35-鏈板式輸送機傳動系統(tǒng)設計【含CAD圖紙】

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 畢業(yè)論文答辯畢業(yè)論文答辯鏈板式輸送機傳動系統(tǒng)鏈板式輸送機傳動系統(tǒng)設設計計姓姓 名：名：學號：學號：本課題的要求本課題的要求 本次設計為機械廠鏈板式輸送機傳動系統(tǒng)本次設計為機械廠鏈板式輸送機傳動系統(tǒng)的設計。的設計。設計的主要內(nèi)容：設計的主要內(nèi)容：1、進行鏈板式輸送機的設計，類型的選擇、進行鏈板式輸送機的設計，類型的選擇和傳動裝置的系列計算。和傳動裝置的系列計算。2、采用鏈板式輸送機方案，設計內(nèi)容包括、采用鏈板式輸送機方案，設計內(nèi)容包括鏈板式輸送機類型的設計，傳動裝置的設鏈板式輸送機類型的設計，傳動裝置的設計，總體方案的設計等。然后是受力分析，計，總體方案的設計等。然后是受力分析，傳動的比的分配，各個位置參數(shù)的計算等。傳動的比的分配，各個位置參數(shù)的計算等。原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù) 1.運輸機鏈條速度：運輸機鏈條速度：0.4m/s；2.運輸機鏈條拉力：運輸機鏈條拉力：11KN；返返 回回v運輸機傳動裝置運輸機傳動裝置裝配圖裝配圖v電動機的類型及選擇電動機的類型及選擇 v比較綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格、減速器的傳動比，本設計選定型號為Y132M2-6三相異步電動機。v設計的重點v 由于本設計的重點為傳動系統(tǒng)中減速器的設計，因此在此不對鏈條傳動做了詳細說明。v結(jié)結(jié) 論論v本設計是對鏈板式輸送機的設計這個與現(xiàn)實十分接近的設計課題，通過三個多月努力，使我已經(jīng)對工程機械方面的設計、機器的使用維護有了一個比較全面地了解。在這次設計的過程中，也遇到很多問題，尤其是畫圖時，特別在零件尺寸的確定和整體圖的設計與布局方面，而使設計進度緩慢。但在老師和同學的幫助下，問題都迎刃而解。感謝感謝 謝謝各位評審老師！謝謝各位評審老師！ 畢 業(yè) 設 計（論 文） 輸送機的傳動系統(tǒng) 設計 系　　　　　　別： 機電信息學院 專業(yè)名稱： 機械設計制造及其自動化 學生姓名： 學　　　　　　號： 指導教師姓名、職稱： 完成日期 年 月 日 摘 要 本次設計為機械廠鏈板式輸送機傳動系統(tǒng)的設計，設計的準備工作主要包括基本資料的分析、鏈板式輸送機的選擇及方案設計和計算。設計的主要內(nèi)容首先是進行鏈板式輸送機的設計，類型的選擇和傳動裝置的系列計算，設計采用鏈板式輸送機方案，設計內(nèi)容包括鏈板式輸送機類型的設計，傳動裝置的設計，總體方案的設計等。然后是受力分析，傳動的比的分配，各個位置參數(shù)的計算等。設計中認真總結(jié)，運用了幾年來所學的理論知識和專業(yè)知識，結(jié)合畢業(yè)設計任務進行思考、分析應用，提高了獨立思考和獨立工作的能力，同時也加強了計算、繪圖、編寫設計文件、使用規(guī)范、手冊能力的培養(yǎng)，使我們成為合格的機電人才。 關(guān)鍵詞:鏈板式輸送機；減速器；性能；結(jié)構(gòu)；設計 Abstract The design of the mechanical plant chain plate conveyor drive system design, design preparation work includes analysis of the basic data, chain plate conveyor selection and program design and calculation. The main content is designed to be the first series of computational design, type selection and transmission chain plate conveyor, designed