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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 學(xué) 號(hào)： 11130197 姓 名： 專 業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 系 別： 機(jī)械與電氣工程系 指導(dǎo)教師： 二○一五年六月 摘 要 帶式輸送機(jī)是目前各個(gè)行業(yè)中最理想的運(yùn)輸工具，隨著冶金、電力、煤炭、港口以及化工等工業(yè)的大力發(fā)展，帶式輸送機(jī)的需要量也越來(lái)越大。帶式輸送機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、運(yùn)輸平穩(wěn)、運(yùn)輸量大、無(wú)噪聲、距離遠(yuǎn)，并且可以在整個(gè)輸送長(zhǎng)度上進(jìn)行裝料、卸料等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)在某些領(lǐng)域，帶式輸送機(jī)已經(jīng)逐步開始取代機(jī)車運(yùn)輸，成為了運(yùn)送材料的重要工具，并且在社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中扮演了越來(lái)越重要的角色。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是對(duì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置進(jìn)行開展，介紹了它的工作原理和設(shè)計(jì)內(nèi)容，并在電動(dòng)機(jī)、減速器方面進(jìn)行計(jì)算。本次設(shè)計(jì)了一種中型的運(yùn)輸器械，其承載力較大，傳動(dòng)效率高，使用壽命長(zhǎng)，工作安全可靠，結(jié)構(gòu)緊湊，能滿足生產(chǎn)作業(yè)中粉塵較多的環(huán)境以及機(jī)械性能等方面的要求。通過(guò)對(duì)各方面數(shù)據(jù)的計(jì)算校核，完成任務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī)；傳動(dòng)裝置；電動(dòng)機(jī)；減速器 ABSTRACT Nowadays, belt conveyor is the most ideal transportation in various industries. With the development of electric power, metallurgy, coal, chemical industry, port and other industries, the demand of belt conveyor is also increasing. The advantages of belt conveyor consist of simplicity in structure, reliable operation, smooth transportation, large volume, no noise, long distance, and belt conveyor can be transported and unloaded across the entire length . Some areas in recent years, belt conveyor has gradually begun to replace locomotive transport belt conveyer, becoming the important equipment shipped bulk, and it plays the more and more important role in the social and economic structure. This graduation design is mainly to conduct the belt conveyor driving device, and introduces the working principle and design content of belt conveyor; meanwhile a calculation is made in terms of motor and reducer. This time, design medium-sized transport equipment. Its bearing capacity is larger, and it has high transmission efficiency, long service life, safe and reliable work, compact structure. All that can satisfy the production environment of more dust and meet the requirements of mechanical performance, etc. Through the calculated data in every aspect, we can complete the task, and achieve to the design of transmission device. KEYWORDS：belt conveyor；transmission；electromotor；reducer 目 錄 摘 要 i ABSTRACT ii 目 錄 vi 1 緒論 1 1.1帶傳動(dòng)的概述 1 1.1.1帶傳動(dòng)的類型 1 1.1.2帶傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用 1 1.2帶式輸送機(jī)的簡(jiǎn)介 2 1.2.1帶式輸送機(jī)的分類及特點(diǎn) 2 1.2.2國(guó)外現(xiàn)狀 3 1.2.3我國(guó)的發(fā)展 3 1.3研究目的 4 2 帶式輸送機(jī)的總體設(shè)計(jì) 5 2.1帶式輸送機(jī)的工作原理 5 2.2帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)選擇與設(shè)計(jì) 5 2.3輸送帶的選擇 7 2.4托輥的選擇與校核 7 2.4.1托輥的選擇 7 2.4.2托輥的校核 7 3 分析與擬定傳動(dòng)方案 8 3.1機(jī)械傳動(dòng)裝置及傳動(dòng)方案的概述 8 3.2傳動(dòng)方案的要求 8 3.3選擇合理的傳動(dòng)方案 8 4 電動(dòng)機(jī)的選擇 10 4.1電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式的確定 10 4.2電動(dòng)機(jī)功率的確定 10 4.2.1電動(dòng)機(jī)輸出功率的確定 11 4.2.2傳動(dòng)裝置總效率的確定 11 4.2.3電動(dòng)機(jī)所需功率的確定 11 4.3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的確定 11 4.4確定電動(dòng)機(jī)型號(hào) 12 5 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 14 5.1注意事項(xiàng) 14 5.2計(jì)算傳動(dòng)比 14 6 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 15 6.1計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速n（r/min） 15 6.2計(jì)算各軸的輸入功率P（kW） 15 6.3計(jì)算各軸輸入轉(zhuǎn)矩T（Nm） 15 7 皮帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 16 7.1計(jì)算功率Pca（kW）并確定帶的型號(hào) 16 7.2確定帶輪直徑并驗(yàn)算帶速v 16 7.3確定中心距a和V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld 17 7. 