带式输送机课程设计课程设计_机械论文

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带式输送机课程设计课程设计

文章来源：不详 作者：佚名

该文章讲述了带式输送机课程设计课程设计.

四.分配传动比

目

的过程分析结论

分配传动比传动系统的总传动比其中i是传动系统的总传动比，多级串联传动系统的总传动等于各级传动比的连乘积；nm是电动机的满载转速，r/min；nw

为工作机输入轴的转速，r/min。

计算如下,

取

取

i:总传动比 ：链传动比 ：低速级齿轮传动比 ：高速级齿轮传动比

大齿轮的接触疲劳强度极限

（８）由式１０－１３计算应力循环次数

（９）由图１０－１９查得接触疲劳强度寿命系数

（１０）计算接触疲劳强度许用应力

取失效概率为１％，安全系数为S=1，由式１０－１２得

　

２）计算

（１）试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得

（２）计算圆周速度

（３）计算齿宽ｂ及模数

（４）计算纵向重合度

（５）计算载荷系数K

已知使用系数

根据，７级精度，由图１０－８查得动载荷系数

由表１０－４查得

由图１０－１３查得

假定，由表１０－３查得

故载荷系数

（６）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式１０－１０ａ得

（７）计算模数

3．按齿根弯曲强度设计

由式１０－１７　

１）确定计算参数

（１）计算载荷系数

（２）根据纵向重合度，从图１０－２８查得螺旋角影响系数

（３）计算当量齿数

（４）查取齿形系数

由表１０－５查得　

（５）查取应力校正系数

由表１０－５查得　

（６）由图１０－２０ｃ查得，小齿轮的弯曲疲劳强度极限

大齿轮的弯曲疲劳强度极限

（７）由图１０－１８查得弯曲疲劳强度寿命系数

　　

（８）计算弯曲疲劳许用应力

取弯曲疲劳安全系数S＝1.4，由式１０－１２得

（９）计算大小齿轮的

大齿轮的数据大

２）设计计算

对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取＝1.5mm，已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，须按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数。于是有

取，则

4．几何尺寸计算

１）计算中心距

将中心距圆整为109mm

２）按圆整后的中心距修正螺旋角

因值改变不多，故参数、、等不必修正。

３）计算大、小齿轮的分度| >> >>| 圆直径

４）计算大、小齿轮的齿根圆直径

５）计算齿轮宽度

圆整后取；

5．验算

合适

七.设计低速级齿轮

1．选精度等级、材料及齿数，齿型

1）确定齿轮类型．两齿轮均为标准圆柱直齿轮

2）材料选择．小齿轮材料为４０Ｃｒ（调质），硬度为２８０ＨＢＳ，大齿轮材料为４５钢（调质），硬度为２４０HBS，二者材料硬度差为４０HBS。

３）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度

4）选小齿轮齿数Ｚ1＝２４，大齿轮齿数Ｚ2＝ｉ1·Ｚ1＝3.5×24=84。

2．按齿面接触疲劳强度设计

由设计计算公式１０－９ａ进行试算，即

１）确定公式各计算数值

（１） 试选载荷系数

（２） 计算小齿轮传递的转矩

（３） 由表１０－７选取

齿宽系数

（４） 由表１０－６查得材料的弹性影响系数

（５） 由图１０－２１ｄ按齿面硬度查得

小齿轮的接触疲劳强度极限

大齿轮的接触疲劳强度极限

（６）由式１０－１３计算应力循环次数

　

（７）由图１０－１９查得接触疲劳强度寿命系数

（８）计算接触疲劳强度许用应力

　取失效概率为１％，安全系数为S=1，由式１０－１２得

　

２）计算

（１）& nbsp; 试算小齿轮分度圆直径，代入中的较小值

（２）& nbsp; 计算圆周速度v

（３）& nbsp; 计算齿宽ｂ

（４）& nbsp; 计算齿宽与齿高之比ｂ／ｈ

模数

齿高

（５）& nbsp; 计算载荷系数K

根据，７级精度，由图１０－８查得动载荷系数

假设，由表１０－３查得

　由表１０－２查得使用系数

由表１０－４查得

　