with chain plate conveyor program design includes the design, the overall program chain plate conveyor type of design, the actuator the design. Then the stress analysis, the distribution ratio of the transmission, the calculation of the various parameters, such as location. Design, conscientiously sum up, the use of theoretical knowledge and expertise learned in the past few years, combined with graduation design task thinking, analytical applications, improve the independent thinking and ability to work independently, while also strengthening the computing, graphics, writing design documents, use cultivate manual ability, we become qualified mechanical and electrical personnel. Keywords: chain plate conveyor; reducer; performance; structure; design 目 錄 摘要···························································1 Abstract·······················································2 1.緒論 ························································4 1.1 問題的提出···········································4 1.2 選題背景與內(nèi)容·······································5 2.總體設計方案設計·············································6 2.1 技術(shù)要求·············································6 2.2 總體方案設計·········································6 3.電動機的類型及選擇···········································10 3.1 電動機的分類·········································10 3.1.1 直流電動機·········································10 3.1.2 交流電動機·········································10 3.2 電動機的選擇和運用···································11 4.傳動零件的設計計算···········································13 4.1 傳動比的計算·········································13 4.2 圓柱齒輪傳動的設計計算·······························13 4.3 圓柱齒輪的設計計算···································13 4.4 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)···················15 4.5 軸及軸類零件的計算···································20 4.6 軸及軸類零件的校核···································24 5.