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哈爾濱理工大學(xué)專科生畢業(yè)論文 帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計 摘要 畢業(yè)設(shè)計是在完成機(jī)械設(shè)計課程學(xué)習(xí)后，一次重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。是高等院校學(xué)生一次較全面的設(shè)計能力訓(xùn)練，也是對機(jī)械課程設(shè)計的全面復(fù)習(xí)和實踐。其目的是培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計和有關(guān)選修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實際分析和解決工程實際問題的能力，鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計方面的知識。 本次論文設(shè)計的題目是“帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計”。?進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計并完成帶式輸送機(jī)傳動裝置裝配、零件圖設(shè)計及主要零件的工藝、工裝設(shè)計。本次的設(shè)計具體內(nèi)容主要包括：帶式輸送機(jī)傳動總體設(shè)計；主要傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計；主要零、部件設(shè)計；完成主要零件的工藝設(shè)計；設(shè)計一套主要件的工藝裝備；撰寫開題報告；撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書；翻譯外文資料等。掌握機(jī)械設(shè)計的一般程序、方法、設(shè)計規(guī)律、技術(shù)措施，并與生產(chǎn)實習(xí)相結(jié)合，培養(yǎng)分析和解決一般工程實際問題的能力，具備了機(jī)械傳動裝置、簡單機(jī)械的設(shè)計和制造。 目前，我國的帶式輸送機(jī)設(shè)計、制造以及應(yīng)用方面，與國外先進(jìn)水平相比仍有較大的差距。國內(nèi)在設(shè)計制造帶式輸送機(jī)過程中存在著很多不足。本次帶式輸送機(jī)設(shè)計代表了設(shè)計的一般過程,對今后的選型設(shè)計工作有一定的參考價值。 關(guān)鍵詞 帶式輸送機(jī) 傳動系統(tǒng) 減速器 齒輪 軸承 22 目 錄 摘要 I 第1章 緒論 1 1.1 課題的研究背景和意義 1 1.2 帶式輸送機(jī)機(jī)體設(shè)計 1 1.3 帶式輸送傳動系統(tǒng)設(shè)計 2 1.4 帶式輸送機(jī)的爬升角度 3 1.5 本章小結(jié) 3 第2章 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)方案說明 4 2.1 課題題目 4 2.2 主要技術(shù)參數(shù)說明 4 2.3 傳動系統(tǒng)工作條件 4 2.4 帶式輸送機(jī)傳動裝置型式 4 2.5 傳動方案選擇 5 2.6 本章小結(jié) 5 第3章 減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計算 6 3.1 減速器結(jié)構(gòu) 6 3.2 電動機(jī)選擇 6 3.2.1 傳動比分配 6 3.2.2 動力運(yùn)動參數(shù)計算 6 3.3 本章小結(jié) 7 第4章 齒輪的設(shè)計計算 8 4.1 齒輪材料和熱處理選擇 8 4.2 齒輪幾何尺寸的設(shè)計計算 8 4.2.1 按照接觸強(qiáng)度初步設(shè)計齒輪主要尺寸 8 4.2.2 齒輪彎曲強(qiáng)度校核 10 4.2.3 齒輪幾何尺寸確定 10 4.3 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 10 4.4 本章小結(jié) 11 第5章 軸的設(shè)計計算 13 5.1 軸的材料和熱處理選擇 13 5.2 軸幾何尺寸的設(shè)計計算 13 5.2.1 按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計軸的最小直徑 13 5.2.