由图１０－2３查得

故载荷系数

（６）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式１０－１０ａ得

（７）计算模数ｍ

3．按齿根弯曲强度设计

由式１０－５得弯曲强度的设计公式为

１）确定公式内的计算数值

（１）& nbsp; 由图１０－２０ｃ查得

小齿轮的弯曲疲劳强度极限

大齿轮的弯曲疲劳强度极限

（２）& nbsp; 由图１０－１８查得弯曲疲劳寿命系数

　

（３）& nbsp; 计算弯曲疲劳许用应力

　取失效概率为１％，安全系数为S=1.4，由式１０－１２得

（４）& nbsp; 计算载荷系数

（５）查取齿形系数

由表１０－５查得　

（６）查取应力校正系数

由表１０－５查得　

（７）计算大小齿轮的，并比较

大齿轮的数据大

２）设计计算

对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数ｍ大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，可取有弯曲强度算得的模数2.11，并就近圆整为标准值ｍ＝2.2ｍｍ。但为了同时满足接触疲劳强度，须按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数。于是有取

大齿轮齿数　取

4．几何尺寸计算

１）计算分度圆直径

２）计算齿根圆直径

３）计算中心距

４）计算齿宽

取　

5．验算

合适

八．链传动的设计

1．& nbsp; 选择链轮齿数和材料

取小齿轮齿数，大齿轮的齿数为

材料选择40钢，热处理：淬火、回火

2．& nbsp; 确定计算功率

由表9 －6查得，由图9－13查得，单排链，则计算功率为：

3．& nbsp; 选择链条型号和节距

根据及查图9－11，可选24A-1。查表9－1，链条节距为。

4．& nbsp; 计算链节数和中心距

初选中心距。取。相应得链长节数为，取链长节数节。查表9－8得到中心距计算系数，则链传动的最大中心中心距为：

5．& nbsp; 计算链速v，确定润滑方式

由和链号24A－1

，查图9－14可知应采用油池润滑或油盘飞溅润滑。

6．& nbsp; 计算压轴力

有| >> >>| 效圆周力为：

链轮水平布置时的压轴力系数，则压轴力为

7．& nbsp; 链轮的基本参数和主要尺寸

名称符号计算公式结果

分度圆直径

齿顶圆直径

齿根圆直径

齿高

确定的最大轴凸缘直径

九.减速器轴及轴承装置、键的设计

1．１轴（输入轴）及其轴承装置、键的设计

１．输入轴上的功率

转矩

２．求作用在齿轮上的力

３．初定轴的最小直径

选轴的材料为４５钢，调质处理。根据表１５－３，取

（以下轴均取此值），于是由式１５－２初步估算轴的最小直径

输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径.为了使所选的轴直径 与联轴器的孔径相适应,故需同时选取联轴器型号.

联轴器的计算转矩Tca=KAT1,查表14-1,考虑到转矩的变化很小,故取KA=1.3,则，

　 查《机械设计手册》，选用HL１型弹性柱销联轴器，其公称转矩为160000N·ｍｍ。半联轴器的孔径，故取半联轴器长度L＝42ｍｍ，半联轴器

与轴配合的毂孔长度。

４．轴的结构设计

１）拟定轴上零件的装配方案（见下图）

２）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度

（１）为满足半联轴器的轴向定位要求，１轴段右端需制处一轴肩，轴肩高度,故取２段的直径

。半联轴器与轴配合的毂孔长度=30mm.，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故的长度应该比略短一点，现取

（2）初步选择滚动轴承 参照工作要求并根据，初选型号6205轴承，其尺寸为，基本额定动载荷　基本额定静载荷，　，故,轴段7的长度与轴承宽度相同,故取　

(3)取齿轮左端面与箱体内壁间留有足够间距，取。为减小应力集中,并考虑右轴承的拆卸,轴段4的直径应根据６００５的深沟球轴承的定位轴肩直径确定

（4）轴段5上安装齿轮,为便于齿轮的安装,

应略大与,可取.齿轮左端用套筒固定,为使套筒端面顶在齿轮左端面上,即靠紧,轴段5的长度应比齿轮毂长略短,若毂长与齿宽相同,已知齿宽,故取。齿轮右端用肩固定,由此可确定轴段6的直径,

