的宽度和长度尺寸都比较大，且带传动不适应繁重的工作条件和恶劣的环境，但带传动有过载保护的优点，还可以缓和冲击和振动，因此这种方案得到广泛应用。4图2.1谷物输送机的四种传动方案谷物输送机的机构运动简图如下图2.2所示。图2.1谷物输送机机构运动简图三、运动学与动力学计算设计计算及说明结果及备注53.1电动机选择按照设计任务要求，本减速器采用水平剖分、封闭结构（1）运输带卷筒所需功率P卷筒=FV/1000=4200x1.38/1000=5.8Kw错误!未指定书签。（2）从电动机到卷筒间各个运动副的总机械效率总21234总1=0.95—带传动效率2=0.99—联轴器效率；3=0.98—闭式齿轮传动效率；4=0.99—轴承效率；所以：2123420.99总（3）电动机所需功率为：错误!未找到引用源。查《机械零件设计手册》附录表F1-7Y系列电动机的技术数据取P电动机=7.5KW可见有三种Y系列三相异步电动机可用，分别为：Y132M-4、Y160M-6、Y160L-8，三者参数比较如下：《机械零件设计手册》P997表4.1-26型号额定功率（kw）同步转速（r/min）满载转速（r/min）堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩尺寸《机械零件设计手册》附录表F1-7电动机选用Y160M-6型Y132M-47.5150014402.22.2中Y160M-610009702.02.0中Y160L-87507202.02.0长综合考虑总传动比及尺寸大小，选取Y160M-6型3.3传动比分配3.4动力运动参数计算运输带卷筒的转速为：n筒=60×1000V/πD=60×1000×1.38/π×300=88（r/min）所以：错误!未找到引用源。取.04闭i，则i带=i总/i闭=11.023/4=2.756（1）转速nnI=n电动/i带=970/2.756=352r/minnII=nI/i闭=352/4=88r/minnIII=nII=88r/min（２）功率Ｐ)(23.460kwPPd)(596.30.99236.4101kwPP闭i=4.0i带=2.7567)(706.10.990.98596.34212kwPP)(035.80.990.9570.164323kwPP（3）转矩Tm)63.237(N=/970236.49550/9550000﹒nPT)(05.6260.9937.236101mNTT)(242.958=0.40.990.9805.6624212mNiTT齿闭2.7560.990.95958.2424323开齿iTT=629.752(N﹒m)将上述数据列表如下：轴号功率P/kWn/(r/min)T(N.m)iη06.42397063.23710.99Ⅰ6.35997062.6054.00.97Ⅱ6.170242.5242.9582.7560.94Ⅲ5.80387.990629.7528四、传动装置设计1.带传动设计设计计算及说明结果及备注1.1选择普通V带型1.2确定带轮直径（1）选择普通V选带截型由课本P104表8-4得：kA=1.2PC=KAP=1.2×7.5=9KW由课本P104图8-11得：选用A型V带（2）确定带轮基准直径，并验算带速由课本P104表8-5和表8-6得，取dd1=125mmdmin=75dd2=n1/n2·dd1=2.756×125=344.5mm由课本P104表8-6，取dd2=355mm实际从动轮转速n2’=n1dd1/dd2=970×125/355=341.5r/min转速误差为：n2-n2’/n2=352-341/352=-0.028-0.05(允许)带速V：V=πdd1n1/60×1000=π×125×970/60×1000=6.34m/s。在5~25m/s范围内，带速合适。（3）确定带长和中心矩根据课本P105式（8-12）得0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)0.7(125+355)≤a0≤2(125+355)dd1=125mmdd2=355mm9所以有：336mm≤a0≤960mm，取a0=600mm由课本P105式（8-13）得：L0=2a0+1.57(dd1+dd2)+(dd2-dd1)2/4a0=2×600+1.57(125＋355)+(355－125)2/4×600=1953.79mm根据课本P100表8-2取Ld=2000mm根据课本P105式（8-14）得：a≈a0+Ld-L0/2=600＋2000－1953.79/2=1623mm(4)验算小带轮包角α1=1800－（dd2－dd1））/a×57.30=1800－33.10=17201200（适用）（5）确定带的根数根据课本P1=1.40KW△P1=0.11KWKα=0.99KL=1.03得Z=PC/(P1+△P1)KαKL=9/(1.4+0.11)×0.99×1.03=5.8取Z=6(6)计算轴上压力由课本表8-1查得q=0.1kg/m，单根V带的初拉力：F0=500PC/ZV（2.5/Kα－1）+qV2=[500×9/6×6.3×(2.5/0.99-1)+0.1×6.32N=184.4N则作用在轴承的压力FQ，FQ=2ZF0sinα1/2=2×6×184.4sin172/2Ld=2000mmZ=6FQ=2103.10=2103.47N47N2.齿轮的设计计算2.1闭式齿轮选材2.2闭式齿轮的设计计算与强度校核闭式齿轮选用：直齿圆柱软齿面齿轮（1）选择材料及确定需用应力小齿轮选用45号钢，调质处理，HB＝236大齿轮选用45号钢，正火处理，HB＝190由《机械零件设计手册》查得lim1lim2580,370SHlim1.0HaHaMPMP，25.1,320,450lim2lim1limFaFaFSMPMP（2）确定各种参数齿轮按9等级精度制造由于原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳，齿轮在两轴承间对成布置，一般按照中等冲击载荷计算。查《机械设计基础》教材中表11—3得：取K=1.3查《机械设计基础》教材中表11—4取：区域系数ZH=2.5弹性系数ZE=188.0查《机械设计基础》教材中表11—6取：齿宽系数错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。《机械设计基础》教材P166表11—1《机械设计基础》教材P171表11-5《机械设计基础》教材P168表11—2《机械设计基础》11由aHHHMPS5801580lim1lim1aHHHMPS3701370lim2lim2aFFFMPS3605.21450lim1lim1aFFFMPS2565.21320lim2lim2（3）按齿面接触强度设计计算)(37.236/970236.49550/9550111mNnPT33221.363.2371041188.02.50.8437074.56mm（）齿数取Z1=21，则Z2=21×4=84。故实际传动比错误!未找到引用源。模数错误!未找到引用源。齿宽错误!未找到引用源。，取b2=65mm，b1=70mm按表4-1取m=4mm，实际的d1=z错误!未找到引用源。m=21错误!未找到引用源。4mm=84mm，d2=84错误!未找到引用源。4mm=336mm中心距错误!未找到引用源。教材表11-3表11-6表11-41Z=212Z=84《机械设计基础》教材P171公式（11-3）d1=74.56mm实际：d1=84mmd2=336mm查《机械设计基础》教材122.3闭式齿轮的结构设计数据：（4）验算齿轮弯曲强度齿形系数YFa1=2.56，YSa1=1.63YFa2=2.24，YSa2=1.76由式（11-5）错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。，安全。（5）计算齿轮圆周转速v并选择齿轮精度113.1474.569703.785/601000601000dnvms对照表11-2可知选用9级精度是合宜的。其他计算从略。齿轮结构设计：齿顶圆直径da'1111228421492aaaddhdhmmm'222222336214344aaaddhdhmmm齿全高h（c‘=0.25）图11—8、11—9齿轮强度校核安全。V=3.785m/s13''(2)(210.25)49ahhcm