任鵬杰畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

晉 中 學(xué) 院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題 目： 物料輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及三維建模 學(xué) 院： 機(jī)械學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化（師范） 年 級(jí)： 10 級(jí)師本一班 姓 名： 任鵬杰 指導(dǎo)教師： 解占新 完成日期： 2014.05.18 物料輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其三維建模學(xué)生姓名：任鵬杰 指導(dǎo)教師：解占新摘要: 該物料輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)路線為：電動(dòng)機(jī)連軸器蝸輪減速器開式齒輪傳動(dòng)鏈傳動(dòng)帶式運(yùn)輸機(jī)。其傳動(dòng)比主要集中在蝸輪減速器上，設(shè)計(jì)重點(diǎn)也主要在蝸輪減速器上，同時(shí)也要兼顧開式齒輪傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)及其各個(gè)部件之間的協(xié)調(diào)，還要考慮各個(gè)傳動(dòng)部件的軸向和徑向定位、潤滑、密封、散熱、加工工藝、嚙合方式等。對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行三維建模和運(yùn)動(dòng)仿真可以及時(shí)反饋一些設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和缺陷并加以改正和改善，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：蝸輪減速器 開式齒輪傳動(dòng) 鏈傳動(dòng) 三維建模 THE DESIGN OF TRANSMISSION SYSTEM OF MATERIALS CONVEYOR AND ITS THREE-DIMENSIONAL MODEL-BUILDING Authors Name:Ren Pengjie Tutor:Xie Zhanxin ABSTRACT： The transmission route of this transmission system of materials conveyor is consisted of 6 parts:electric motor，shaft coupling,worm gear reducer,exposed gear transmission,chain drive and belt-conveyor.Its transmission ratio is mainly concentrated on worm gear reducer,so does the emphasis of the design.Meanwhile,the design of exposed gear transmission and chain drive and the coordination of these parts should be considered. Furthermore,the position in both axial and radial direction among the transmission parts,lubrication,enclosing,heat dissipation,manufacture process,engagement system and so on should also be taken into account.The three-dimensional model-building and movement simulation can give some feedback in time,such as the errors and defaults in the design process.And by correcting the errors and improving the defaults,we can optimize the design. KEYWORDS：worm gear reducer exposed gear transmission chain drive three-dimensional model-building 目 錄1 設(shè)計(jì)要求 .12 傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) .23 傳動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) .23.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 .23.2 計(jì)算總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比的分配 .33.3 傳動(dòng)裝置各軸的的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 .44 蝸輪減速器傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 .55 蝸桿減速器軸及軸承裝置的設(shè)計(jì) .105.1 蝸桿軸最小直徑與聯(lián)軸器的確定 .115.2 軸承的選擇與軸承的壽命計(jì)算 .115.3 鍵的選擇與鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算 .125.4 蝸桿軸的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核 .135.5 蝸輪軸的設(shè)計(jì) .176 箱體的設(shè)計(jì)計(jì)算 .186.1 箱體的結(jié)構(gòu)形式和材料 .186.2 鑄鐵箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸和關(guān)系 .187 減速器其他零件及附件的選擇 .198 蝸桿減速器的潤滑 .219 開式齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 .229.1 開式齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) .229.2 開式齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算與強(qiáng)度校核 .229.3 開式齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) .2610 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 .27參考文獻(xiàn) .2911 設(shè)計(jì)要求(1)設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)物料輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)并進(jìn)行三維建模。傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)簡圖如下：(2) 畢業(yè)設(shè)計(jì)要求及原始數(shù)據(jù)輸送帶工作拉力 F=7.0KN, 輸送帶工作速度 v=6.5m/min，滾筒直徑D=350mm,每日工作 8 小時(shí)，使用折舊期 5 年。