4驗(yàn)算小帶輪上的包角α1 17 7.5確定帶的根數(shù)z 17 7.6計(jì)算帶的初拉力F0和壓軸力 18 8 減速器的選擇 19 8.1各類減速器的主要特點(diǎn) 19 8.2齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 19 8.3減速器附屬零件的名稱和功能 21 8.4減速器的潤(rùn)滑和密封 22 8.4.1減速器的潤(rùn)滑 23 8.4.2減速器的密封 23 總結(jié) 25 致 謝 27 參考文獻(xiàn) 28 第1章 緒論 1.1帶傳動(dòng)的概述 帶傳動(dòng)是一種運(yùn)用張緊在帶輪上的柔性帶進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的機(jī)械傳動(dòng)。依據(jù)傳動(dòng)原理的差異，有摩擦型帶傳動(dòng)（靠帶與帶輪間的摩擦力傳動(dòng)），也有同步帶傳動(dòng)（靠帶與帶輪上的齒互相嚙合傳動(dòng)）。 1.1.1帶傳動(dòng)的類型 帶傳動(dòng)是一種撓性傳動(dòng)，由分別固聯(lián)于主動(dòng)軸和從動(dòng)軸上的帶輪以及緊套在兩輪上的帶組成。當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因?yàn)閹Ш蛶л嗛g的摩擦或嚙合作用，拖動(dòng)從動(dòng)輪一同轉(zhuǎn)動(dòng)，傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力。 帶傳動(dòng)一般可分為四類：無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)帶傳動(dòng)、有級(jí)調(diào)節(jié)帶傳動(dòng)以及固定傳動(dòng)比帶傳動(dòng)和離合式帶傳動(dòng)。 帶傳動(dòng)按功能可以分為嚙合傳動(dòng)和摩擦傳動(dòng)。摩擦傳動(dòng)包括V帶傳動(dòng)、平帶傳動(dòng)、多楔帶傳動(dòng)等；嚙合傳動(dòng)有同步齒型帶傳動(dòng)。 1.1.2帶傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用 平帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠完成遠(yuǎn)距離傳遞，傳動(dòng)的穩(wěn)固性較高，傳動(dòng)效率高，傳遞載荷較為普遍，帶輪也容易制造，但需要預(yù)緊力，多應(yīng)用于傳動(dòng)中心距較大的情況。 多楔帶傳動(dòng)具備柔性好、摩擦力大、傳遞功率大等優(yōu)點(diǎn)。而且還解處理了多根V帶因制作精度緣由和帶的長(zhǎng)短不一而使各帶受力不均的狀態(tài)。多楔帶可傳遞較大功率，比V帶傳動(dòng)解釋，而且柔性好，多用于要求傳遞大功率且需要構(gòu)造緊湊的場(chǎng)合，特別是V帶要求根數(shù)多的情況。 同步齒形帶傳動(dòng)中，同步帶的工作面上有齒，依附于帶與帶輪之間的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，能保障恒定的傳動(dòng)比，預(yù)緊力小。同步帶薄而且輕，可用于高速傳動(dòng)，并且傳動(dòng)效率高達(dá)98％，使用方便用途廣泛，它在機(jī)械、儀器、化工、生物醫(yī)療器械、辦公自動(dòng)化設(shè)備等方面的應(yīng)用有長(zhǎng)遠(yuǎn)前景，但是安裝制造精度要求較高。 本次設(shè)計(jì)主要是針對(duì)V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)，V帶傳動(dòng)也稱三角帶傳動(dòng)，其帶的橫截面呈等腰梯形，帶輪上也做出相應(yīng)的輪槽。通過(guò)楔形槽與V帶證件楔式作用來(lái)提高壓緊力，所以在同樣的預(yù)緊力作用下，V帶傳動(dòng)能產(chǎn)生更大的摩擦力，并且它的傳動(dòng)比較大，結(jié)構(gòu)較為緊湊。V帶大多數(shù)也已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，它的截面尺寸和基準(zhǔn)長(zhǎng)度都有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，主要應(yīng)用于一般機(jī)械傳遞中等功率或中等速度的場(chǎng)合。 V帶分為兩種：普通V帶和窄V帶。 普通V帶的帶型分為Y、Z、A、B、C、D、E7種。它是用多種材料制成的無(wú)接頭環(huán)形帶。又根據(jù)抗拉體結(jié)構(gòu)不同，普通V帶分為了簾布芯V帶和繩芯V帶兩種。繩芯V帶柔韌性好，主要用于載荷不大或帶輪直徑較小的場(chǎng)合，簾布芯V帶制造方便。 窄V帶的剖面結(jié)構(gòu)和普通V帶類似。與普通V帶相比，當(dāng)寬度相同時(shí)，窄V帶的高度要增加約1/3，令它看上去比普通V帶窄。它的工作原理和設(shè)計(jì)方法與普通V帶類似。 1.2帶式輸送機(jī)的簡(jiǎn)介 帶式輸送機(jī)又稱膠帶輸送機(jī)（俗稱皮帶輸送機(jī)），它能夠?qū)⑽锪显谝?guī)定好的輸送線上，從最初的供料點(diǎn)到最終的卸料點(diǎn)間構(gòu)成一種物料的輸送流程。它不僅能夠水平輸送，還可以傾斜輸送；它既可以輸送碎散材料，也可以輸送成件物品。除了可以輸送純正的物料外，還可以與各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)流程中工藝要求相配合，形成連貫的流水作業(yè)輸送線。所以，帶式輸送機(jī)廣泛用于家電、電子、機(jī)械、煙草、郵電、印刷、食品等現(xiàn)代化工業(yè)企業(yè)中，滿足各種條件下的輸送要求。 目前，輸送帶除了橡膠之外，還有其余的材料，如PVC、PU、尼龍等。 1.2.1帶式輸送機(jī)的分類及特點(diǎn) 帶式輸送機(jī)根據(jù)用途可分為重型皮帶輸送機(jī)和輕型皮帶輸送機(jī)；根據(jù)結(jié)構(gòu)形式可分為槽型皮帶輸送機(jī)和平板型皮帶輸送機(jī)。 帶式輸送機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輸送物料范圍廣泛、輸送量大、運(yùn)距長(zhǎng)、對(duì)路線適應(yīng)性強(qiáng)、裝卸料十分方便、可靠性高、運(yùn)營(yíng)費(fèi)低廉、基建投資省、能耗低、效率高、維修方便等特點(diǎn)。 首先，帶式輸送機(jī)輸送距離長(zhǎng)、運(yùn)量大、可以連續(xù)輸送，而且運(yùn)行可靠，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和集中化控制，所以對(duì)于高產(chǎn)高效的礦井，帶式輸送機(jī)成為了最理想的運(yùn)輸設(shè)備。 其次，帶式輸送機(jī)的機(jī)身很方便伸縮，設(shè)有儲(chǔ)帶倉(cāng)，機(jī)尾可隨采礦工作面的推進(jìn)伸長(zhǎng)或縮短，結(jié)構(gòu)緊湊，可以直接在巷道地板上鋪設(shè)，機(jī)架輕巧，拆裝十分方便。 帶式輸送機(jī)還廣泛應(yīng)用于冶金、煤炭、交通、水電、化工等各部門，主要利用它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低、效率高、維修方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)。 1.2.2國(guó)外現(xiàn)狀 1868年英國(guó)，最先呈現(xiàn)出了帶式輸送機(jī)；1887年，美國(guó)呈現(xiàn)出了螺旋輸送機(jī)；1905年，在瑞士呈現(xiàn)出了鋼帶式輸送機(jī)；1960年，英國(guó)和德國(guó)同時(shí)呈現(xiàn)了慣性輸送機(jī)。這之后輸送機(jī)在各方面不斷被完善，逐步由實(shí)現(xiàn)車間內(nèi)部的輸送到時(shí)間在企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間甚至是城市之間的物料運(yùn)送，成為了自動(dòng)化、機(jī)械化運(yùn)輸不能短缺的一部分。 在國(guó)外，帶式輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展很快，主要有兩個(gè)方面。一是帶式輸送機(jī)的性能多元化、使用領(lǐng)域擴(kuò)大化，如高管狀帶式輸送機(jī)、傾角帶輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)等各類機(jī)型；二是帶式輸送機(jī)自身的技術(shù)與配備有了宏大的開展，特別是長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高帶速等大型帶式輸送機(jī)已成為重要的發(fā)展方向。