噶米链式输送机传动装置设计(机械CAD图纸)

目录第一章机械设计课程设计任务书…………………………………………21.1设计题目……………………………………………………………………21.2原始数据……………………………………………………………………2第二章前言…………………………………………………………………………22.1分析和拟定传动方案……………………………………………………………22.2方案优缺点分析…………………………………………………………………3第三章电动机的选择与传动比的分配…………………………………33.1电动机的选择计算………………………………………………………………33.2计算传动装置的总传动比i并分配传动比………………………………………33.3计算传动装置各轴的运动和动力参数……………………………………………4第四章链传动的设计计算………………………………………………………44.1选择链轮齿数………………………………………………………………………44.2确定计算功率………………………………………………………………………54.3确定链条型号和节距，初定中心距a0，取定链节数Lp…………………………54.4求作用在轴上的力…………………………………………………………………54.5选择润滑方式………………………………………………………………………5第五章齿轮的设计计算…………………………………………………………55.1圆柱斜齿轮的设计…………………………………………………………………55.2锥齿轮的设计………………………………………………………………………8第六章轴的设计计算与校核…………………………………………………116.1高速轴的设计………………………………………………………………………116.2中间轴的设计………………………………………………………………………146.3低速轴的设计………………………………………………………………………18第七章轴承的计算与校核………………………………………………………227.1轴承1的计算与校核…………………………………………………………………227.2轴承2的计算与校核…………………………………………………………………237.3轴承3的计算与校核…………………………………………………………………23第八章箱体的设计…………………………………………………………………24第九章键的选择………………………………………………………………………25第十章减速器的润滑与密封……………………………………………………26第十一章参考文献…………………………………………………………27第一章机械设计课程设计任务书1.1设计题目：设计链式输送机传动装置1.2原始数据：输送链的牵引力F/KN：F=5kN输送链的速度v/(m/s)：V=0.6m/s输送链链轮的节圆直径d/mmd=399mm设计工作量：设计说明书1份减速器装配图1张零件工作图1～3张工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期10年（每年300个工作日），两班制工作，输送机工作轴转速允许误差为5%，链板式输送机的传送效率为0.95。第二章前言2.1分析和拟定传动方案：机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。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。传动装置的传动方案是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。满足工作装置的需要是拟定传动方案的基本要求，同一种运动可以有几种不同的传动方案来实现，这就是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。所以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。众所周知，齿轮传动的传动装置由电动机、减速器、链传动三部分组成，而减速器又由轴、轴承、齿轮、箱体四部分组成。所以，如果要设计输送机的传动装置，必须先合理选择它各组成部分，下面我们将一一进行选择。2.2方案优缺点分析1.在高速端应用圆锥齿轮，可以减小锥齿轮的尺寸，减小其模数，降低加工难度。2.在输出端，即低速端采用链传动，因为链传动的瞬时传动比是变化的，引起速度波动和动载荷，故不适宜高速运转。3.在高速输入端应用联轴器，结构紧凑，但启动电动机时，增大了电动机的负荷，因此，只能用于小功率的传动。4.圆锥齿轮端，可能由于两锥齿轮尺寸过小，不能很好的利用润滑油。第三章电动机的选择与传动比的分配电动机是常用的原动机，具体结构简单、工作可靠、控制简单和维护容易等优点。电动机的选择主要包括选择其类型和结构形式、容量和转速、确定具体型号。按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭三相异步电动机。3.1电动机的选择计算：工作机的有效功率为：pw=FwVw/=5*0.6/0.95=3.158kw从电动机到工作机间的总效率为：∑=1·2·345678=0.99*0.96*0.97*0.994*0.96=0.877式中，1为联轴器效率0.99，2为锥齿轮效率（7级）0.97，3圆柱齿轮的效率（7级）0.98，4567为角接触球轴承的效率0.99，8滚子链传动效率0.96。所以，电动机所需工作功率为pd=wp=3.158/0.877=3.6KW选择电动机的类型：电动机额定功率pmpd因同步转速的电动机磁极多的，尺寸小，质量大，价格高，但可使传动比和机构尺寸减小，比较Y132M1-4与Y112M-4两电动机，其中pm=4kw，符合要求，但后者容易制造且体积小。故选Y112M-4。