1）工作情況:連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),載荷較平穩(wěn);2）工作環(huán)境:室內(nèi),灰塵較大,環(huán)境最高溫度 35;3）滾筒效率: (包括滾筒與軸承的效率損失);j96.04）動(dòng)力來源:電力,三相交流,電壓 380/220V;5）檢修間隔期:4 年 1 次大修,2 年 1 次中修,半年 1 次小修;6）制造條件及生產(chǎn)批量:一般機(jī)械廠生產(chǎn)制造,小批量;7）輸送帶允許工作速度誤差為5%。22 傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)根據(jù)要求設(shè)計(jì)物料輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，傳動(dòng)路線為：電機(jī)連軸器蝸輪減速器開式齒輪傳動(dòng)鏈傳動(dòng)帶式運(yùn)輸機(jī)。根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計(jì)要求可知，該蝸桿的圓周速度 V45m/s，所以該蝸桿減速器采用蝸桿下置式，采用此布置結(jié)構(gòu)，由于蝸桿在蝸輪的下邊，嚙合處的冷卻和潤滑均較好。蝸輪及蝸輪軸利用平鍵作軸向固定。蝸桿及蝸輪軸均采用圓錐滾子軸承，承受徑向載荷和軸向載荷的復(fù)合作用，為防止軸外伸段箱內(nèi)潤滑油漏失以及外界灰塵，異物侵入箱內(nèi)，在軸承蓋中裝有密封元件。該蝸輪減速器的結(jié)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、蝸桿軸、蝸輪軸、箱體、滾動(dòng)軸承、檢查孔與定位銷等附件、以及其他標(biāo)準(zhǔn)件等。3 傳動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇1）選擇電動(dòng)機(jī)的類型按工作要求和工作條件選用 Y 系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓 380V。2）選擇電動(dòng)機(jī)的容量工作機(jī)的有效功率為kWFvPW76.05.7從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)傳送帶間的總效率為. . 162.6543由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表 9.1 可知：聯(lián)軸器 0.991：軸承 0.982：雙頭蝸桿傳動(dòng) 0.75 3：開式齒輪傳動(dòng) 0.9443：滾子鏈傳動(dòng) 0.965：卷筒的效率 0.966所以電動(dòng)機(jī)所需工作功率為10FvPd Kw3.157.63）確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速單級(jí)蝸桿減速器傳動(dòng)的傳動(dòng)比 ，開式圓柱齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比)401(i 2i,鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比范圍為 ，而工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速為)6(5.323min/906rdvnw所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為： i/)4.35(91.)8406( rnd綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、質(zhì)量及價(jià)格等因素，為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min 的電動(dòng)機(jī)。根據(jù)電動(dòng)機(jī)類型、容量和轉(zhuǎn)速，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表 14.1 選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y100L-6。其主要性能如下表：電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率/kw 滿載轉(zhuǎn)速/(r/min) 額 定 轉(zhuǎn) 矩啟 動(dòng) 轉(zhuǎn) 矩 額 定 轉(zhuǎn) 矩最 大 轉(zhuǎn) 矩Y100L-6 1.5 940 2.0 2.03.2 計(jì)算總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比的分配（1） 計(jì)算總傳動(dòng)比05.19.4i（2） 各級(jí)傳動(dòng)比的分配 該傳動(dòng)系統(tǒng)由蝸桿傳動(dòng)、開式齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)組成，故傳動(dòng)比主要集中在蝸桿上，由機(jī)械設(shè)計(jì)第 13 章 13.3.8 節(jié)知蝸桿傳動(dòng)應(yīng)優(yōu)先選用的傳動(dòng)比為 10、20、40、80，此處選 .由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表 2.1 知201i開式圓柱齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比 ,此處取 .由機(jī)械設(shè)計(jì)第 14 章 14.5.383i4節(jié)知鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比推薦范圍為 ，此處取)5.32(i 65.2305.193i3.3 傳動(dòng)裝置各軸的的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算（1）各軸的轉(zhuǎn)速蝸桿軸 min/9401rn蝸輪軸、開式齒輪傳動(dòng)小齒輪軸 320min/94ri/7r開式齒輪傳動(dòng)大齒輪軸、小鏈輪軸 54 n6.15大鏈輪軸、滾筒軸 76n6.2i/1rin/9.r（2） 各軸的輸入功率蝸桿軸 kWkPd3.903.1蝸輪軸 97.05822 開式齒輪傳動(dòng)小齒輪軸 kkP5.8.23開式齒輪傳動(dòng)大齒輪軸 W8.0444 小鏈輪軸 kkWP6.098.0245 大鏈輪軸 81.656 滾筒軸 kk7.81.27（3） 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸的輸入轉(zhuǎn)矩為mNrkWnPTmdd 466 1035.in/940.15.105.9蝸桿軸 Nd 441 .3.蝸輪軸 T 42 1098.75開式齒輪傳動(dòng)小齒輪軸 mNm423 61098.開式齒輪傳動(dòng)大齒輪軸 NT 444234 108.9.6.05小鏈輪軸 mNmNT44245 1086.9.018.0大鏈輪軸 456 .6滾筒軸 4427 7.將上述計(jì)算結(jié)果匯總于下表，以備查用。 軸名 功率 P/kW轉(zhuǎn)矩 T/(Nmm)轉(zhuǎn)速n/(r/min)傳動(dòng)比 i效率 電動(dòng)機(jī)軸 1.33 41035.940 1 0.99蝸桿軸 1.32 940 20 0.73蝸輪軸 0.97 498.47 1 0.96小齒輪軸 0.95 10647 3 0.94大齒輪軸 0.88 4.15.67 1 0.98小鏈輪軸 0.86 815.67 2.65 0.94大鏈輪軸 0.81 410.5.91 1 0.98滾筒軸 0.79 795.914. 蝸輪減速器傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算已知：