机械设计方案课程设计方案说明书送料机Word下载.docx

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3）设计主要零件,完成两张零件工作图<

A3）。

4）编写设计说明书。

二、总体方案设计

1、传动方案的拟定

根据设计任务书,该传动方案的设计分成原动机和传动装置两部分：

1）原动机的选择

设计要求：

动力源为三相交流电380/220v.

故,原动机选用电动机。

2）传动装置的选择

减速器电动机输出转速较高,并且输出不稳定,同时在运转故障或严重过载时,可能烧坏电动机,所以要有一个过载保护装置。

可选用的有：

带传动,链传动,齿轮传动,蜗杆传动。

链传动与齿轮传动虽然传动效率高,但会引起一定的振动,且缓冲吸振能力差,也没有过载保护；

带传动平稳性好,噪音小,有缓冲吸震及过载保护的能力,精度要求不高,制造、安装、维护都比较方便,成本也较低,但是传动效率较低,传动比不恒定,寿命短；

而蜗杆传动虽然效率低,没有缓冲吸震和过载保护的能力,制造要求精度高,但还是比较符合本设计的要求,所以采用蜗杆传动。

总传动比为86.4,轴所受到的弯扭矩较大,所以初步决定采用蜗轮蜗杆加斜齿轮减速器,以实现在满足传动比要求的同时拥有较高的效率,和比较紧凑的结构,同时封闭的结构有利于在粉尘较大的环境下工作。

传动机构

工作机应该采用往复移动机构。

可选择的有：

连杆机构，凸轮机构，齿轮齿条机构，螺旋机构。

本设计是要将旋转运动转换为往复运动，且无须考虑是否等速，是否有急回特性。

所以连杆机构，凸轮机构，齿轮齿条机构均可，凸轮机构虽然能较容易获得理想的运动规律，但要使执行滑块达到

200mm的行程,并保证工作时处于较小的压力角范围，凸轮的径向尺寸较大

此外凸轮与从动件为高副接触，不宜用于低速重载。

且凸轮机构和齿轮齿条机构加工复杂，成本都较高，所以还是连杆机构更合适一些。

在连杆机构中，可以选择的又有对心曲柄滑快机构，正切机构和多杆机构。

根据本设计的要求，工作机应该带动装料推板，且结构应该尽量简单，所以选择对心曲柄滑快机构。

2.电动机的选择

V1）类型和结构形式的选择：

按工作条件和要求：

电动机所需功率pd=Pw/n

工作所需功率：

Pw=Fv/1000=F*2s/1000*T=6200*2*0.29/1000*3.7=0.972kw

选用一般用途的Y系列三相异步卧式电动机，封闭结构。

2）电动机功率计算传动效率：

一对轴承：

齿式联轴器：

蜗轮蜗杆：

油润滑2头蜗杆n二j

一对圆柱斜齿轮：

8级精度|'

-■I

3）电动机转速计算

齿轮传动比范围三|；

蜗杆传动比范围

电动机转速范围丨

在相关手册中查阅符合这一转速范围的电机，综合考虑总传动比，结构尺寸

及成本，选择堵转转矩和最大转矩较大的Y90L-4型电机。

Y90L-4型电机额定功率1.5kW电动机，满载转速f

3.传动系统的运动和动力参数

1、分配减速器的各级传动比：

若齿轮的传动比取一，则蜗轮蜗杆的传动比为

2、计算传动装置的运动和动力参数

n轴:

2）计算各轴输入功率

电机轴：

：

1轴:

2轴:

3轴:

推杆:

a、计算各轴输入转矩

电动机输出转矩：

将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表:

轴名

功率P/kW

转矩T/N•m

转速

nr/min

传动

比i

效率

输入

输出

电机轴

1.5

10.23

1400

0.9801

I轴

1.47

10.13

28.8

0.8316

n轴

1.22

240.18

48.6

0.9702

川轴

1.17

699.07

16.2

传动零件的设计计算

1、蜗轮蜗杆设计

计算工

程

计算内容

计算结果

1.选择传动精度等级，材料

考虑传动功率不大，精度等级为7级，蜗杆用45号钢淬火，表面硬度45~50HRC，蜗轮轮缘材料用ZCuSn10P1沙模铸造。

2.确定蜗杆，涡轮齿数

传动比

■——

涡轮转速为：

=一■

Z1=1,Z2=29

3.确定涡轮许用接触应力

蜗杆材料为锡青铜，则1—■,

1—1

回

4.接触强度设计

]KI载荷系数㈢

蜗轮转矩：

由表28.8,估取蜗杆传动效率

5.主要几何尺寸计算

涡轮分度圆直径：

蜗杆

6•计算涡

轮的圆周速度和传动效率

涡轮圆周速度

由式28.4厂―

由式2837查出当量摩擦角

由表28.11可查弹性系数I

由表28.13使用系数二！

取动载荷系数!

载荷分布系数III

确定许用弯曲应力

由表28.10查出U

由图28.10查出弯曲强度寿命系数

涡轮无变位查图27.17,27.20得

蜗杆危险及面惯性矩

K工作环境温度I一传动装置散热的计算面积为

2、齿轮设计

工程

[HJ

「nJ

校核传动比误差：

因齿数未做圆整，传动比不变。

重合度系数端面重合度

螺旋角系数

IX][X]

EI一

齿面接触应力

2＞计算许用接触应力I

总工作时间

接触寿命系数目1由图27-23查出＜单向运转取丨）

齿面工作硬化系数

接触强度尺寸系数二由表27.15按调质钢查润滑油膜影响系数取为

3〉验算:

接触疲劳强度较为合适,齿轮尺寸无须调整

确定主要传动尺寸

大齿轮直径

齿宽b=100mm.

齿根弯曲疲劳强度验算

1〉由式27.11

I,.1

■■

齿根弯曲应力：

2〉计算许用弯曲应力一

由式27.17[=—===*

实验齿轮的齿根弯曲疲劳极限一I查图27-

24c'

，I

另外取

由图27-26确定尺寸系数—=I-

由表27.14查最小安全系数-一

1==I

3〉弯曲疲劳强度验算

合格

1=II

静强度校核

静强度校核，因传动无严重过载，故不作静强度校核

3.轴的设计和校核计算

1、蜗杆轴的设计

材料选择45号钢，调质处理一—1

查表16.2有

1—■

1=—=1

厂一二

4込

◎

L^J

—■

匸

IM”WFLrin

1山1丨川丨1川1丨丨1丨1丨严

用插入法由表16.3中求得,

㈢

最大弯矩处

图5.3

②、蜗轮轴的设计

AC九

“FrU

B54H.j

见图5.4<

i）:

I=^=I

③、大齿轮轴的设计

设计时弹键的削弱

考虑到相互摩擦作用，材料选择与齿轮相同，为45号钢，调质处理

见图5.5<

c）

4、滚动轴承的选择和计算

①.蜗杆轴承的选择

蜗杆轴采用一端固定一端游动的支撑方案，固定端采用两个角接触球轴承，以承受

蜗杆轴向力，按轴径初选7210AC;

游动端采用一个深沟球轴承，只承受径向力，按轴

径初选6210。

F面进行校核:

由表18.7查得

许用转速

大于工作转速

1440r/min

结论：

所选轴承能满足寿命、静载荷与许用转速的要求。

2蜗轮轴轴承的选择该轴为工作于普通温度下的短轴，故支点采用两端单向固定的方式，所受轴向力比较小，选用一对角接触球轴承，按轴径初选7311AC。

下面进行校核：

用球轴承

查表

3大齿轮轴轴承的选择

该轴为工作于普通温度下的短轴，故支点采用两端单向固定的方式，所受轴向力比较小，选用一对深沟球轴承，按轴径初选6215。

、

值

5、键联接设计计算

①蜗杆连接键

②蜗轮

轴键的选择与校核

键的选择和参数

为静联接，选用普通平键，圆头。

由表6-57查得d=60mmB寸，应选用

键【=1GB1096

转矩

键长

1—J

接触长度

■-JI

11I■1

许用

钢的许用挤压应力为

挤压

叵]=120MPa

应力

L1FT

1X]