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 13 5.2.3 軸的強(qiáng)度校核 13 5.3 本章小結(jié) 15 第6章 工件切削區(qū)域的應(yīng)力分布 16 6.1 軸承的選擇及校核 16 6.2 鍵的選擇計算及校核 16 6.3 聯(lián)軸器的選擇 17 6.4 本章小結(jié) 17 第7章 減速器及箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算 18 7.1 潤滑的選擇確定 18 7.1.1 潤滑方式 18 7.1.2 潤滑油牌號及用量 18 7.2 密封方式 18 7.3 箱體主要結(jié)構(gòu)計算 18 7.4 減速器附件的選擇確定 19 7.5 本章小結(jié) 19 結(jié)論 20 參考文獻(xiàn) 21 致謝 22 第1章 緒論 1.1 課題的研究背景和意義 1.1.1課題研究背景 在現(xiàn)代散裝物料的連續(xù)輸送中，帶式輸送機(jī)是主要的輸送設(shè)備，使用范圍相當(dāng)廣泛，具有運(yùn)輸成本低、運(yùn)量大、無地形限制及維護(hù)簡便等優(yōu)勢，在礦山、建材、化工、港口、電力、煤炭等工礦企業(yè)中越來越呈現(xiàn)出其重要的作用。尤其是現(xiàn)在各工礦企業(yè)為了提高生產(chǎn)效率、增加經(jīng)濟(jì)效益，提高生產(chǎn)設(shè)備的利用率，大運(yùn)輸量的帶式輸送機(jī)及溜槽應(yīng)用的越來越多，這樣就對帶式輸送機(jī)的設(shè)計提出更高的要求。 1.1.2 課題研究意義 本論文主要內(nèi)容是進(jìn)行一級圓柱直齒輪的設(shè)計計算，在設(shè)計計算中運(yùn)用到了《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》、《機(jī)械制圖》、《工程力學(xué)》等多門課程知識，并運(yùn)用《AUTOCAD》軟件進(jìn)行繪圖，因此是一個非常重要的綜合實踐環(huán)節(jié),也是一次全面的、 規(guī)范的實踐訓(xùn)練。通過這次訓(xùn)練，使我們在眾多方面得到了鍛煉和培養(yǎng)。主要體現(xiàn)在如下幾個方面： 1．培養(yǎng)了我們理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想，訓(xùn)練了綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計課程和其他相關(guān)課程的基礎(chǔ)理論并結(jié)合生產(chǎn)實際進(jìn)行分析和解決工程實際問題的能力，鞏固、深化和擴(kuò)展了相關(guān)機(jī)械設(shè)計方面的知識。 2．通過對通用機(jī)械零件、常用機(jī)械傳動或簡單機(jī)械的設(shè)計，使我們掌握了一般機(jī)械設(shè)計的程序和方法，樹立正確的工程設(shè)計思想，培養(yǎng)獨(dú)立、全面、科學(xué)的工程設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。 3．另外培養(yǎng)了我們查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊及相關(guān)技術(shù)資料的能力以及計算、繪圖數(shù)據(jù)處理、計算機(jī)輔助設(shè)計方面的能力。 4．加強(qiáng)了我們對Office軟件中Word功能的認(rèn)識和運(yùn)用。 1.2 帶式輸送機(jī)機(jī)體設(shè)計 1.2.1 具有凹弧段的帶式輸送機(jī) 例如同一條帶式輸送機(jī)先平行而后爬升，由于大運(yùn)輸量的原因，在起弧點(diǎn)處的膠帶張力很大，這就造成了凹弧段的曲率半徑很大，在水平方向的投影長度很長，損失很大的水平空間。做總平面圖的時候一定要考慮這個因素。做施工圖是凹弧段無法選擇標(biāo)準(zhǔn)件，需進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，否則就容易造成膠帶脫離上托輥，產(chǎn)生膠帶跑偏，影響生產(chǎn)。 1.2.2 在運(yùn)行中常出現(xiàn)的多點(diǎn)受料情況 多點(diǎn)受料是指有兩個或兩個以上受料點(diǎn)的帶式輸送機(jī)，此種布置形式在冶金行業(yè)中的各種礦槽槽下及碼頭卸船系統(tǒng)中。一般情況下，前者每個落料點(diǎn)能按設(shè)定的流量均勻下料；而后者由于采用抓斗和計量受料斗相結(jié)合的卸船形式，往往容易造成不均勻和非連續(xù)性下料。不均勻和非連續(xù)性下料經(jīng)常出現(xiàn)受料帶式輸送機(jī)撒料和壓料（電機(jī)過載停機(jī)）現(xiàn)象。