其核心技術(shù)是帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了其運(yùn)送性和可靠性。 1.2.3我國(guó)的發(fā)展 在我國(guó)古代就有高轉(zhuǎn)筒車和提水的翻車，其實(shí)這就是當(dāng)今斗式提升機(jī)和刮板式輸送機(jī)的最初模樣。在17世紀(jì)中葉，則開始用架空索道保送散裝物料；19世紀(jì)中葉各種具備現(xiàn)代化結(jié)構(gòu)的輸送機(jī)也相繼呈現(xiàn)在世人眼前。 我國(guó)生產(chǎn)出的帶式輸送機(jī)品種、類型較多。在“八五”時(shí)期，經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)一條龍“日產(chǎn)萬(wàn)噸綜采設(shè)備”項(xiàng)目的施行，帶式輸送機(jī)的技術(shù)水平有了很大的進(jìn)步，煤礦井下用大功率、長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品開發(fā)都取得了很大的提高。 1.3研究目的 隨著電力、冶金、煤炭、化工、港口等工業(yè)的大力發(fā)展，帶式輸送機(jī)的需求量也日益增大。為了滿足各行各業(yè)對(duì)帶式輸送機(jī)的需求，本次將設(shè)計(jì)一種小型的運(yùn)輸機(jī)械，其承載力較小，相對(duì)成本較低，工作安全可靠，結(jié)構(gòu)緊湊，用于小型糧站輸送已經(jīng)裝袋的糧食，水平輸送。能滿足生產(chǎn)作業(yè)中粉塵較多的環(huán)境以及機(jī)械性能等方面的要求。 第2章 帶式輸送機(jī)的總體設(shè)計(jì) 2.1帶式輸送機(jī)的工作原理 帶式輸送機(jī)主要由端點(diǎn)的兩個(gè)滾筒和緊套在滾筒上的閉合輸送帶組成，帶動(dòng)輸送帶轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒為驅(qū)動(dòng)滾筒，也稱傳動(dòng)滾筒；另一個(gè)可以改變輸送帶運(yùn)動(dòng)方向的滾筒稱為改向滾筒。 驅(qū)動(dòng)滾筒由電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器驅(qū)動(dòng)，輸送帶靠驅(qū)動(dòng)滾筒與其之間的摩擦力拖動(dòng)。驅(qū)動(dòng)滾筒大多都裝在卸料端，用來(lái)增大牽引力，有利于對(duì)物體的拖動(dòng)。物料由喂料端放入，落在轉(zhuǎn)動(dòng)的輸送帶上，依靠與輸送帶的摩擦帶動(dòng)運(yùn)送帶，最終卸料。 2.2帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)選擇與設(shè)計(jì) 通用的帶式輸送機(jī)由輸送帶、托輥、滾筒及驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)、張緊、改向、裝載、卸載、清掃、保護(hù)等裝置組成。 1.輸送帶 常用的輸送帶有橡膠和塑料兩種。橡膠帶適用于-14~41攝氏度之間，并且所運(yùn)送的物料溫度要求確保小于49攝氏度。在向上輸送散粒料的時(shí)候，傾斜角度要保持在12~15之間。塑料帶具有耐油、耐酸、耐堿等優(yōu)點(diǎn)，但是由于氣候適應(yīng)性較差也極容易出現(xiàn)打滑及老化現(xiàn)象。帶寬是帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。 2.托輥 托輥可以分為槽型托輥、平行托輥、調(diào)心托輥和緩沖托輥四種。槽型托輥主要用于輸送散粒物料；調(diào)心托輥可以防止輸送帶跑偏，所以它可以調(diào)節(jié)輸送帶的橫向位置；緩沖托輥裝在收料出，以減少物料對(duì)輸送帶的沖擊。 3.滾筒 滾筒也有兩種，改向滾筒和驅(qū)動(dòng)滾筒。傳遞動(dòng)力的主要部件是驅(qū)動(dòng)滾筒，分單滾筒（膠帶對(duì)滾筒的包角為210~230）、雙滾筒（包角達(dá)350）和多滾筒（用于大功率）。 4.驅(qū)動(dòng)裝置 帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒位置的選擇有如下要求：努力使膠帶所受的張力最小，并要求所需的牽引力和張緊力都較小，這樣可以使膠帶和拉緊裝置的尺寸、分量最小，并減小運(yùn)轉(zhuǎn)阻力、降低能量消耗、減小膠帶和改向滾筒的磨損。通常，驅(qū)動(dòng)裝置安裝在輸送機(jī)的機(jī)頭和機(jī)尾的好多個(gè)滾筒上。 5.張緊裝置 張緊裝置的作用就是能夠測(cè)出輸送帶的張力并能自動(dòng)調(diào)節(jié)張力的大小，以保持輸送機(jī)達(dá)到一定的預(yù)緊力，避免驅(qū)動(dòng)滾筒打滑，并使輸送帶在托輥中的撓度保證在規(guī)定的范圍內(nèi)。 6.制動(dòng)裝置 對(duì)于傾斜輸送物料的帶式輸送機(jī)，為避免有載泊車時(shí)產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)（上運(yùn)時(shí)）或順滑（下運(yùn)時(shí)）現(xiàn)象應(yīng)設(shè)置制動(dòng)器。 7.卸料裝置 帶式輸送機(jī)可以采用端部滾筒卸料，也能夠在中間任意處使用卸料小車或卸料擋板卸料。采納端部滾筒卸料不會(huì)產(chǎn)生附加阻力，適合于卸料點(diǎn)固定的場(chǎng)所。卸載小車可沿著導(dǎo)軌在輸送機(jī)縱向方向內(nèi)移動(dòng)，物料經(jīng)卸料小車的上滾筒拋出，經(jīng)導(dǎo)料漏斗向輸送機(jī)一側(cè)或兩側(cè)卸料。卸料擋板為平擋板或V型擋板，它不但可以適合在平托輥的輸送機(jī)上卸件貨，也可以向一側(cè)或兩側(cè)卸散貨。 8.保護(hù)裝置 帶式輸送機(jī)的保護(hù)裝置主要有防跑偏保護(hù)裝置，打滑、低速、滿倉(cāng)、斷帶保護(hù)裝置，煙霧保護(hù)裝置。 9.機(jī)尾部 機(jī)尾部由支柱、導(dǎo)軌、機(jī)尾滾筒、機(jī)尾架等部件構(gòu)成。 機(jī)尾部的結(jié)構(gòu)選擇：支柱就是機(jī)尾的支架，又是機(jī)尾移動(dòng)時(shí)的滑行裝置。機(jī)尾滾筒與機(jī)頭卸載滾筒結(jié)構(gòu)相似，有時(shí)它的直徑會(huì)小。滾筒軸的位置可以用頂在滾筒軸承座上的調(diào)整螺栓進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而防止輸送帶的跑偏現(xiàn)象。導(dǎo)軌下部用螺柱固定在支柱上，端部用柱銷與另一節(jié)導(dǎo)軌鉸接，以適應(yīng)底板的高低不平。為了緩沖貨物對(duì)輸送帶的沖擊，在機(jī)尾架上采用套有膠圈的槽形托輥，而且托輥的間距較小。 10.清掃器 板式清掃器安裝在帶式輸送機(jī)機(jī)頭卸載滾筒下部的機(jī)頭架上，用以對(duì)卸載后殘留、粘集在輸送帶承載面的煤粉和污物進(jìn)行清掃。板式清掃器又可分為彈簧式清掃器和重砣式清掃器，這兩種清掃器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在各型帶式輸送機(jī)上得到廣泛應(yīng)用。 2.3輸送帶的選擇 初選鋼絲繩芯輸送帶：規(guī)格ST2000，縱向拉伸強(qiáng)度2000N/mm，鋼絲繩最大直徑6.0mm，鋼絲繩間距12mm，帶厚20mm，每平方米質(zhì)量34kg/m2，上覆蓋膠厚度8mm，下覆蓋膠厚度6mm。 2.4托輥的選擇與校核 2.4.1托輥的選擇 本次設(shè)計(jì)采用的輸送帶帶寬為800mm，由于平托輥長(zhǎng)度為950mm，直徑在89~133mm范圍內(nèi)，所以有89、108、133三個(gè)尺寸可供選擇，本次設(shè)計(jì)選擇的是直徑D為108mm的平托輥。 機(jī)頭部滾筒中心線距第一組托輥距離選擇600mm，尾部滾筒中心線距緩沖滾筒選擇1274mm。托輥間距的確定應(yīng)該保證交代在托輥間所產(chǎn)生的撓度盡可能要小，并且膠帶在托輥間的撓度值一般不要超過(guò)托輥間距的25％。帶式輸送機(jī)上托輥的間距按堆積物料密度確定，本次我們選擇的上托輥間距為1300mm，裝載處的托輥間距為450mm。