轴肩高度,取,,故取

为减小应力集中,并考虑右轴承的拆卸,轴段7的直径应根据６００５的深沟球轴承的定位轴肩直径确定,即，

（5）取齿轮齿宽中间为力作用点,则可得,，

(6)参考表15－2，取轴端为，各轴肩处的圆角半径见CAD图。

输入轴的结构布置

5．受力分析、弯距的计算

（１）计算支承反力

在水平面上

（２）在垂直面上

故

总支承反力

２）计算弯矩并作弯矩图

（１）水平面弯矩图

（２）垂

直面弯矩图

（３）合成弯矩图

3）计算转矩并作转矩图

6．作受力、弯距和扭距图

7．选用键校核

键连接：联轴器：选单圆头平键（C型）

齿轮：选普通平键 （A型）

联轴器:由式６－１，

查表６－２，得 ，键校核安全

齿轮:

查表6－2，得 ，键校核安全

8．按弯扭合成应力校核轴的强度

由合成弯矩图和转矩图知，C处左侧承受最大弯矩和扭矩，并且有较多的应力集中，故c截面为危险截面。根据式１５－５，并取，轴的计算应力

由表１５－１查得，，故安全

9．校核轴承和计算寿命

（１） 校核轴承A和计算寿命

径向载荷

轴向载荷

由，在表１３－５取X＝0.56。相对轴向载荷为，在表中介于0.040－0.070之间，对应的e值为0.24－0.27之间，对应Y值为1.8－1.6，于是，用插值法求得，故。

由表１３－６取　则，A轴承的当量动载荷

，校核安全

该轴承寿命该轴承寿命

（２）& nbsp; 校核轴承B和计算寿命

径向载荷

当量动载荷，校核安全

该轴承寿命该轴承寿命

2．２轴| >> >>| （中间轴）及其轴承装置、键的设计

1. 中间轴上的功率

转矩

２．求作用在齿轮上的力

高速大齿轮:

低速小齿轮:

３．初定轴的最小直径 选轴的材料为４５钢，调质处理。

根据表１５－３，取，于是由式１５－２初步估算轴的最小直径

这是安装轴承处轴的最小直径

4．根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度

（ 1 ）初选型号6206的深沟球轴承　参数如下

　　　基本额定动载荷　基本额定静载荷 故。轴段1和7的长度与轴承宽度相同,故取，，

( 2

)轴段3上安装低速级小齿轮,为便于齿轮的安装,应略大与,可取。齿轮左端用套筒固定,为使套筒端面顶在齿轮左端面上,即靠紧,轴段3的长度应比齿轮毂长略短,若毂长与齿宽相同,已知齿宽，取。小齿轮右端用轴肩固定,由此可确定轴段4的直径,

轴肩高度,取,,故取

( 3)轴段5上安装高速级大齿轮,为便于齿轮的安装,

应略大与,可取。齿轮右端用套筒固定,为使套筒端面顶在齿轮右端面上,即靠紧,轴段5的长度应比齿轮毂长略短,若毂长与齿宽相同,已知齿宽，取。大齿轮左端用轴肩固定,由此可确定轴段4的直径,

轴肩高度,取,,故取。

取齿轮齿宽中间为力作用点,则可得, ，

（4）参考表15－2，取轴端为，各轴肩处的圆角半径见CAD图。

中间轴的结构布置

5.轴的受力分析、弯距的计算

1）计算支承反力：

在水平面上

在垂直面上：

故

总支承反力：

2)计算弯矩

在水平面上：

在垂直面上：

故

3) 计算转矩并作转矩图

6．作受力、弯距和扭距图

7．选

用校核键

１）低速级小齿轮的键

由表６－１选用圆头平键（A型）

　