在這種情況下由于多點(diǎn)受料，導(dǎo)料槽的數(shù)量很多，產(chǎn)生的附加阻力很大，如果按照普通情況進(jìn)行設(shè)計，容易造成傳動滾筒空轉(zhuǎn)打滑的現(xiàn)象。 1.2.3 多點(diǎn)連續(xù)卸料 在工程中經(jīng)常出現(xiàn)多點(diǎn)連續(xù)卸料的情況。多點(diǎn)連續(xù)卸料一般選用犁式卸料器和卸料車。對于大運(yùn)輸量的帶式輸送機(jī)，這兩種部件的選用也存在著一些需要考慮的問題。 1．犁式卸料器的選用：由于是大運(yùn)輸量，平行上托輥帶式輸送機(jī)很難達(dá)到額定運(yùn)輸量，必須選用帶槽角的上托輥。這樣普通犁式卸料器就無法應(yīng)用，可以選用可變槽角犁式卸料器。當(dāng)不需要卸料時，卸料器下面托輥為槽型托輥，保證物料正常通過。要求卸料時推桿帶動機(jī)械機(jī)構(gòu)將槽型托輥的角度段放平，同時卸料器落下開始卸料。需要注意的是不要選用壓平式可變槽角犁式卸料器，而應(yīng)選用機(jī)械機(jī)構(gòu)放平式可變槽角犁式卸料器，否則，將增大傳動功率，造成資源浪費(fèi)。 2．卸料車的選用：選用卸料車要注意兩個問題。其一，由于是大運(yùn)輸量運(yùn)行，卸料車上的卸料溜槽的流通截面可能存在瓶頸問題，要進(jìn)行流量計算，必要時要加大溜槽的流通截面積。其二，卸料車的車尾部將膠帶挑起。如果卸料車尾部距離導(dǎo)料槽過近，使膠帶與導(dǎo)料槽摩擦加劇，不但增大帶式輸送機(jī)附加阻力，而且導(dǎo)致膠帶的磨損加劇，影響膠帶的使用壽命。根據(jù)以往的設(shè)計經(jīng)驗，應(yīng)保證卸料車尾部距離第一個導(dǎo)料槽15m以上。 1.3 帶式輸送傳動系統(tǒng)設(shè)計 普通情況下帶式輸送機(jī)的傳動系統(tǒng)可以根據(jù)計算的所需功率，膠帶帶速、帶寬及傳動滾筒的直徑等特征參數(shù)在DTS、TD75、DTⅡ型帶式輸送機(jī)的傳動裝置的配置表中選用標(biāo)準(zhǔn)配置。但是，大運(yùn)輸量情況下，所需要的傳動功率往往很大，很難在標(biāo)準(zhǔn)配置表中選到合適的傳動裝置。這就要求設(shè)計工程師根據(jù)實際情況搭配非標(biāo)準(zhǔn)的傳動系統(tǒng)，進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。設(shè)計工程師在選用傳動裝置部件時要注意各部件之間的匹配問題，盡量做到國內(nèi)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)部件之間搭配。國外生產(chǎn)的部件搭配國外生產(chǎn)的部件，否則，容易出現(xiàn)很多問題。例如：用國內(nèi)生產(chǎn)的電動機(jī)搭配國外生產(chǎn)減速器，電動機(jī)的輸出軸軸徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于國外減速器的輸入軸軸徑，這就為選擇滾力耦合器帶來難題。若選用國外的液力耦合器，則液力耦合器的電動機(jī)連接端無法與電動機(jī)連接（軸粗）。若選用國內(nèi)的液力耦合器，則國內(nèi)的液力耦合器重量和體積很大，在與國外減速器連接運(yùn)行時，由于國外減速器軸徑很小，容易產(chǎn)生振動，嚴(yán)重時會產(chǎn)生減速器斷軸的情況。 1.4 帶式輸送機(jī)的爬升角度 帶式輸送機(jī)的極限爬升角度與許多因素有關(guān)。其中最重要的是物料粒度及物料含水率。物料的粒度與帶式輸送機(jī)的極限角度成反比關(guān)系。物料的粒度越大，帶式輸送機(jī)的極限爬升角度越小，反之物料的粒度越小，帶式輸送機(jī)的極限爬升角度越大。運(yùn)送油母頁巖成品礦（粒度0～75mm）的帶式輸送機(jī)的最大爬升角度為16，而尾礦（粒度0～10mm）帶式輸送機(jī)的最大爬升角度可以達(dá)到18。另外，物料的含水率越高，其帶式輸送機(jī)的最大爬升角度就越小。 綜上所述，大運(yùn)輸量帶式輸送機(jī)是在普通帶式輸送機(jī)設(shè)計原理基礎(chǔ)上，結(jié)合大運(yùn)輸量這個特點(diǎn)設(shè)計而成。在設(shè)計過程中要時刻注意運(yùn)輸量大的特性，要從這個方面考慮問題。 1.5 本章小結(jié) 隨著我國深化改革的不斷深入，市場經(jīng)濟(jì)的地位越來越高，各工礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)意識越加強(qiáng)烈，對工程的要求也就越來越高，這就要求工程設(shè)計人員素質(zhì)不斷提高，在原有知識的基礎(chǔ)上不斷地學(xué)習(xí)探索，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。 