緩沖托輥間距取上托輥間取得2倍，為2600mm。并且在載物分支每隔10組槽型托輥放置一組調(diào)心托輥，下分支每隔6—10組平行托輥放置一組調(diào)心托輥。 軸承選擇4G205，軸承座選沖壓座。 2.4.2托輥的校核 本次設(shè)計(jì)預(yù)選的電動(dòng)卷筒為焊接結(jié)構(gòu)的光面驅(qū)動(dòng)滾筒，滾筒的寬度要比輸送帶帶寬大些，一般為L(zhǎng)=b+100。因?yàn)檩斔蛶抌為800mm，所以滾筒確定寬度為1150mm，支架寬度選擇1586mm。 由于初選上托輥直徑為D=108，長(zhǎng)為L(zhǎng)=380mm，查資料可得該托輥承載能力為2.74kN，而托輥實(shí)際承載P=792.556，遠(yuǎn)小于2.74kN，所以校核合格。 第3章 分析與擬定傳動(dòng)方案 3.1機(jī)械傳動(dòng)裝置及傳動(dòng)方案的概述 機(jī)器常由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、和工作機(jī)三部分組成，傳動(dòng)裝置是將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給工作機(jī)的中間裝置，它不僅可以改變工作機(jī)速度的方向、大小，力和力矩的大小，有時(shí)還可以改變工作機(jī)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和規(guī)律。 傳動(dòng)方案通常用機(jī)構(gòu)件圖來(lái)表示，它體現(xiàn)出了運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞路線及各個(gè)部件的組成和銜接關(guān)系。選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型有以下幾條原則： 1.小功率傳動(dòng)，最好選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略、價(jià)格便宜、標(biāo)準(zhǔn)化水平高的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，用以降低制造成本。 2.大功率傳動(dòng)，要優(yōu)先選用傳動(dòng)效率較高的機(jī)構(gòu)，用以減少能耗、降低運(yùn)行經(jīng)費(fèi)。 3.在和變化較大時(shí)，應(yīng)該選用具有緩沖吸振能力的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 4.在工作過(guò)程中可能出現(xiàn)過(guò)載時(shí)，要選用具有過(guò)載保護(hù)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 5.工作在溫度高、多粉塵、多潮濕或者易燃易爆的環(huán)境下，應(yīng)選用鏈傳動(dòng)、閉式齒輪傳動(dòng)或者蝸桿傳動(dòng)，而不能采用摩擦傳動(dòng)或帶傳動(dòng)。 6.當(dāng)兩軸要求保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)或者同步帶傳動(dòng)。 3.2傳動(dòng)方案的要求 本次設(shè)計(jì)要求輸送機(jī)總長(zhǎng)為60000mm，帶寬800mm，輸送物料60Kg/m，傳輸速度可調(diào)為1.1m/s。 工作年限：6年（平均每年300個(gè)工作日）； 工作班制：2班（平均每天工作16小時(shí)）； 輸送帶工作拉力（F/kN）：2.4。 要求該工作機(jī)用于灰塵較多的生產(chǎn)條件，并要求其具有平穩(wěn)的載荷性能。 3.3選擇合理的傳動(dòng)方案 選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的類型是擬定傳動(dòng)方案的重要環(huán)節(jié)，通常應(yīng)考慮到機(jī)器的動(dòng)力、運(yùn)動(dòng)和其他要求，再結(jié)合各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和適用范圍，通過(guò)分析比較，合理選擇。 合理的傳動(dòng)方案首先應(yīng)滿足工作機(jī)的性能要求，還要考慮結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、加工方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便的要求，以保證工作機(jī)的工作質(zhì)量和可靠性。 下圖為擬定的傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)易圖。 1 - 電動(dòng)機(jī) 2 - V帶傳動(dòng) 3 – 一級(jí)圓柱齒輪減速器 4 - 傳動(dòng)滾筒 5 - 輸送膠帶 圖2 - 1 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置 第4章 電動(dòng)機(jī)的選擇 本次設(shè)計(jì)將用電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)是已經(jīng)系列化和標(biāo)準(zhǔn)化的定型產(chǎn)品，設(shè)計(jì)中須要依據(jù)工作載荷大小與性質(zhì)、轉(zhuǎn)速高低、起動(dòng)特性、運(yùn)載狀況、工作環(huán)境、安裝要求及空間尺寸限度和經(jīng)濟(jì)性等要求選擇電動(dòng)機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)型式、功率和轉(zhuǎn)速，并確定電動(dòng)機(jī)的具體型號(hào)。 4.1電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式的確定 電動(dòng)機(jī)分交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)，由于直流電動(dòng)機(jī)要求較高，價(jià)格較貴，維修不便，而且必須在直流電下才能工作，所以沒(méi)有特殊情況我們一般不采用，工業(yè)上常采用交流電動(dòng)機(jī)。并且在無(wú)特殊要求的情況下，均采用三相交流電動(dòng)機(jī)。 交流電動(dòng)機(jī)有異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)兩種，異步電動(dòng)機(jī)又分為籠型和繞線型兩種，其中以普通籠型異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最為廣泛。根據(jù)不同的防護(hù)要求，電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)還有啟式、防護(hù)式、封閉式和防爆式等區(qū)別。 Y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)是20世紀(jì)80年代我國(guó)生產(chǎn)的最先進(jìn)的三相異步電動(dòng)機(jī)，它是一般用途的全封閉自扇冷式電動(dòng)機(jī)。由于其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、價(jià)格低廉、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于不易燃、易爆、無(wú)腐蝕性氣體和無(wú)特殊要求的機(jī)械（如金屬切削機(jī)床、運(yùn)輸機(jī)、風(fēng)機(jī)、攪拌機(jī)等）上。 電動(dòng)機(jī)的額定電壓一般為380V。由于此傳動(dòng)裝置是工作在傳動(dòng)平穩(wěn)、載荷均勻、運(yùn)動(dòng)方向不變、轉(zhuǎn)速高、工作時(shí)間長(zhǎng)的情況下，因此選用Y系列三相籠式交流異步電動(dòng)機(jī)。 4.2電動(dòng)機(jī)功率的確定 選擇電動(dòng)機(jī)功率就是合理確定電動(dòng)機(jī)的額定功率，主要考慮電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱、過(guò)載能力和起動(dòng)能力三方面因素。電動(dòng)機(jī)功率的選擇是否合適將直接影響電動(dòng)機(jī)的工作性能和經(jīng)濟(jì)性能。