減速器潤滑、密封及附件的選擇確定以及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸及鏈條傳動 說明·························································28 5.1 潤滑的選擇確定·······································28 5.2 密封形式·············································28 5.3 減速器附件的選擇確定·································28 6.總結(jié)·························································30 參考文獻·······················································31 致謝···························································32 1緒 論 鏈板式輸送機是在一定的線路上連續(xù)輸送物料的物料搬運機械。輸送機可進行水平、傾斜和垂直輸送，也可組成空間輸送線路，輸送線路一般是固定的。輸送機輸送能力大，運距長，還可在輸送過程中同時完成若干工藝操作，所以應用十分廣泛。 鏈板式輸送機的發(fā)展歷程：17世紀中，開始應用架空索道輸送散狀物料；19世紀中葉，各種現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的輸送機相繼出現(xiàn)。1868年，在英國出現(xiàn)了帶式輸送機；1887年，在美國出現(xiàn)了螺旋輸送機；1905年，在瑞士出現(xiàn)了鋼帶式輸送機；1906年，在英國和德國出現(xiàn)了慣性輸送機。此后，輸送機受到機械制造、電機、化工和冶金工業(yè)技術(shù)進步的影響，不斷完善，逐步由完成車間內(nèi)部的輸送，發(fā)展到完成在企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間甚至城市之間的物料搬運，成為物料搬運系統(tǒng)機械化和自動化不可缺少的組成部分。未來輸送機的將向著多功能化、大型化發(fā)展、物料自動分揀、降低能量消耗、減少污染等方面發(fā)展。 通過對提升裝置的詳細闡述進行整體布置和結(jié)構(gòu)改進，使本設計能夠自動運輸，且操作方便、簡單，效率高，大大節(jié)省人力、物力和財力，通過對其設計計算分析，詳細闡述了各參數(shù)的設計，并給出結(jié)論和建議。從而使鏈板式輸送機有更廣泛的應用。 1.1問題的提出 鏈板式輸送機主要由驅(qū)動裝置、傳動裝置、頭部裝置、尾部裝置、張緊裝置、鏈板和鏈條、鏈條軌道以及料斗等主要裝置構(gòu)成。如圖1.1示。 圖1.1 鏈板式輸送機裝配圖主視圖 目前，國內(nèi)的鏈板輸送機大多用于鑄造車間灼熱鑄件的輸送，可在輸送過中完成清除澆冒口等工藝過程，可根據(jù)客戶輸送量、鑄件單重等要求提供不同的型號選擇國內(nèi)常用的鏈板輸送機有BLT、JYB型。這一種通用型固定式機械化輸送設備，它用鋼板做運載槽體可用于大量散狀物料及單件重物的輸送。尤其適用于大塊的、沉重的、灼熱的以及腐蝕性的物料，并能在輸送過程中同時完成清除澆冒口，冷卻、干燥、加熱、清洗及分類等工藝工程。廣泛應用于機械、鑄造、冶金、化工、建材、動力、礦山等工業(yè)部門。 總之，要選購一套好的鏈板式輸送機傳動系統(tǒng)設備需要綜合考慮多方面因素，在實際生產(chǎn)中，正確使用鏈板式輸送機不但可以提高生產(chǎn)效率，還能延長輸送機的使用壽命。而且還應做好輸送機的潤滑保養(yǎng)工作。 1.2選題背景與內(nèi)容 鏈板式輸送機：又叫鏈板傳送機，鏈板線。是一種利用循環(huán)往復的鏈條作為牽引動力，以金屬板作為輸送承載體的一種輸送機械設備。