第2章 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)方案說明 2.1 課題題目 帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計 2.2 主要技術(shù)參數(shù)說明 輸送帶的最大有效拉力F=4900N，輸送帶的工作速度V=0.8 m/s，輸送機(jī)滾筒直徑D=330mm 2.3 傳動系統(tǒng)工作條件 帶式輸送機(jī)在常溫下連續(xù)工作、單向運(yùn)轉(zhuǎn)；空載起動，工作載荷較平穩(wěn)；兩班制（每班工作8小時），要求減速器設(shè)計壽命為8年，大修期為3年，中批量生產(chǎn)；三相交流電源的電壓為380/220V。 2.4 帶式輸送機(jī)傳動裝置型式 帶式輸送機(jī)的驅(qū)動裝置主要零部件包括電動機(jī) 減速器 聯(lián)軸器或液力耦合器 逆止器或制動器等 按照驅(qū)動裝置中減速器的型式，分為平行軸式 直交式和軸裝式。多數(shù)帶式輸送機(jī)采用平行軸式或直交式減速器驅(qū)動裝置；對于短距離小運(yùn)量的帶式輸送機(jī)則可選用結(jié)構(gòu)緊湊的驅(qū)動裝置，如電動滾筒 軸裝式減速器；而對于長距離 大運(yùn)量 高速的大型帶式輸送機(jī)，驅(qū)動裝置的布置型式 數(shù)目及位置就變得很復(fù)雜。 圖 2-1 帶式輸送機(jī)傳動裝置 2.5 傳動方案選擇 圖2-2 傳動方案 2.6 本章小結(jié) 本章主要論述了傳動系統(tǒng)的參數(shù)、工作條件以及傳送裝置的型式，并附帶傳動方案。此次所設(shè)計的帶式輸送機(jī)，由于距離短、運(yùn)量小，所以選用的是軸裝式減速器。 第3章 減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計算 3.1 減速器結(jié)構(gòu) 本減速器設(shè)計為水平剖分，封閉臥式結(jié)構(gòu)。 3.2 電動機(jī)選擇 1．工作機(jī)的功率Pw =FV/1000=4900×0.8/1000=3.92kw 2．總效率 = = 3．所需電動機(jī)功率 查表得 Ped = 3 kw 電動機(jī)選用 Y112M-4 n滿 = 1420 r/min 3.2.1 傳動比分配 工作機(jī)的轉(zhuǎn)速n=60×1000v/（D） =60×1000×0.8/(3.14×330) =46.332r/min 取 則 3.2.2 動力運(yùn)動參數(shù)計算 1．轉(zhuǎn)速n ==1420（r/min） =/=/=1420/3=473.333（r/min） =/=473.333/10.216=46.332（r/min） ==46.332（r/min） 2．功率P 3．轉(zhuǎn)矩T =30.062(N.m) （N.m） = 858.133(N.m) = 841.056(N.m ) 表 3-1 動力運(yùn)動參數(shù) 軸號 功率 P/kW N /(r.min-1) / (N﹒m) i 0 4.447 1420 30.062 3 0.96 1 4.202 473.333 86.579 2 4.076 46.332 858.133 10.216 0.97 3 3.996 46.332 841.056 1 0.98 3.3 本章小結(jié) 減速器在傳動系統(tǒng)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，是機(jī)械傳動中應(yīng)用非常廣泛的一種裝置。 減速器主要由傳動零件(齒輪或蝸桿)、軸、軸承、箱體及其附件所組成。其基本結(jié)構(gòu)有三大部分：既齒輪、軸及軸承組合；箱體；減速器附件。 第4章 齒輪的設(shè)計計算 4.1 齒輪材料和熱處理選擇 小齒輪選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，HB＝236 大齒輪選用45號鋼，正火處理，HB＝190 4.2 齒輪幾何尺寸的設(shè)計計算 4.2.1 按照接觸強(qiáng)度初步設(shè)計齒輪主要尺寸 由《機(jī)械零件設(shè)計手冊》查得 MPa MPa SHlim = 1 MPa MPa 由《機(jī)械零件設(shè)計手冊》查得 ZN1 = ZN2 = 1 YN1 = YN2 = 1.1 由MPa MPa MPa MPa 1．小齒輪的轉(zhuǎn)矩 (N.m) 2．