若選用的電動(dòng)機(jī)額定功率超出輸出功率較多時(shí)，則電動(dòng)機(jī)將長(zhǎng)期在低負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)，不僅效率及功率因素低，而且還增加了非生產(chǎn)性的電能消耗；但是如果所選電動(dòng)機(jī)的額定功率小于輸出功率，則電動(dòng)機(jī)將長(zhǎng)期在過(guò)載下運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)使其壽命降低，甚至使電動(dòng)機(jī)發(fā)熱燒毀。 4.2.1電動(dòng)機(jī)輸出功率的確定 負(fù)荷穩(wěn)定（或者變化?。?、長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械，可按照電動(dòng)機(jī)的額定功率選擇，而不必效驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。選擇時(shí)應(yīng)保證 P０ ≥ Pr 式中P０————電動(dòng)機(jī)額定功率，kW； Pr————工作機(jī)所需電動(dòng)機(jī)功率，kW； 所需電動(dòng)機(jī)功率 Pr=Pw/η （式3-1） 式中Pw————工作機(jī)所需有效功率，由工作機(jī)的工藝阻力及運(yùn)行參數(shù)確定；η————電動(dòng)機(jī)輸入工作機(jī)的總效率。 (注：不同專業(yè)的Pw，有不同的計(jì)算方法。) 4.2.2傳動(dòng)裝置總效率的確定 η總=η帶η軸承η齒輪η聯(lián)軸器η滾筒 （式3-2） =0.960.980.970.980.94 =0.79 4.2.3電動(dòng)機(jī)所需功率的確定 PW=FWVW/（1000η總 ） （式3-3） =24001.1/（10000.79 ） =3.34kW 4.3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的確定 同一類型，功率相同的電動(dòng)機(jī)具有多種轉(zhuǎn)速。我們應(yīng)充分比較、權(quán)衡利弊，選擇出合適的電動(dòng)機(jī)。 滾筒軸的工作轉(zhuǎn)速： N筒=601000V/πD （式3–4） =6010001.1/π300=70r/min 根據(jù)傳動(dòng)比合理范圍取定，圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍I1 =3~6。V帶傳動(dòng)比范圍I2=2~4，為充分發(fā)揮V帶的傳動(dòng)能力，應(yīng)使用V帶速度大約為20m/s，則總傳動(dòng)比合理時(shí)的范圍為I’a=6~24。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 n筒 =（6~24）70=420~1680r/min。 合乎這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750 r/min、1000 r/min、和1500 r/min。 由參考文獻(xiàn)[3] P173表15.1查出兩種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，如下表3-1 表 3– 1 電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率（kW） 同步轉(zhuǎn)速（r/min） 滿載轉(zhuǎn)速（r/min） 堵載轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 質(zhì)量（kg） Y112M-4 4 1500 1440 2.2 2.2 43 Y132M1-6 4 1000 960 2.0 2.0 73 由參考文獻(xiàn)[3] P174表15.2查出電動(dòng)機(jī)的安裝及有關(guān)尺寸，如下表3-2 表 3– 2 電動(dòng)機(jī)的有關(guān)尺寸 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 中心高H 外形尺寸 L(b2+b1)HD 底腳安裝尺寸 A B 地腳螺栓孔直徑K 軸伸尺寸 D E 鍵槽尺寸 F GD Y112M 112 400(115+190)265 190140 12 2860 87 Y132M 132 515（135+210）315 216178 12 3880 108 綜合考慮兩種電動(dòng)機(jī)的相關(guān)尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，比較以后可得：方案1因電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高，不適宜分配傳動(dòng)比。方案2適中。故選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y132M1-6。 4.4確定電動(dòng)機(jī)型號(hào) 依據(jù)選定的電動(dòng)機(jī)類型、結(jié)構(gòu)型式、功率和轉(zhuǎn)速，結(jié)合上表3-1和表3-2查出了電動(dòng)機(jī)型號(hào)及其額定功率、滿載轉(zhuǎn)速、外形和安裝尺寸等各參數(shù)數(shù)據(jù)，最終選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M1-6。 其主要性能：額定功率：4kW；滿載轉(zhuǎn)速：960r/min；額定轉(zhuǎn)矩：2.0；質(zhì)量：73kg。其外形結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。 圖3-1 Y132M1-6電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 第5章 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比iΣ由已選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速nw 確定，即iΣ=nm/nw 在多級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)裝置中，其總傳動(dòng)比iΣ為各級(jí)傳動(dòng)比的連乘積。即 iΣ=i1i2i3…in。因此分配傳動(dòng)比、各級(jí)傳動(dòng)比如何取值是本次設(shè)計(jì)中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它將直接影響傳動(dòng)裝置的外廓尺寸、質(zhì)量大小和潤(rùn)滑條件。 5.1注意事項(xiàng) 為了可以更加合理的分配傳動(dòng)比，我們應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1.應(yīng)使各級(jí)傳動(dòng)比均在薦用值的范圍內(nèi)，以符合各級(jí)傳動(dòng)形式的特點(diǎn)，并使結(jié)構(gòu)緊湊。 2.應(yīng)使各傳動(dòng)件尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱合理。 3.應(yīng)使各傳動(dòng)件彼此不發(fā)生干涉碰撞。 4.應(yīng)使各級(jí)大齒輪浸油深度合理，即低速級(jí)大齒輪浸油稍深，高速級(jí)大齒輪能浸到油，要求兩大齒輪的直徑相近。 5.2計(jì)算傳動(dòng)比 結(jié)合各項(xiàng)數(shù)據(jù)，計(jì)算出本書設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比。 1、總傳動(dòng)比：i總=n電動(dòng)/n筒=960/70=13.8 2、分配各級(jí)傳動(dòng)比 （1）取i帶=3.5 （2）因?yàn)閕總=i齒i 帶 所以i齒=i總/i帶=13.8/3.5=3.94 取i齒=4。 第6章 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 在選擇了電動(dòng)機(jī)型號(hào)并且分配了傳動(dòng)比之后應(yīng)將傳動(dòng)裝置中各軸的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩計(jì)算出來(lái)，這些參數(shù)為設(shè)計(jì)計(jì)算傳動(dòng)零件和軸提供了重要依據(jù)。 