它利用固接在牽引鏈上的一系列鏈板在水平或傾斜方向輸送物料的輸送機，以單片鋼板鉸接成環(huán)帶作為運輸機的牽引和承載構(gòu)件承載面具有橫向隔片置于槽箱中驅(qū)動環(huán)帶借隔片將煤刮運輸出。它由驅(qū)動機構(gòu)、張緊裝置、牽引鏈、板條、驅(qū)動及改向鏈輪、機架等部分組成。目前國內(nèi)市場上有兩種鏈板輸送機，一種是用鏈條，支軸和金屬板組成的輸送鏈板做成的輸送機；一種是用帶彎板的鏈條和金屬板組成的金屬板輸送帶做成的鏈板輸送機。 鏈板式輸送機應用于重件的輸送,常用于各類摩托車、汽車總裝輸送線及焊接輸送機,各類制動器、發(fā)動機鏈板輸送機、起動機鏈板機、磁電器門鏈板輸送機、發(fā)電機鏈板輸送機、電焊機鏈板輸送機等裝配。輸送機為摩托車鏈板輸送機整車制造裝配廠商必不可少的設備,通過流水線操作,對工廠的裝配工藝進行有效的調(diào)整,合理分配每道工序；并可在輸送機上隨意添置在線檢測及自動裝配專機,實施有效的產(chǎn)品質(zhì)量控制及設備運行狀態(tài)監(jiān)控,為現(xiàn)代化的大生產(chǎn)提供必要的保障。輸送機采用大節(jié)距滾針彎板鏈為輸送介質(zhì),拖動金屬面板作循環(huán)往復運行,鏈板輸送線的速度可調(diào)。有照明、風扇、工裝板等標準配置。根據(jù)產(chǎn)量對線體的長度進行選擇。鏈板輸送線是以大節(jié)距特種彎板鏈條為傳送介質(zhì),帶動金屬/塑料面板作循環(huán)往復運行的一種輸送裝配設備。由于線體結(jié)構(gòu)及輸送介質(zhì)較為堅固,所以一般用在較重物品的輸送和裝配作業(yè)現(xiàn)場,每米的最大承重可達到500Kg。線體的輸送速度可調(diào),有電磁調(diào)速、變頻調(diào)速、機械調(diào)速等各種調(diào)速方式,一般最快速度在15M/min以內(nèi)。由于工作環(huán)境以及生產(chǎn)工藝的需要,該線體也可做成90度或180度轉(zhuǎn)彎型的,用在空調(diào)鏈板輸送機、冰箱鏈板鏈板機、電動工具鏈板輸送機等的抽真空、檢測上。在面板上可設置各種工裝夾具,以滿足工件的夾緊、旋轉(zhuǎn)及裝配、檢測等。在需要對工件表面進行防護的,面板可采用塑料材質(zhì)或是在金屬面板表面貼膠。線體的主體結(jié)構(gòu)主要有鋼架結(jié)構(gòu)和鋁型材結(jié)構(gòu)兩種。傳送鏈條的節(jié)距從38.1mm到200mm可供選擇。 2總體設計方案設計 2.1技術(shù)要求 1. 驅(qū)動軸、從動軸材料一般為45鋼，要求調(diào)質(zhì)，硬度為HRC28-32，并做防銹處理。 2. 電機與主動軸間為鏈條傳動，鏈輪要求齒部高頻淬火后鍍鋅，主從動鏈輪處于同一平面且運轉(zhuǎn)無擺動。鏈條處需加防護罩，防護罩烤漆且要支撐穩(wěn)固，同時防護罩外觀應光滑平整。鉸鏈防護罩不能突出主動軸處側(cè)板倒圓的尺寸。 3. 鏈板輸送機側(cè)板兩端倒圓，其半徑等于此處鏈板的彎曲半徑。 4. 電機位置保證電機安裝的穩(wěn)固，不能有晃動，同時要保證電機支撐件的強度及穩(wěn)固性。 5. 鏈板輸送機漲緊位置要求漲緊裝置改為外側(cè)漲緊，要預留擰緊長螺栓的扳手空間。 6. 擋板形式：擋板安裝座用支撐架，或者T型夾：寬度不能超過40，或者采用圖二中組 間用兩爪腳架。 7. 擋板形式：用大C護欄，或者類似產(chǎn)品10、 鏈板輸送機地腳，參考采用三爪腳架，中 間用兩爪腳架 。如采用7敘述方式，存在以下問題，建議不使用。 8. 鏈板輸送機過渡問題：兩端鏈板輸送機因為前后連接的問題需要做過渡裝置，保證面 順利過渡。 9. 鏈板輸送機連接問題：鏈板輸送機因為振動可能會有位置上的偏差，所以要做連接件， 防止鏈板輸送機錯位。同時在5米鏈板輸送機上要預留出2-M8螺紋孔。 10.緊固連接部分： a.普通螺釘連接部分要求有彈墊平墊，長槽孔處需加大平墊，螺釘要擰緊。 b.緊定螺釘緊固部分要使用緊定螺釘固定并擰緊，不能使用普通螺釘。 11.電控箱形式（連接一定要牢固）。 12.