選載荷系數(shù)K 由原動機(jī)為電動機(jī)，工作機(jī)為帶式輸送機(jī)，載荷平穩(wěn)，齒輪在兩軸承間對稱布置。查《機(jī)械原理與機(jī)械零件》教材中表得，取K＝1.1 3．計算尺數(shù)比 =4.025 4．選擇齒寬系數(shù) 根據(jù)齒輪為軟齒輪在兩軸承間為對稱布置。查《機(jī)械原理與機(jī)械零件》教材中表得，取＝1 5．計算小齒輪分度圓直徑 ≥ 766=766 = 55.443( mm) 6．確定齒輪模數(shù)m (mm) m =(0.007～0.02)a = (0.007～0.02)×250.907 取m=2 7．確定齒輪的齒數(shù)和 取 Z1 =19 取 Z2 = 152 8．實際齒數(shù)比 齒數(shù)比相對誤差 Δ<±2.5% 允許 9．計算齒輪的主要尺寸 (mm) (mm) 中心距 (mm) 齒輪寬度 (mm) B1 = B2 + (5～10) = 43～48(mm) 取B1 =47 (mm) 10．計算圓周轉(zhuǎn)速v并選擇齒輪精度 (m/s) 查表應(yīng)取齒輪等級為9級， 但根據(jù)設(shè)計要求齒輪的精度等級為7級。 4.2.2 齒輪彎曲強(qiáng)度校核 1．由4﹒2﹒1中的式子知兩齒輪的許用彎曲應(yīng)力 MPa MPa 2．計算兩齒輪齒根的彎曲應(yīng)力 由《機(jī)械零件設(shè)計手冊》得 =2.63 =2.19 比較的值 /[]=2.63/244=0.0108>/[]=2.19/204=0.0107 計算大齒輪齒根彎曲應(yīng)力為 齒輪的彎曲強(qiáng)度足夠 4.2.3 齒輪幾何尺寸確定 齒頂圓直徑 由《機(jī)械零件設(shè)計手冊》得 h*a =1 c* = 0.25 (mm) (mm) 齒距 P = 2×3.14=6.28(mm) 齒根高 (mm) 齒頂高 (mm) 齒根圓直徑 (mm) (mm) 4.3 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，大齒輪采用鍛造毛坯的腹板式結(jié)構(gòu)大齒輪的關(guān)尺寸計算如下： 軸孔直徑 d=50(mm) 輪轂直徑 =1.6d=1.6×50=80(mm) 輪轂長度 (mm) 輪緣厚度 δ0 = (3～4)m = 6～8(mm) 取 =8 輪緣內(nèi)徑 =-2h-2=308-2×4.5-2×8 = 287(mm) 取D2 = 280(mm) 腹板厚度 c=0.3=0.3×38=14.4 取c=15(mm) 腹板中心孔直徑=0.5(+)=0.5(170+80)=125(mm) 腹板孔直徑=0.25（-）=0.25（280-80） =50(mm) 取=50(mm) 齒輪倒角n=0.5m=0.5×2=1 齒輪工作如圖所示： 圖 4-1 齒輪工作圖 4.4 本章小結(jié) 1. 齒輪傳動時要注意齒輪失效形式，分為齒根折斷和齒面失效兩種。?齒面失效又分為：點(diǎn)蝕、磨損、膠合、塑性變形。??? 2. 材料選擇? （1）選擇齒輪材料的基本原則：齒面要硬，齒芯要韌；? （2）齒輪按齒面硬度可分為軟齒面（≤350HBS）和硬齒面（﹥350HBS）兩種；??? （3）大小齒輪齒面硬度之差為：?軟齒面齒輪HBS1-?HBS2=20～50；硬齒面齒輪HRC1≈HRC2；??? （4）輪芯材料：中小型齒輪，輪芯與齒圈用同樣材料；?大型齒輪，輪芯常用價格便宜的鑄造材料，如鑄鋼或鑄鐵，而齒圈則采用較好的材料，如優(yōu)質(zhì)碳鋼或合金鋼。 3. 力分析及計算載荷??? （1）力的分析? 直齒圓柱齒輪：正壓力Fn分解為圓周力Ft和徑向力Fr；斜齒圓柱齒輪和圓錐齒輪：正壓力Fn分解為圓周力Ft、徑向力Fr和軸向力Fa； （2）計算載荷：。 4. 標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動的強(qiáng)度計算 ??（1）總結(jié)齒根彎曲應(yīng)力最大時的輪齒嚙合位置（齒頂）及齒面接觸應(yīng)力最大時的輪齒嚙合位置（齒根部分靠近節(jié)線處）作為一般計算時的計算依據(jù)； （2）比較斜齒圓柱齒輪傳動與直齒圓柱齒輪、直齒圓錐齒輪傳動與直齒圓柱齒輪傳動強(qiáng)度計算的異同； 第5章 軸的設(shè)計計算 5.1 軸的材料和熱處理選擇 由《機(jī)械零件設(shè)計手冊》中的圖表查得 選45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，HB217～255 =650MPa =360MPa =280MPa 5.2 軸幾何尺寸的設(shè)計計算 5.2.1 按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計軸的最小直徑 從動軸=c=115=29.35 考慮鍵槽=29.35×1.05=30.82 選取標(biāo)準(zhǔn)直徑=32（mm） 5.2.