由式６－１，

查表６－２，得 ，键校核安全

2）高速级大齿轮的键

　 由表６－１选用圆头平键（A型）　　

　

由式６－１，

查表６－２，得 ，键校核安全

8．按弯扭合成应力校核轴的强度

由合成弯矩图和转矩图知，2处当量弯矩最大，并且有较多的应力集中，为危险截面

根据式１５－５，并取

由表１５－１查得，，校核安全。

9．校核轴承和计算寿命

１）校核轴承A和计算寿命

径向载荷

轴向载荷

,查表13-5得X=1,Y=0,按表13-6,,取,故

因为，校核安全。

该轴承寿命该轴承寿命

２）校核轴承B和计算寿命

　 径向载荷

　 当量动载荷，校核安全

该轴承寿命该轴承寿命

查表13-3得预期计算寿命，故安全。

3.３轴（输出轴）及其轴承装置、键的设计

１． 输入功率　转速　

转矩

2． 第三轴上齿轮受力

　

3．初定轴的直径

轴的材料同上。由式１５－２，初步估算轴的最小直径

这是安装链轮处轴的最小直径，取，查机械手册可得到安装在链轮孔的轴的长度：

，为保证链轮与箱体的距离，取

4．轴的结构设计

１）拟定轴的结构和尺寸（见下图）

２）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度

（1）轴段2和轴段7用来安装轴承，根据，初选型号6309的深沟球轴承，

参数基本： 　　基本额定动载荷　基本额定静载荷。由此可以确定：

（2）为减小应力集中,并考虑左右轴承的拆卸,轴段3和6的直径应根据6309的深沟球轴承的定位轴肩直径确定,即，取

( 3)轴段5上安装低速级大齿轮,为便于齿轮的安装,

应略大与,可取。齿轮左端用套筒固定,为使套筒端面顶在齿轮右端面上,即靠紧,轴段5的长度应比齿轮毂长略短,若毂长与齿宽相同,已知齿宽，取。大齿轮右端用轴肩固定,由此可确定轴段4的直径,

轴肩高度,取,,故取。

(4)取齿轮左端面与箱体内壁间留有足够间距，取

（5）取齿轮齿宽中间为力作用点,则可得, ，

（6）参考表15－2，取轴端为，各轴肩处的圆角半径见CAD图。

输出轴的结构布置

5.轴的受力分析、弯距的计算

（１）计算支承反力

在水平面上

&| >> >>| nbsp;

在垂直面上

故

（2）计算弯矩

１）水平面弯矩

在C处，

在B处，

２）垂直面弯矩

在C处　

（３）合成弯矩图

在C处　

在B处，

（4）计算转矩，并作转矩图

(CD段)

6．作受力、弯距和扭距图

7．选用校核键

１）低速级大齿轮的键

由表６－１选用圆头平键（A型）

　

由式６－１，

查表６－２，得 ，键校核安全

2）高速级链轮的键

　 由表６－１选用圆头

平键（A型）　　

　

由式６－１，

查表６－２，得 ，键校核安全

8．按弯扭合成应力校核轴的强度

由合成弯矩图和转矩图知，B处当量弯矩最大，并且有较多的应力集中，为危险截面

根据式１５－５，并取

由表１５－１查得，，校核安全。

9．校核轴承和计算寿命

１）校核轴承A和计算寿命

径向载荷

当量动载荷

因为，校核安全。

该轴承寿命该轴承寿命

２）校核轴承B和计算寿命

　 径向载荷

　 当量动载荷，校核安全

该轴承寿命该轴承寿命

十.润滑与密封

1．润滑方式的选择

因为此变速器为闭式齿轮传动，又因为齿轮的圆周速度，所以采用将大齿轮的轮齿浸入油池中进行浸油润滑。考虑到高速级大齿轮可能浸不到油，所以在大齿轮下安装一小油轮进行润滑。轴承利用大齿轮的转动把油溅到箱壁的油槽里输送到轴承机型润滑。