關(guān)于電壓問題：電機輸入電壓是3相220/380V，變頻器輸入電壓是單相AC200V。 2.2總體方案設計 2.2.1設計條件： 1.機器用途：機械廠輸送工件； 2.工作情況：單向運輸，輕微沖擊； 3.運動要求：輸送機運動誤差不超過5%； 4.工作能力：儲備余量15%； 5.使用壽命：十年，每年300天，每天8小時； 6.檢修周期：半年小修，一年大修； 7.生產(chǎn)批量：小批量生產(chǎn)； 8.制造廠型：中小型機械廠； 2.2.2原始數(shù)據(jù)： 1.運輸機鏈條速度：0.4m/s； 2.運輸機鏈條拉力：11KN； 2.2.3設計任務： 1.電動機選型2.傳動件設計3.減速器設計4.聯(lián)軸器選型設計； 2.2.4驅(qū)動方式的確定： 機械設備中常用的驅(qū)動方式包括電動機驅(qū)動、液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動三種。 1.電動機驅(qū)動 電動機驅(qū)動是利用各種類型的電動機經(jīng)過機械傳動驅(qū)動操作機構(gòu)以獲得各種運動。其應用類型大致可分為普通交、直流電動機驅(qū)動、直流伺服電動機驅(qū)動、交流伺服電動機驅(qū)動。 普通交、直流電動機驅(qū)動需加減速裝置，輸出力矩比較大，但是控制性能差，慣性大。伺服電動機和步進電動機輸出力矩相對小，可控性能比較好，容易實現(xiàn)位置和速度的精確掌控。 電動機使用簡單，而且伴隨著材料性能的提高，電動機性能也隨之提高，由于電力驅(qū)動不需要能量轉(zhuǎn)換、控制靈活、使用方便、噪音低、動力矩大因而被廣泛使用。 2.液壓驅(qū)動 液壓系統(tǒng)利用液壓泵將原動機的機械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，通過液體壓力能的變化來傳遞能量，經(jīng)過各種控制閥和管路的傳遞，借助于液壓執(zhí)行元件(液壓缸或馬達)把液體壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，從而驅(qū)動工作機構(gòu)，實現(xiàn)直線往復運動和回轉(zhuǎn)運動。其中的液體稱為工作介質(zhì)，一般為礦物油，它的作用和機械傳動中的皮帶、鏈條和齒輪等傳動元件相類似。 a.液壓驅(qū)動的優(yōu)點 ①能輸出大的推力或大轉(zhuǎn)矩，可實現(xiàn)低速大噸位傳動，這是其它驅(qū)動動方式所 不能比的突出優(yōu)點； ②液壓驅(qū)動能在大范圍內(nèi)很方便的實現(xiàn)無極調(diào)速（調(diào)速比范圍可達2000），且 可在系統(tǒng)運行過程中調(diào)速； ③在相同功率條件下，液壓驅(qū)動裝置體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊； ④液壓驅(qū)動能使執(zhí)行元件運動均勻穩(wěn)定沒有換向沖擊，反應快可實現(xiàn)快速啟 動、制動和頻繁換向； ⑤液壓驅(qū)動系統(tǒng)操作簡單，調(diào)整控制方便易于實現(xiàn)自動化。和機、電、氣聯(lián)合 使用，能方便的實現(xiàn)復雜的自動工作循環(huán)； ⑥液壓驅(qū)動便于實現(xiàn)過載保護，使用安全可靠，不會因為過載而造成元件損壞， 使用壽命長； ⑦由于液壓元件已實現(xiàn)了標準化、系列化和通用化，液壓系統(tǒng)的設計、制造、 維修都比較方便，且能縮短周期。 b.液壓驅(qū)動的缺點 ①由于工作介質(zhì)的泄漏和液體的可壓縮性會影響執(zhí)行元件運動的準確性，故液 壓驅(qū)動系統(tǒng)無法保證準確的傳動比，不能用于有嚴格傳動比要求的內(nèi)傳動鏈 中； ②工作介質(zhì)對溫度的變化比較敏感，工作溫度或環(huán)境溫度的變化對系統(tǒng)工作的 影響較大，故不能在較高和較低的溫度條件下工作； ③液壓驅(qū)動在傳動過程中能量損失大，傳動效率低，不適合遠程傳動； ④為減少泄漏，液壓元件的制造和裝配精度要求很高，因此液壓元件及液壓設 備的造價很高，元件生產(chǎn)成本高； ⑤若液壓設備的使用者和維修者工作經(jīng)驗不足，系統(tǒng)出現(xiàn)了故障時，不易查找 原因。 