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)軸上零件的定位、裝拆方便的需要，同時考慮到強(qiáng)度的原則，主動軸和從動軸均設(shè)計為階梯軸。 5.2.3 軸的強(qiáng)度校核 從動軸的強(qiáng)度校核 圓周力 ==2000×158.872/192=1654.92 徑向力 =tan=1654.92×tan20°=602.34 由于為直齒輪，軸向力=0 圖5-1從動圖受力簡圖 L=110mm ==0.5=0.5×1654.92=827.46(N) =0.5L=827.46×110×0.5/1000=51.72(N.m) ==0.5=0.5×602.34 =301.17(N.m) =0.5L=501.17×110×0.5/1000=36.4(N.m) 轉(zhuǎn)矩T=158.872(N.m) 校核 ===55.04(N.m) ===118.42(N.m) =55MPa d≥10=10=29.21(mm) 考慮鍵槽d=29.21mm < 45mm 則強(qiáng)度足夠 5.3 本章小結(jié) 軸是組成及其的重要零件之一，軸的主要功能是支撐旋轉(zhuǎn)零件、傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計是確定軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸，為軸設(shè)計的重要步驟。它由軸上安裝零件類型、尺寸及其位置、零件的固定方式，載荷的性質(zhì)、方向、大小及分布情況，軸承的類型與尺寸，軸的毛坯、制造和裝配工藝、安裝及運(yùn)輸，對軸的變形等因素有關(guān)。本次設(shè)計是根據(jù)以下般軸結(jié)構(gòu)設(shè)計原則： 1．節(jié)約材料，減輕重量，盡量采用等強(qiáng)度外形尺寸或大的截面系數(shù)的截面形狀； 2.易于軸上零件精確定位、穩(wěn)固、裝配、拆卸和調(diào)整； 3．采用各種減少應(yīng)力集中和提高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)措施； 4．便于加工制造和保證精度。 第6章 工件切削區(qū)域的應(yīng)力分布 6.1 軸承的選擇及校核 考慮軸受力較小且主要是徑向力，故選用單列深溝球軸承主動軸承根據(jù)軸頸值查表選擇6207 2個（GB/T276-1993）從動軸承6209 2個（GB/T276-1993） 壽命計劃：兩軸承受純徑向載荷 P==602.34 X=1 Y=0 從動軸軸承壽命：深溝球軸承6209，基本額定功負(fù)荷 =25.6KN =1 =3 ===10881201 預(yù)期壽命為：8年，兩班制 L=8×300×16=38400< 軸承壽命合格 6.2 鍵的選擇計算及校核 1．從動軸外伸端d=42，考慮鍵在軸中部安裝故選鍵10×40 GB/T1096—2003，b=16，L=50，h=10，選45號鋼，其許用擠壓力=100MPa ====82.75< 則強(qiáng)度足夠，合格 2．與齒輪聯(lián)接處d=50mm，考慮鍵槽在軸中部安裝，故同一方位母線上，選鍵14×52 GB/T1096—2003，b=10mm，L=45mm，h=8mm， 選45號鋼，其許用擠壓應(yīng)力=100MPa ====45.392< 則強(qiáng)度足夠，合格 6.3 聯(lián)軸器的選擇 由于減速器載荷平穩(wěn)，速度不高，無特殊要求，考慮拆裝方便及經(jīng)濟(jì)問題，選用彈性套柱聯(lián)軸器 K=1.3 =9550=9550×=202.290 選用TL8型彈性套住聯(lián)軸器，公稱尺寸轉(zhuǎn)矩=250，<。采用Y型軸孔，A型鍵軸孔直徑d=32～40，選d=35，軸孔長度L=82 結(jié)論：選用TL8型彈性套住聯(lián)軸器 型號 公稱 轉(zhuǎn)矩T/(N·m) 許用 轉(zhuǎn)速 n/（r· 軸孔 直徑 d/mm 軸孔 長度 L/mm 外徑 D/mm 材料 軸孔 類型 鍵槽 類型 TL6 250 3300 35 82 160 HT200 Y型 A型 表6-1 TL8型彈性套住聯(lián)軸器有關(guān)參數(shù) 6.4 本章小結(jié) 本章敘述了軸承、鍵、聯(lián)軸器的選擇及核。軸承選擇首先是尺寸的限制。通常軸承可以安裝的空間是受限制的。在大多數(shù)情況下，軸承是根機(jī)械的設(shè)計或其他設(shè)計的限制。所以軸承類型及尺寸的選擇是根據(jù)軸承的內(nèi)徑而決定的。