2．密封方式的选择

由于I，II，III轴与轴承接触处的线速度，所以采用毡圈密封。

3．润滑油的选择

因为该减速器属于一般减速器，查机械设计手册可选用工业齿轮油N200（SH0357-92）。

十一.箱体结构尺寸

机座壁厚δδ=0.025a+58mm

机盖壁厚δ1δ1=0.025a+58mm

机座凸缘壁厚b=1.5δ12mm

机盖凸缘壁厚b1=1.5δ112mm

机座底凸缘壁厚b2=2.5δ20mm

地脚螺钉直径df =0.036a+1216.3mm

地脚螺钉数目a轴承旁联接螺栓直径d1=0.75 df12.2mm

机盖与机座联接螺栓直径d2d2=(0.5～0.6) df10mm

联接螺栓d2间距L=150～200160mm

轴承盖螺钉直径d3=(0.4～0.5) df7mm

窥视孔螺钉直径d4=(0.3～0.4) df6mm

定位销直径d=(0.7～0.8) d27mm

轴承旁凸台半径R10 mm

轴承盖螺钉分布圆直径D1= D+2.5d3

(D为轴承孔直径)D11=42.5mm

D12=42.5mm

D13=57.5mm

轴承座凸起部分端面直径D2= D1+2.5d3D21=59.5mm

D22=59.5mm

D23=74.5mm

大齿顶圆与箱体内壁距离Δ1Δ1>1.2δ10mm

齿轮端面与箱体内壁距离Δ2Δ2>δ9 mm

两齿轮端面距离Δ4=55 mm

df,d1,d2至外机壁距离C1 =1.2d+(5～8)C1f=26mm

C11=21mm

C12=18mm

df,d1,d2至凸台边缘距离C2C2f=22mm

C21=17mm

C22=15mm

机壳上部（下部）凸缘宽度K= C1+ C2Kf=48mm

K1=38mm

K2=33mm

轴承孔边缘到螺钉d1中心线距离e= (1～1.2)d113mm

轴承座凸起部分宽度L1≥C1f+ C2f+(3～5)52 mm

吊环螺钉直径dq=0.8df13mm

十二.设计总结

之前我对《机械设计基础》这门课的认识是很肤浅的，实际动手设计的时候才发现自己学得知识太少，而且就算上课的时候再认真听课，光靠课堂上学习的知识根本就无法解决实际问题，必须要靠自己学习。

我的设计中存在很多不

完美、缺憾甚至是错误的地方，但由于时间的原因，是不可能一一纠正过来的了。尽管设计中存在这样或那样的问题，我还是从中学到很多东西。首先，我体会到参考资料的重要性，利用一切可以利用的资源对设计来说是至关重要的。往往很多数据在教材上是没有的，我们| >> >>|

找到的参考资料也不齐全，这时参考资料的价值就立时体现出来了。其次，从设计过程中，我复习了以前学过的机械制图知识，AUTOCAD的画图水平有所提高，Word输入、排版的技巧也有所掌握，这些应该是我最大的收获。再次，严谨理性的态度在设计中是非常重要的，采用每一个数据都要有根据，设计是一环扣一环的，前面做错了，后面就要全改，工作量差不多等于重做。

通过这次的课程设计,极大的提高了我们对机械设计这门课程的掌握和运用，让我们熟悉了手册和国家标准的使用，并把我们所学的知识和将来的生产实际相结合，提高了我们分析问题并自己去解决问题的能力，也提高了我们各个方面的素质，有利于我们今后更顺利地走上工作岗位。

十三.参考文献

1．《机械设计课程》第八版 濮良贵纪名刚 主编 高等教育出版社2007年

2．《机械设计课程设计》 周元康 林昌华 张海兵 编著 重庆大学出版社2004年

3．《机械设计师袖珍手册》 毛谦德李振清 主编 机械工业出版社1994年

4．《实用机械设计手册上》中国农业机械化科学研究院编中国农业机械出版1985年

5．《机械原理》第七版 孙桓 陈作模 葛文杰 主编 高等教育出版社年2007

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