綜上所述，液壓驅(qū)動的優(yōu)點是主要的，突出的，它的缺點會隨著生產(chǎn)技術(shù)水平的提高被逐步克服。因此，液壓技術(shù)的發(fā)展十分迅速，它將在現(xiàn)代化生產(chǎn)中發(fā)揮更大的作用。 3.氣壓驅(qū)動 氣壓驅(qū)動以壓縮氣體為工作介質(zhì)，靠氣體的壓力傳遞動力或信息的流體傳動。傳遞動力的系統(tǒng)是將壓縮氣體經(jīng)由管道和控制閥輸送給氣動執(zhí)行元件，把壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能而作功；傳遞信息的系統(tǒng)是利用氣動邏輯元件或射流元件以實現(xiàn)邏輯運算等功能，亦稱氣動控制系統(tǒng)。 氣壓驅(qū)動由氣源、氣動執(zhí)行元件、氣動控制閥和氣動輔件組成。氣源一般由Link title壓縮機提供。氣動執(zhí)行元件把壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，用來驅(qū)動工作部件，包括氣缸和氣動馬達。氣動控制閥用來調(diào)節(jié)氣流的方向、壓力和流量，相應地分為方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥。氣動輔件包括：凈化空氣用的分水濾氣器，改善空氣潤滑性能的油霧器，消除噪聲的消聲器，管子聯(lián)接件等。在氣壓驅(qū)動中還有用來感受和傳遞各種信息的氣動傳感器。 a.氣壓驅(qū)動具有以下獨特的優(yōu)點： ①以空氣作為工作介質(zhì)，取之不盡，處理方便，用過以后直接排入大氣，不 會污染環(huán)境，且可少設置或不必設置回氣管道； ②空氣的黏度很小，只有液壓油的萬分之一，流動阻力小，所以便于集中供氣， 中、遠距離輸送； ③氣動控制動作迅速，反應快；維護簡單，工作介質(zhì)清潔，不存在介質(zhì)變質(zhì)和 更換等問題； ④工作環(huán)境適應性好。無論是在易燃、易爆、多塵埃、輻射、強磁、振動、沖 擊等惡劣的環(huán)境中，氣壓驅(qū)動系統(tǒng)工作安全可靠； ⑤氣動元件結(jié)構(gòu)簡單，便于加工制造，使用壽命長，可靠性高。 b.氣壓驅(qū)動的缺點: ①由于空氣的可壓縮性大，氣壓驅(qū)動系統(tǒng)的速度穩(wěn)定性差，給系統(tǒng)的速度和位 置控制精度帶來很大的影響； ②氣壓驅(qū)動系統(tǒng)的噪聲大，尤其是排氣時，需要加消音器。 2.2.5傳動方案擬定 根據(jù)課題中對減速器的工作情況的描述和有關(guān)數(shù)據(jù)現(xiàn)對整個系統(tǒng)的傳動方案確定如下： 1.根據(jù)工作裝置的運動速度v=0.4m/s，屬于低速運載，而原動機為電動機，其運轉(zhuǎn)速度一般較高，所以在原動機與工作機之間用減速器作為傳動裝置。且考慮效率的問題將減速器級別設為一級。 2.根據(jù)工作中有輕微沖擊，齒輪單向傳動且輸入功率P=4.92kw，屬于輕載，又考慮到減速器的工作環(huán)境，采用斜齒圓柱齒輪閉式軟齒面嚙合。 3.根據(jù)②確定用斜齒圓柱齒輪傳動，所以確定減速器內(nèi)所使用的軸承為能承受軸向力的角接觸球軸承。 4.由于電動機和減速器間不能直接傳動所以在電動機和減速器之間用帶傳動；考慮到傳動效率精確程度所以在減速器和工作卷筒件用聯(lián)軸器傳動。 3電動機的類型及選擇 3.1電動機的分類 根據(jù)電動機工作電源的不同，可分為直流電動機和交流電動機。 3.1.1直流電動機 直流電動機是將直流電能轉(zhuǎn)換為機械能的電動機。因其良好的調(diào)速性能而在電力拖動中得到廣泛應用。直流電動機按勵磁方式分為永磁、他勵和自勵3類，其中自勵又分為并勵、串勵和復勵3種。 1.基本構(gòu)造分為兩部分： a.定子包括：主磁極，機座，換向極，電刷裝置等。 b.轉(zhuǎn)子包括：電樞鐵芯，電樞繞組，換向器，軸和風扇等。 