6.1計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速n（r/min） nI=n電機(jī)=960(r/min) nII=nI/i帶=960/3.5=274.3(r/min) nIII=nII/i齒=274.3/4=68.575(r/min)=nW 6.2計(jì)算各軸的輸入功率P（kW） PI=P額定=4kW PII=PIη帶=40.96=3.84kW PⅢ=PIIη軸承η齒輪=3.840.980.97=3.65kW 6.3計(jì)算各軸輸入轉(zhuǎn)矩T（Nm） 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1] P14 式2-21可得 TI=9550PI/nI=95504/960=39.792Nm TII=9550PII/nII=95503.84/274.3=133.693Nm TIII=9550PIII/nIII=95503.65/68.575 =508.312Nm 計(jì)算數(shù)值列表如下表6-1 表6-1 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置各軸主要參數(shù)計(jì)算結(jié)果 軸號(hào) 輸入功率P(Kw) 轉(zhuǎn)矩T（Nm） 轉(zhuǎn)速n（r/min） I 4 39.792 960 II 3.84 133.693 274.3 Ⅲ 3.65 508.312 68.575 第7章 皮帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算包括確定傳動(dòng)零件的材料、參數(shù)、尺寸和主要結(jié)構(gòu)。 帶傳動(dòng)失效的主要形式有：1、帶在帶輪上打滑，不能傳遞動(dòng)力；2、帶由于疲勞產(chǎn)生脫層、撕裂和拉斷；3、帶的工作面磨損。要想保證帶在工作中不打滑，并且具有一定的疲勞強(qiáng)度和較長(zhǎng)使用壽命是V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)中的主要依據(jù)，也是靠摩擦傳動(dòng)的其他帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。 7.1計(jì)算功率Pca（kW）并確定帶的型號(hào) Pca=KAP （式7-1） 式中 P————額定功率，kW； KA————工作情況系數(shù)。 本設(shè)計(jì)中帶式輸送機(jī)每天兩班制，由參考文獻(xiàn)[2] P156表8-7選取KA=1.2 Pca=KAP=1.24=4.8kW 根據(jù)Pca=4.8KW，nI=960(r/min)，由參考文獻(xiàn)[2] P157圖8-11可選取出選用A型V帶。 7.2確定帶輪直徑并驗(yàn)算帶速v 1.初選小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1 由參考文獻(xiàn)[2] P155 表8-6可得A型V帶輪的最小基準(zhǔn)直徑為75mm，應(yīng)使dd1≥（dd）min，查閱表8-8普通V帶輪的基準(zhǔn)直徑系列，取dd1=125mm。 2.計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑dd2 dd2=n1/n2dd1 =（960/274.3）125 =437.5mm 根據(jù)表格加以圓整，取dd2=450mm。 3.驗(yàn)算帶速v V=πdd1n1/601000 =π125960/601000 =6.28m/s 該數(shù)在5~25m/s范圍內(nèi)，所以帶速適合。 7.3確定中心距a和V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld 根據(jù)式0. 7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)計(jì)算 得出 0. 7(125+450)≤a0≤2(125+450) 402.5mm≤a0≤1150mm 所以初定中心距為a0=500mm 由式Ld0=2a0+（π/2）(dd1+dd2)+(dd2-dd1)2/4a0 =2500+1.57(125+450)+(450-125)2/4500 =1053.3mm 由參考文獻(xiàn)[2]，表8-2選取相近的V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=1120mm 確定中心距a≈a0+(Ld-Ld0)/2=500+(1120-1053.3)/2=533.35mm 7. 4驗(yàn)算小帶輪上的包角α1 α1=180-(dd2-dd1)/a57.3 =180-(450-125)/533.3557.3 =145>120 所以適用。 7.5確定帶的根數(shù)z 為了使各根V帶受力均勻，帶的根數(shù)不宜過(guò)多，一般應(yīng)少于10根。否則，應(yīng)選擇橫截面積較大的帶型，以減少帶的根數(shù)。 單根V帶傳遞的基本額定功率，根據(jù)帶的型號(hào)、小帶輪直徑dd1、帶速v，查參考文獻(xiàn)[2]P152表8-4a得 P0≈1.4kW； 據(jù)帶型、小帶輪直徑及傳動(dòng)比i，查參考文獻(xiàn)[2]P153表8-4b得 △P0=0.11KW； 根據(jù)小帶輪包角，查參考文獻(xiàn)[2] 表8-5，得包角系數(shù) Kα=0.91； 根據(jù)基準(zhǔn)長(zhǎng)度，查[2]表8-2，得長(zhǎng)度系數(shù) KL=0.91 ； 根據(jù)式 z=Pca/Pr=KAP/(P0+△P0) KαKL =4.8/（1.4+0.11）0.910.91 =3.84 取z=4根。 7.6計(jì)算帶的初拉力F0和壓軸力 1.計(jì)算帶的初拉力F0 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表8-3取q=0.1kg/m。由P158式（8-27）可得單根V帶所需的最小初拉力為 F0=500（2.5-Kα）Pca/（KΑzv）+qv2=171N 對(duì)于新安裝的V帶，初拉力應(yīng)為1.5 F0即265.5N。 2.計(jì)算帶傳動(dòng)的壓軸力FQ 為了設(shè)計(jì)帶輪軸的軸承，需要計(jì)算帶傳動(dòng)作用在軸上的壓軸力FQ FQ=2z F0sin（α1/2） =24171sin（145/2） =1304.7N 第8章 減速器的選擇 減速器是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置，用來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩來(lái)滿足各類工作機(jī)械的需求。 減速器的種類很多，按照傳動(dòng)形式可分為齒輪減速器、蝸桿減速器和行星減速器；按照傳動(dòng)的級(jí)數(shù)可分為單級(jí)減速器和多級(jí)減速器；按照傳動(dòng)的布置形式可分為展開式減速器、分流式減速器和同軸式減速器；按傳遞功率的大小分為小型、中型和大型減速器。 8.1各類減速器的主要特點(diǎn) 1.齒輪減速器 齒輪減速器具有效率及可靠性高、工作壽命長(zhǎng)、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，所以它的應(yīng)用范圍特別廣。齒輪減速器按其減速齒輪的級(jí)數(shù)可分為單級(jí)、兩級(jí)、三級(jí)和多級(jí)；按它的軸在空間的布置可以分為立式、臥式兩種；按其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的特點(diǎn)可以分為展開式、回歸式和分流式等。 2.蝸桿減速器 蝸桿減速器的特點(diǎn)是在外輪廓尺寸不大的情況下，可以獲得較大的傳動(dòng)比，工作平穩(wěn)，噪聲小。但是效率比較低。 3.行星齒輪減速器 行星齒輪減速器具有減速比大、體積小、重量輕、效率高等優(yōu)點(diǎn)，在許多情況下可以代替二級(jí)、三級(jí)普通齒輪減速器和蝸桿減速器。 本次設(shè)計(jì)最終選用一級(jí)圓柱齒輪減速器。其型式如下圖7-1所示。 圖7-1 一級(jí)圓柱齒輪減速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 8.2齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 本次設(shè)計(jì)所選用齒輪的材料為20CrMnTi，滲碳后淬火，齒面硬度為58~62HRC,齒芯部硬度為300HBS，齒面精糙度Ra≤1.6~3.2μm，選7精度。