故满足要求

校核

③大齿轮键的选择与校核

键的选择和参数

由表6-57查得d=80mm寸，应选用键ClJGB1096

1~=■

■—1

上1=120MPa

1回1

1x1

④大齿轮轴外伸端键的选择与校核

由表6-57查得d=59mm时，应选用键1=1GB1096

1■

■

1=1=120MPa

—~1

—11=1

l2SJ

6.联轴器的选择计算

选择Y型联轴器公称扭矩Tn=160N・m蜗杆轴扭矩Ti=25.997N・m

Tn>

Ti合格

需用转速[n]=7600r/min蜗杆轴转速n仁1440r/min

[n]>

n1合格

四、减速器箱体及附件的设计

1、润滑和密封形式的选择，润滑油和润滑脂的选择

润滑形式的选择

（1>

油标：

选择杆式油标B型

指标：

M16d仁4d2=16d3=6h=35a=12b=8c=5D=26D仁22

（2>

排油装置：

管螺纹外六角螺赛及其组合结构

M14*1.5d1=11.8D=23e=20.8S=18L=25h=12b=3b仁3C=1.0D0=22

密封装置

（1）蜗杆轴密圭寸：

毡圈油圭寸d=44,挡油盘内密圭寸

2）大齿轮轴密封：

毡圈油封d=67

润滑油和润滑脂的选择

1）蜗轮蜗杆的润滑：

L—CKE220运动粘度198—242<

40C）

2、箱体设计:

计算工程

箱座厚

取

度

=0.04a+3

箱盖厚

S1=0.85

箱座突

S=8.5

缘厚度

b=1.5S

箱盖突

b1=1.5合

箱座底

b2=2.58

突缘厚

df=0.036a

+12

地角螺

钉直径

d1=0.75

df=15

钉数目

d2=（0.5

轴承旁

—0.6>

连接螺

d3=（0.4

—0.5>

机盖与

d4=（0.3

机座连

—0.4>

接螺栓

1=（120—

直径

200>

轴承端

d=（0.7—

盖螺钉

0.8>

△1>

1.2

窥视孔

△2>

D2=1.25D

+10

栓d2的

t=（1.1—

间距

1.2>

定位销

m仁0.85

大齿轮

m=0.858

顶圆与

内机壁距离

齿轮端

面与内

机壁距离

轴承端盖外径

盖突缘厚度

机盖肋厚

=8mm

机座肋

厚

取l=

150mm

取d=8mm取A

1=13.2取A2=11取

D2=116t=10取m1=8取m=

3、技术要求

1＞装配前所有零件用煤油清洗，滚动轴承用汽油浸洗，箱体内不允许有任何杂物存生。

2＞保持侧隙不小于0.115mm

3＞调整、固定轴承时应留轴向间隙,『宀」-

4＞涂色检查接触斑点，沿齿高不小于55%沿齿长不小于50%

5＞箱体被隔开为两部分，分别装全损耗系统用油L-AN68至规定高度。

6＞减速器部分面，各接触面及密封处均不允许漏油，剖分面允许涂以密封胶或水玻璃，不允许使用垫片。

7＞箱体外表面涂深灰色油漆，内表面涂耐油油漆。

1、任嘉卉、李建平、王之栋、马纲《机械设计课程设计》2001年1月出版，北京

航空航天大学出版社。

2、吴瑞祥主编《机械设计基础＜下册）》2004年8月版，北京航空航天大学出版社。

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