2.轉(zhuǎn)子組成 直流電動機轉(zhuǎn)子部分由電樞鐵芯、電樞、換向器等裝置組成，下面對構(gòu)造中的各部件進行詳細介紹。 a.電樞鐵芯部分：其作用是嵌放電樞繞組和顛末磁通，為了下降電機工作時電樞鐵芯中發(fā)作的渦流損耗和磁滯損耗。 b.電樞部分：作用是發(fā)作電磁轉(zhuǎn)矩和感應電動勢，而進行能量變換。電樞繞組有許多線圈或玻璃絲包扁鋼銅線或強度漆包線。 c.換向器又稱整流子，在直流電想法中，它的作用是將電刷上的直流電源電流變換成電樞繞組內(nèi)的溝通電流，是電磁轉(zhuǎn)矩的傾向穩(wěn)定不變，在直流發(fā)電機中，它將電樞繞組溝通電動勢變換為電刷端上輸出地直流電動勢。換向器由許多片構(gòu)成的圓柱體之間用云母絕緣，電樞繞組每一個線圈兩端區(qū)分接在兩個換向片上。直流發(fā)電機中換向器的作用是把電樞繞組中的交變電動熱變換為電刷間的直流電動勢，負載中就有電流通過，直流發(fā)電機向負載輸出電功率，同時電樞線圈中也肯定有電流通過。它與磁場相互作用發(fā)作電磁轉(zhuǎn)矩，其傾向與發(fā)電機相反，原想法只需抑制這一磁場轉(zhuǎn)矩才華股動電樞改變。因此，發(fā)電機向負載輸出電功率的還，從原想法輸出機械功率，完結(jié)了直流發(fā)電機將機械能變換為電能的作用。3.1.2交流電動機 交流電動機由定子和轉(zhuǎn)子組成，并且定子和轉(zhuǎn)子是采用同一電源，所以定子和轉(zhuǎn)子中電流的方向變化總是同步的。交流電動機就是利用這個原理而工作的。交流電動機的工作效率較高，又沒有煙塵、氣味，不污染環(huán)境，噪聲也較小。由于它的一系列優(yōu)點，所以在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、國防、商業(yè)及家用電器、醫(yī)療電器設備等各方面廣泛應用。交流電動機的原理：通電線圈在磁場里轉(zhuǎn)動。 　　直流電動機是利用換向器來自動改變線圈中的電流方向，從而使線圈受力方向一致而連續(xù)旋轉(zhuǎn)的。因此只要保證線圈受力方向一致，電動機就會連續(xù)旋轉(zhuǎn)。交流電動機就是應用這點的。 　交流電動機由定子和轉(zhuǎn)子組成，在模型中，定子就是電磁鐵，轉(zhuǎn)子就是線圈。而定子和轉(zhuǎn)子是采用同一電源的，所以，定子和轉(zhuǎn)子中電流的方向變化總是同步的，即線圈中的電流方向變了，同時電磁鐵中的電流方向也變，根據(jù)左手定則，線圈所受磁力方向不變，線圈能繼續(xù)轉(zhuǎn)下去。 　關(guān)于二個銅環(huán)的作用：二個銅環(huán)配上相應的二個電刷，電流就能源源不斷的被送入線圈。這個設計的好處是：避免了二根電源線的緾繞問題，因為線圈是不停的轉(zhuǎn)的，用二條導線向線圈供電的話，二根電源線便會纏繞。 關(guān)于線圈中的電流由于是交流電，是有電流等于零的時刻，不過這個時刻同有電流的時間比起來實在是太短了，更何況線圈有質(zhì)量，具有慣性，由于慣性線圈就不會停下來。交流電動機是根據(jù)交流電的特性，在定子繞組中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，然后使轉(zhuǎn)子線圈做切割磁感線的運動，使轉(zhuǎn)子線圈產(chǎn)生感應電流，感應電流產(chǎn)生的感應磁場和定子的磁場方向相反，才使轉(zhuǎn)子有了，旋轉(zhuǎn)力矩。 3.2電動機的選擇和應用 電動機的選擇主要有電動機的類型、結(jié)構(gòu)型式、容量、額定電壓與額定轉(zhuǎn)速。電動機選擇的基本原則是： 1.根據(jù)生產(chǎn)機械調(diào)速的要求選擇電動機的種類。 2.工作過程中電動機容量要得到充分利用。 3.根據(jù)工作環(huán)境選擇電動機的結(jié)構(gòu)型式。 應該強調(diào)，在滿足設計情況下優(yōu)先考慮采用結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，使用維護方便。 