大小齒輪的滲碳層均為1.2mm。 1.齒輪的疲勞極限應(yīng)力按中等質(zhì)量要求為： σFlim1=σFlim2=450MPa σHlim1=σHlim2=1500MPa 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，由a=Ja(u+1)((KT1)/(ΦauσHP2)) 確定有關(guān)參數(shù)如下： 傳動(dòng)比u=i齒=4，取小齒輪齒數(shù)Z1=20，則大齒輪齒數(shù)：Z2=iZ1=420=80；另取Ja=480。 因?yàn)榭紤]到載荷有輕微沖擊，所以選擇非對(duì)稱軸布置，取載荷系數(shù)K=2，Φa=0.3。 2.小齒輪的轉(zhuǎn)速為nⅡ=274.3r/min，σHP=σHlim/SHlim，取SHlim=1.1,則σHP=1500/1.1=1363.6MPa 3.計(jì)算轉(zhuǎn)矩T1 T1=TⅡ=133.693N/m 將以上各數(shù)值代入，得a=118.3mm 4.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度估算齒輪尺寸，計(jì)算模數(shù)： M=12.5（（KT1）（YFS）/（ΦmZ1）(σFP)）1/3 按表取Φm=14 Z1=20，YFS=4.86, σFP=640MPa，則代入上式，得：m=2.42mm，取m=2.5mm 5.許用接觸應(yīng)力[σH] [σH]= σHlim ZN/SHmin 可得：σHlim1=σHlim2=1500MPa 接觸疲勞壽命系數(shù)Zn：按一年300個(gè)工作日，每天16h計(jì)算，由公式N=60njLh計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： N1=60274.31030016=789984000 N2=N/i=789984000/4=197496000 按一般可靠度要求選取安全系數(shù)SHmin=1.0 [σH]1=σHlim1ZN1/SHmin=1500x1/1=1500MPa [σH]2=σHlim2ZN2/SHmin=1500x1.05/1=1575MPa 式中：d1為小齒輪分度圓直徑，單位：mm。 ZE=189.8（ZE是材料彈性系數(shù)）； ZH=2.5（ZH為節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)）； Ze=0.76（Ze為重合度系數(shù)）。 分別代入得：d1≥49.04mm 模數(shù)：m=d1/Z1=49.04/20=2.45mm 按照標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)第一數(shù)列上的值，取m=2.5。 6.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 σbb=2KT1YFS/bmd1 確定有關(guān)參數(shù)和系數(shù) 分度圓直徑：d1=mZ1=2.520mm=50mm d2=mZ2=2.580mm=200mm 齒寬：b=φdd1=0.350mm=15mm 取b1=b2=20mm 7.計(jì)算齒輪傳動(dòng)的中心矩a a=(d1+d2)/2= (50+200)/2=125mm 8.計(jì)算齒輪的圓周速度V V=πn1d1/601000=3.14274.350/601000=0.71m/s 由于0.71＜6，所以選擇7級(jí)精度合適。 8.3減速器附屬零件的名稱和功能 減速器的結(jié)構(gòu)及其用途有很大的區(qū)別，但是無(wú)論什么類型的減速器，它的附屬零件及功能都大體相同。在這里我們簡(jiǎn)單介紹幾種減速器附屬零件。 1.窺視孔和窺視孔蓋 窺視孔是為了便于我們看到減速器箱體內(nèi)傳動(dòng)零件的嚙合情況，以便檢查齒面接觸斑點(diǎn)和齒側(cè)間隙，窺視孔一般開在減速器上部。另外，為了防止?jié)櫥惋w濺出來(lái)或者外界污物進(jìn)入到箱體內(nèi)部，在窺視孔上應(yīng)加窺視孔蓋。 2.通氣器 減速器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于摩擦發(fā)熱，箱體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油從縫隙向外滲透。所以應(yīng)在箱蓋頂部或窺視孔蓋上安裝通氣器，使箱體內(nèi)熱漲氣體自由逸出，達(dá)到箱體內(nèi)外氣壓平衡，提高箱體縫隙處的密封性能。 3.定位銷 為了保證軸承座孔的安裝精度，在箱蓋和箱座用螺栓連接后，鏜孔之前都要安裝上兩個(gè)定位銷，不過(guò)為了保證其定位精度，應(yīng)注意相鄰銷孔位置要盡量遠(yuǎn)一些。 4.啟蓋螺釘 箱蓋與箱座接合面上通常涂有水玻璃或密封膠，聯(lián)接后接合較緊，不易分開。為了方便取下箱蓋，在箱蓋凸緣上裝有一到兩個(gè)啟蓋螺釘，在啟開時(shí)，擰動(dòng)螺釘，頂起箱蓋。 5.起吊裝置 為了搬運(yùn)或裝卸箱蓋，在箱蓋上裝有吊環(huán)螺釘，還可以在上面鑄出吊耳或者吊鉤。為了搬運(yùn)箱座或整個(gè)減速器，在箱座兩端連接凸緣處也鑄出吊鉤。 6.放油孔與油塞 為了更換潤(rùn)滑油或排除油污，在減速器箱座最底部設(shè)有放油孔，并且用放油螺塞和墊片將其堵住。 7.油杯和油面指示器 軸承采用脂潤(rùn)滑時(shí)，為了方便其潤(rùn)滑，有時(shí)需要在軸承座相應(yīng)部位安裝油杯；為了保證減速器箱體內(nèi)油池油量適中，一般會(huì)在箱體便于觀察或油面穩(wěn)定的部位設(shè)置油面指示器。 8.4減速器的潤(rùn)滑和密封 減速器的潤(rùn)滑是指減速器內(nèi)部傳動(dòng)零件和軸承的潤(rùn)滑。潤(rùn)滑是必不可少的環(huán)節(jié)，因?yàn)闈?rùn)滑不僅可以減少摩擦損耗、提高傳動(dòng)效率，而且還具有冷卻和散熱的作用，潤(rùn)滑油還可以防止零件銹蝕，還能降低噪聲、減小振動(dòng)等。 減速器的密封一般是指軸伸端、軸承室內(nèi)側(cè)、箱體接合面和軸承蓋、窺視孔和放油孔接合面等處的密封。為了防止減速器內(nèi)的潤(rùn)滑劑泄出，防止灰塵、切屑微粒以及其他雜物和水分侵入，減速器內(nèi)其他傳動(dòng)部件及減速器箱體等都必須要進(jìn)行密封處理，以保證良好的潤(rùn)滑條件和工作環(huán)境，使減速器達(dá)到預(yù)期的使用壽命。 8.4.1減速器的潤(rùn)滑 1.齒輪的潤(rùn)滑 我們采用浸油潤(rùn)滑。由于我們本次選用了單級(jí)圓柱齒輪減速器，其速度v＜12m/s，當(dāng)m＜20時(shí)，浸油深度約為一個(gè)齒高，但不能小于10mm，所以在這里浸油高度為36mm。 2.滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 由于軸承的周相速度v＞1.5~2m/s，所以利用出啊東零件進(jìn)行飛濺式潤(rùn)滑，即將減速器內(nèi)的潤(rùn)滑油直接濺入軸承或經(jīng)箱體剖分面上的油溝流到軸承中進(jìn)行潤(rùn)滑。飛濺潤(rùn)滑最近單，并且在減速器中應(yīng)用最廣。 3.潤(rùn)滑劑的選擇 減速器中的齒輪、軸承大都依靠箱體中的油進(jìn)行潤(rùn)滑，考慮到本次減速器中齒輪、軸承采用同種潤(rùn)滑油比較便利，并且該減速器應(yīng)用到小型設(shè)備中，所以選用GB443-89全損耗系統(tǒng)用油L-AN15潤(rùn)滑油。 8.4.2減速器的密封 1.軸伸出端的密封 本次我們選擇油潤(rùn)滑，所以軸伸出端密封選用O形橡膠圈密封。利用箱體上溝槽使O形橡膠圈受到壓縮而實(shí)現(xiàn)密封，在介質(zhì)作用下，產(chǎn)生自緊作用而提高密封效果。并且O形橡膠圈具有雙向密封能力，其密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 2.軸承室箱體內(nèi)側(cè)的密封 軸承采用油潤(rùn)滑時(shí)，為了防止過(guò)多的油、雜質(zhì)進(jìn)入軸承室內(nèi)和嚙合的熱油沖入軸承內(nèi)，我們利用在軸承內(nèi)側(cè)加擋油環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)密封。 3.箱體結(jié)合面密封 箱蓋與箱座的密封通常是在箱蓋與箱體接合面上涂抹密封膠或水玻璃。