聯(lián)軸器品種、型式、規(guī)格很多，而選擇聯(lián)軸器應(yīng)考慮的因素有動力機(jī)的機(jī)械特性、載荷類別、聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)速、聯(lián)軸器所聯(lián)兩軸相對位移、聯(lián)軸器的傳動精度等。 第7章 減速器及箱體的設(shè)計計算 7.1 潤滑的選擇確定 7.1.1 潤滑方式 1．齒輪V=1.2＜＜12 m/s 應(yīng)用噴油潤滑，但考慮成本及需要，選用浸油潤滑 2．軸承采用潤滑脂潤滑 7.1.2 潤滑油牌號及用量 1．齒輪潤滑選用150號機(jī)械油，最低～最高油面距10～20mm， 需油量為1.5L左右 2．軸承潤滑選用2L—3型潤滑脂，用油量為軸承間 隙的1/3～1/2為宜 7.2 密封方式 1．箱座與箱蓋凸緣接合面的密封 選用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法 2．觀察孔和油孔等處接合面的密封 在觀察孔或螺塞與機(jī)體之間加石棉橡膠紙、墊片進(jìn)行密封 3．軸承孔的密封 悶蓋和透蓋用作密封與之對應(yīng)的軸承外部 軸的外伸端與透蓋的間隙，由于V<3（m/s），故選用半粗羊毛氈加以密封 4．軸承靠近機(jī)體內(nèi)壁處用擋油環(huán)加以密封，防止?jié)櫥瓦M(jìn)入軸承內(nèi)部 7.3 箱體主要結(jié)構(gòu)計算 箱座壁厚=10mm 箱座凸緣厚度b=1.5 ,=15mm 箱蓋厚度=8mm 箱蓋凸緣厚度=1.5 ,=12mm 箱底座凸緣厚度=2.5 =25mm ，軸承旁凸臺高度h=45，凸臺半徑R=20mm 齒輪軸端面與內(nèi)機(jī)壁距離=18mm 大齒輪頂與內(nèi)機(jī)壁距離=12mm 小齒端面到內(nèi)機(jī)壁距離=15mm 上下機(jī)體筋板厚度=6.8mm , =8.5mm 主動軸承端蓋外徑=105mm 從動軸承端蓋外徑=130mm 地腳螺栓M16，數(shù)量6根 7.4 減速器附件的選擇確定 列表說明如下 表7-1 減速器附件選擇 名稱 功用 數(shù)量 材料 規(guī)格 螺栓 安裝端蓋 12 Q235 M6×16 GB 5782—1986 螺栓 安裝端蓋 24 Q235 M8×25 GB 5782—1986 銷 定位 2 35 A6×40 GB 117—1986 墊圈 調(diào)整安裝 3 65Mn 10 GB 93—1987 螺母 安裝 3 M10 GB 6170—1986 油標(biāo)尺 測量油 面高度 1 組合件 通氣器 透氣 1 7.5 本章小結(jié) 箱體的主要功能包括支承并包容各種傳動零件、安全保護(hù)和密封作用、使機(jī)器各部分分別由獨(dú)立的箱體組成、改善機(jī)器造型。 箱體設(shè)計首先要考慮箱體內(nèi)零件的布置及與箱體外部零件的關(guān)系，確定箱體的形狀和尺寸，此外還應(yīng)考慮以下問題：滿足強(qiáng)度和剛度要求；散熱性能和熱變形問題；結(jié)構(gòu)設(shè)計合理；工藝性好；造型好、質(zhì)量小。 設(shè)計不同的箱體對以上的要求可能有所側(cè)重。 千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。“結(jié)論”以前的所有正文內(nèi)容都要編寫在此行之前。 結(jié)論 通過本次畢業(yè)設(shè)計，使自己對所學(xué)的各門課程進(jìn)一步加深了理解，對于各方面知識之間的聯(lián)系有了實際的體會。同時也深深感到自己初步掌握的知識與實際需要還有很大的距離，在今后還需要繼續(xù)學(xué)習(xí)和實踐。 這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)傳動系統(tǒng)的課程設(shè)計，是我們真正理論聯(lián)系實際、深入了解設(shè)計概念和設(shè)計過程的實踐考驗，對于提高我們機(jī)械設(shè)計的綜合素質(zhì)起到了很大的幫助；使我對機(jī)械設(shè)計有了更多的了解和認(rèn)識，為我們以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想；訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計和有關(guān)先修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實際反系和解決工程實際問題的能力；鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計方面的知識等方面有重要的作用。? 