由此选择电动机型号：Y112M1-4电动机额定功率pm=4kN,满载转速nm=1440r/min工作机转速nw=60*V/(pi*d)=28.570r/min电动机型号额定功率满载转速起动转矩最大转矩Y112M—4414402.22.3选取B3安装方式3.2计算传动装置的总传动比i并分配传动比：总传动比i：按表3-2推荐的链传动比6。取链传动的传动比为4.5，则整个减速器的传动比为：I总==nm/nw=1440/28.570=50.403i=I总/4.5=11.201分配传动比：i=12ii高速级圆锥齿轮传动：1i=3.2中间级圆柱齿轮传动比：2i=3.53.3计算传动装置各轴的运动和动力参数：各轴的转速：Ⅰ轴:n1=1440r/minⅡ轴:n2=1440/3.2=450r/minⅢ轴:n3=128.571r/min链轮的转速：n4=28.571r/min各轴的输入功率：Ⅰ轴:p1=pm*1=4*0.99=3.96kwⅡ轴:p2=p1*2*4=3.96×0.97×0.99=3.803kwⅢ轴:p3=p2*3*5=3.689kw各轴的输入转矩：电动机轴的输出转矩：Td=9.55×106×4/1440=26.5N.mⅠ轴:T1=9550*p1/n1=26.2625N·mⅡ轴:T2=9550*p2/n2=80.7N·mⅢ轴:T3=9550*p3/n3=274.012N·m第四章链传动的设计计算4.1由3.2知链传动速比：i=4.5输入功率：p=3.689KW选小链轮齿数z1=17。大链轮齿数z2=i×z1=4.5×17=76，z2120，合适。4.2确定计算功率:已知链传动工作时有轻微振动，由表9-6选kA=1.0，设计为双排链取kP=1.75,由主动链轮齿数Z=17，查主动链轮齿数系数图9-13，取kZ=1.55计算功率为:Pca=p3×kAkZ/kP=1.0×1.55×3.689/1.75kW=3.27kW4.3确定链条型号和节距，初定中心距a0，取定链节数Lp由计算功率Pca和主动链轮转速n3=128.571r/min，查图9-11，选用链条型号为:16A，由表9-1，确定链条节距p=25.4mm。初定中心距a0=(30~50)p=720~1270，取a0=1000。=78.7+46.5+2.8=128取Lp=128节(取偶数)。链传动的最大中心距为a=f1×p[2Lp-(z1+z2)]由(Lp-z1)/(z1-z1)=(128-17)/(76-17)=1.88查表9-7，得f1=0.24312.a=0.24312×25.4×(2×128-93)=1006.57mm4.4求作用在轴上的力:平均链速:v=z1×n3×p/60×1000=17×128.571×25.4/60000=0.925m/s工作拉力:F=1000P/v=1000×3.689/0.925=3988.2N工作时有轻微冲击，取压轴力系数:KFP=1.15轴上的压力:Fp=KFP×F=1.15×3988.2N=4586.3N4.5选择润滑方式:根据链速v=0..925m/s，链节距p=25.4mm，链传动选择滴油润滑方式。设计结果：滚子链型号16A-2×128GB1243.1-83，链轮齿数z1=17，z2=76，中心距a=1006.57mm，压轴力Fp=5502.4N。第五章齿轮的设计计算齿轮传动是应用最广泛的一种传动形式，其传动的主要优点是：传递的功率大、速度范围广、效率高、工作可靠、寿命长、结构紧凑、能保证传动比恒定，齿轮的设计主要围绕传动平稳和承载能力高这两个基本要求进行的。5.1圆柱直齿轮的设计5.1.1选择材料热处理齿轮精度等级和齿数:由表得：选择小齿轮材料40Cr钢，调质处理，硬度280HBS；大齿轮材料45钢，调质处理，硬度240HBS，精度7级。取Z1=19，i=3.5,Z2=Z1·i=19×3.5=66.5,取Z2=675.1.2按齿面接触疲劳强度设计:计算公式：d1t312)1(*32.2UUTKZdtHET1=80.7N·m试选Kt为1.3EZ查表10-6得EZ=189.8mpa21由图10-21d按齿面硬度差得小齿轮德接触疲劳强度极限1limH=600mpa;大齿轮的接触疲劳强度极限2limH=550mpa由式10-13计算应力循环次数N1=60n1jLh=60*450*1*2*8*300*10=12.96810N2=N1/4=3.09810查图10-19取接触疲劳寿命系数KHN1=0.95，KHN2=0.98计算接触疲劳许用应力:取失效概率为1%，安全系数S=1，由式10-12得:[H]1=SKHS1lim10.95×600=570Mpa[H]2=SKHN2lim20.98×550=539Mpa取[H]为537.25Mpa试算小齿轮分度圆直径d1t:d1t312)1(*32.2UUTKZdtHE=59.624mm计算圆周速度V:V=10006011ndt1000601070143624.590.335m/s计算齿宽B：B=d*d1t=0.9*59.624=53.6616mm计算齿宽与齿高之比：模数：mn=d1t/z1=3.138齿高：h=2.25mn=7.061mmb/h=7.60算载荷系数:根据v、7级精度由图可得动载系数VK=1.1。直齿轮HK=HK=1.0查表得使用系数AK=1.25，KAKKvKK=1.866按实际的在和系数校正所得的分度圆直径，由式10-10a得:311TtKKdd69.58mm计算模数mn:53.319077.6711zdmn5.1.3按齿根弯曲强度设计由式10-5得弯曲强度的设计公式是31212FSaFadYYzKTm由图10-30c查的小齿轮的弯曲疲劳强度极限1FE=500mpa；大齿轮的弯曲疲劳强度极限2FE=380mpa由图10-18取弯曲疲劳寿命系数1FNK=0.822FNK=0.85;计算弯曲疲劳许用应力:取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式10-12a得:SKFNFNF111292.86Mpa