為了提高密封性，還可以在想做接合面上開回油溝，使?jié)B入接合面間的潤(rùn)滑油重新回到箱體內(nèi)部。 另外，凸緣式軸承端蓋的凸緣，窺視孔蓋板以及油塞等部位與箱座、箱蓋的結(jié)合處均需裝紙封油環(huán)或皮封油環(huán)用來(lái)加強(qiáng)密封效果。 總 結(jié) 經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的學(xué)習(xí)研究，畢業(yè)設(shè)計(jì)接近尾聲，在這次設(shè)計(jì)中，我發(fā)現(xiàn)了自己的不足，也總結(jié)出了許多經(jīng)驗(yàn)。 本次我的課題是《帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)》。第一次拿到這個(gè)課題的時(shí)，我并沒(méi)有太大的擔(dān)心，尤其是聯(lián)系著大三時(shí)做過(guò)的課程設(shè)計(jì)，我覺(jué)得我對(duì)這個(gè)題目還能夠駕馭。可是當(dāng)我真正的拿到任務(wù)書，并獨(dú)自面對(duì)這個(gè)題目的時(shí)候，我開始覺(jué)得自己有些盲目樂(lè)觀了，一系列問(wèn)題也相繼出現(xiàn)。后來(lái)通過(guò)老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)，又經(jīng)過(guò)幾天對(duì)課題的分析和了解，我漸漸的有了頭緒，并在老師同學(xué)的幫助下步入正軌。 針對(duì)這次設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，我總結(jié)出以下幾點(diǎn)： 第一點(diǎn)，我覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題并不簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的式設(shè)計(jì)問(wèn)題，而是大學(xué)四年學(xué)習(xí)過(guò)程中積累的問(wèn)題。 針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，我認(rèn)為我們應(yīng)該抓住平時(shí)上課的時(shí)間，加強(qiáng)對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)以及掌握，并且在課下應(yīng)該反復(fù)研究訓(xùn)練。 第二點(diǎn)，知識(shí)面的匱乏加上平時(shí)的粗心馬虎，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)了一些本可以避免的局面。 針對(duì)這一點(diǎn)，我們應(yīng)該利用好課余時(shí)間，廣泛接觸所學(xué)專業(yè)知識(shí)的延伸知識(shí)面，以所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，發(fā)散式學(xué)習(xí)，這樣更加有利于我們對(duì)知識(shí)的掌握，并且我們應(yīng)該極力抵制粗心馬虎的問(wèn)題，在學(xué)習(xí)中必須保持認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，這樣才有利于我們將知識(shí)更好的掌握并利用。 第三點(diǎn)，實(shí)際操作和實(shí)踐的匱乏導(dǎo)致設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品具有技術(shù)性錯(cuò)誤。 這個(gè)問(wèn)題是我們當(dāng)代大學(xué)生普遍存在的實(shí)質(zhì)性問(wèn)題，也是我們急需要解決的問(wèn)題。首先，我認(rèn)為在平時(shí)課堂中我們就應(yīng)該加強(qiáng)實(shí)際操作，真正的走進(jìn)機(jī)械工程這個(gè)專業(yè)；其次，同學(xué)們應(yīng)該多參觀有關(guān)于我們專業(yè)的工廠、博物館以及展覽館等，增加實(shí)際的理解；最后也是最重要的，我們應(yīng)該抓住每一次在外實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)，多多參加動(dòng)手操作的活動(dòng)，增加實(shí)際操作的能力。 從最開始的茫然無(wú)措，到慢慢進(jìn)入狀態(tài)，再到思路的逐漸清晰，最后的塵埃落定，這一次經(jīng)歷有中說(shuō)不出的復(fù)雜情緒，也使我永生難忘。曾經(jīng)的我們都以為自己已經(jīng)長(zhǎng)大，已經(jīng)足夠有能力面對(duì)一切，但當(dāng)我們面對(duì)浩瀚的書海，無(wú)窮的知識(shí)時(shí)，才覺(jué)得自己是如此渺小，如此力不從心。 我把這次畢業(yè)設(shè)計(jì)看作是一次旅行，并且是最有意義的一次。查閱資料、計(jì)算數(shù)據(jù)、繪制圖紙，一步步按部就班，一步步都是新的風(fēng)景，有驚訝，有辛酸，有說(shuō)不出來(lái)的酸甜苦辣，但是當(dāng)最后的句號(hào)畫上的一瞬間，所有的疲憊和辛苦都煙消云散，面對(duì)自己的勞動(dòng)成果，就算再苦再累也是甜。 老師同學(xué)給予的幫助更是這次旅行中的雪中送炭，沒(méi)有他們的指導(dǎo)也就沒(méi)有我今天設(shè)計(jì)成品，感謝大家一路上的幫助與支持，我會(huì)更加努力，更加認(rèn)真對(duì)待未來(lái)！ 致 謝 大學(xué)四年的學(xué)習(xí)時(shí)光已接近尾聲，畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)到這里也將告一段落。 感謝母校四年來(lái)對(duì)我的培養(yǎng)，感謝各科老師對(duì)我的諄諄教誨，感謝同學(xué)們對(duì)我的寬容幫助。 我的這次畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的工作是在嚴(yán)國(guó)慶老師的悉心指導(dǎo)下完成的。嚴(yán)國(guó)慶老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、學(xué)識(shí)淵博、視野寬闊，為我營(yíng)造了一種良好的學(xué)術(shù)氛圍，讓我能置身其中，耳濡目染，潛移默化，使我得到了極大的幫助和影響。嚴(yán)老師是一個(gè)負(fù)責(zé)人、學(xué)術(shù)研究透徹的教授，他不僅悉心指導(dǎo)我完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），而且在平時(shí)學(xué)習(xí)中和生活上都給予了我很大的關(guān)心和幫助，他平易近人、樸實(shí)無(wú)華，用嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范感化著我們組的每一位同學(xué)。 嚴(yán)老師在百忙之中多次為我審閱論文，修改圖紙，并且為我的設(shè)計(jì)提出了許多寶貴的意見(jiàn)，才使得我本次設(shè)計(jì)順利完成。在此衷心感謝嚴(yán)老師在這四個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)旅程中對(duì)我的關(guān)心和指導(dǎo)。 在撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）期間，程霄、高紫薇、任詩(shī)偉等同學(xué)對(duì)我畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中的研究、計(jì)算工作給予了熱情幫助，他們?cè)谧约好β档漠呍O(shè)中抽出寶貴時(shí)間幫助我讓我體會(huì)到同學(xué)情的可貴，在此向他們表達(dá)我的感激之情，愿我們友誼長(zhǎng)存。 另外也要感謝家人的支持和鼓勵(lì)，二十多年來(lái)爸爸媽媽的悉心照顧使我有了健康的體魄和心靈，也是他們的理解和支持才使我能夠在學(xué)校專心完成我的學(xué)業(yè)，感謝家人的陪伴。 參考文獻(xiàn) [1] 李興華.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2013. 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