本文通過對帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)的研究，通過實際觀察，計算模擬等，得到了如下一些結(jié)果： 因為軸上零件的定位、裝拆方便的需要，同時考慮到強(qiáng)度的原則，主動軸和從動軸均設(shè)計為階梯軸。 帶式輸送機(jī)在運(yùn)行時應(yīng)考慮多點(diǎn)受料情況。可以通過增大膠帶對傳動滾筒的圍包角來解決。用非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計改變改向滾筒的位置，增大膠帶對傳動滾筒的圍包角度，從而增加傳動滾筒與膠帶的摩擦面積，增大摩擦力，帶動膠帶運(yùn)行。但是這種方法增加了設(shè)計的工作量。 同時在工程中經(jīng)常出現(xiàn)多點(diǎn)連續(xù)卸料的情況。這種情況可以通過卸料器的選用來改變。 雖然在本次畢業(yè)設(shè)計中還會有許多欠缺，單確實給我們帶來了很大的收獲，設(shè)計涉及到機(jī)械、電氣等多方面的內(nèi)容，通過設(shè)計計算、認(rèn)證、畫圖，提高了我對機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計、控制系統(tǒng)設(shè)計及步進(jìn)電動機(jī)的選用等方面的認(rèn)識和應(yīng)用能力?？傊敬卧O(shè)計讓我受益非淺，各方面的能力得到了一定的提高。 參考文獻(xiàn) 1 袁承訓(xùn)，張寶海等. 液壓與氣動傳動. 機(jī)械工業(yè)出版社，2000.7 2 孫巖等. 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計. 北京理工大學(xué)出版社，2007.3 3 銀金光等. 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計. 中國林業(yè)出版社，2006.3 4 胡家秀，談向群，徐剛濤. 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ). 機(jī)械工業(yè)出版社，2008.6 5 胥宏等. 工程力學(xué). 機(jī)械工業(yè)出版社，2007.2 6 劉力，王冰等. 機(jī)械制圖. 高等教育出版社，2008.4 7 陳秀寧，施高義等. 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計. 浙江大學(xué)出版社，2009.3 8 師忠秀等. 工程圖學(xué)基礎(chǔ). 機(jī)械工業(yè)出版社，2012.6 9 陳于萍，高曉康等. 互換性與測量技術(shù). 高等教育出版社，2007.5 致謝 為期四個月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，通過這次有計劃、有目的的設(shè)計，使我們得到了預(yù)期的收獲，由最初的束手無策到最后的水落石出，這是一個循序漸進(jìn)的過程，畢業(yè)設(shè)計為我們今后的工作和學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。在張寶海老師的悉心指導(dǎo)下，我掌握了設(shè)計的方法，從接觸課題，到熟悉課題，最后完成總體設(shè)計等一系列過程，學(xué)會了解決問題的方法，對三年年所學(xué)的知識得到更好的鞏固。本文的選題、課題研究及撰寫工作是在導(dǎo)師張寶海老師的關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。張老師嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度和踏實求新的學(xué)術(shù)精神深深的感染了我，在此對導(dǎo)師致以崇高的敬意和忠心的感謝！ 此次的畢業(yè)設(shè)計使我對所學(xué)的知識有了進(jìn)一步的認(rèn)識，鍛煉了自己獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。同時，也暴露了自己的很多不足之處，在設(shè)計進(jìn)行和論文撰寫工作中，同學(xué)、朋友也給了我特別大的幫助，雖然他們的工作繁忙但依然抽出大量的時間為我解決很多具體問題，在整個方案的選擇、模型的建立以及調(diào)試修改過程中做了大量的工作，使我能夠在較短的時間內(nèi)更好的掌握輸送帶傳動系統(tǒng)設(shè)計的原理。在此對他們表示誠摯的謝意！ 此外，還要對與我一起做畢業(yè)設(shè)計的同學(xué)們和在畢業(yè)設(shè)計過程中在生活上和在學(xué)習(xí)上幫助過我的人表示衷心的感謝。