正確選擇電動機容量是電動機選擇中的關(guān)鍵問題。電動機容量計算有兩種方法，一種是分析計算法，另一種是統(tǒng)計類比法。分析計算法是按照機械功率估計電動機的工作情況，預選一臺電動機，然后按照電動機實際負載情況做出負載圖，根據(jù)負載圖校驗溫升情況，確定預選電動機是否合適，不合適時再重新選擇，直到電動機合適為止。 在比較簡單、無特殊要求、生產(chǎn)數(shù)量又不多的電力拖動系統(tǒng)中，電動機容量的選擇往往采用統(tǒng)計類比法，或者根據(jù)經(jīng)驗采用工程估算的方法來選用，通常選擇較大的容量，預留一定的裕量。 1.根據(jù)電動機工作環(huán)境和電源條件，選用臥式封閉型Y系列三相交流異步電動機。 2.工作機所需功率 由已知鏈條上工作拉力F=11kN，鏈條工作速度v=0.4m/s得 Pw=FV=11×0.4=4.4kW。 （1.1） 3.電動機功率，其中分別為輸送帶效率=、聯(lián)軸器效率、齒輪傳動效率、鏈傳動效率，兩對軸承傳動效率均為。 （1.2） 將上述數(shù)據(jù)代入求得P=4.92kW。因為工作時產(chǎn)生輕微震動，電動機功率應大于實際功率，查《械設計手冊查》得工況系數(shù)K=1.1，所以應選取功率大于4.92kW的電動機，查表選取如下四種電動機： 方案 電動機型號 額定功率（kW） 滿載轉(zhuǎn)速（r/min） 1 Y132S1-2 5.5 2900 2 Y132S-4 5.5 1440 3 Y132M2-6 5.5 960 4 Y160M2-8 5.5 720 求工作機轉(zhuǎn)速，又考慮到 （1.3） 傳動比分配在3到7之間，所以電動機的轉(zhuǎn)速取值范圍為 （1.4） =（3~7）×150.46=451.38~1053.22 r/min根據(jù)上述的計算數(shù)據(jù)和上表 比較綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格、減速器的傳動比， 選定型號為Y132M2-6三相異步電動機。 4傳動零件的設計計算 圖2.1 減速器裝配示意圖 4.1減速器傳動比的計算 齒輪的傳動比 （1.5） 由于圓柱齒輪傳動比常用范圍在3～7之間，因此圓柱齒輪傳動比取. 4.2圓柱齒輪傳動的設計計算 已知輸入功率（略大于小齒輪的實際功率），小齒輪的轉(zhuǎn)速為：，大齒輪的轉(zhuǎn)速為，傳動比，由電動機驅(qū)動，工作壽命（設每年工作300天），兩班制，帶式輸送，平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變。 4.3圓柱齒輪的設計計算 4.3.1 小齒輪齒數(shù)Z1 閉式齒輪傳動一般轉(zhuǎn)速較高，為了提高傳動的平穩(wěn)性，減小沖擊振動，以齒數(shù)多一些為好，小一些為好，小齒輪的齒數(shù)可取為z1=20～40。為使齒輪免于根切，對于α=20o的標準直齒圓柱齒輪，應取z1≥17.z2=u×z1。 （1.6） 4.3.2齒寬系數(shù)Φd （1.7） 由齒輪的強度公式可知，輪齒越寬，承載能力也愈高，因而輪齒不宜過窄；但增大齒寬又會使齒面上的載荷分布更趨不均勻，故齒寬系數(shù)應取得適合。圓柱齒輪齒寬系數(shù)的薦用值列于表（1.1）。對于標準圓柱齒輪減速器，齒寬系數(shù)取為 （1.8） 所以對于外捏合齒輪傳動Φa的值規(guī)定為0.2，0.25，0.30，0.40，0.50，0.60，0.80，1.0，1.2。運用設計計算公式時，對于標準減速器，可先選定再用上式計算出相應的Φd值 裝置狀況 兩支撐相對小齒輪作對稱布置 兩支撐相對小齒輪作不對稱布置 小齒輪作懸臂布置 fΦd 0.9～1.4 0.7～1.15 0.4～0.6 表1.1圓柱齒輪的齒寬系數(shù) 4.3.3疲勞安全系數(shù)S 對接觸疲勞強度計算，由于點蝕破壞發(fā)生后只引起噪聲、振動增大，并不立即導致不能繼續(xù)工作的后果，故可取S=SH=1.但是，如果一旦發(fā)生斷齒，就會引起嚴重的事故，因此在進行齒根彎曲疲勞強度的計算時取S=SF=1.25～1.5.? 4.3.4 齒輪精度 齒輪精度選擇各類機器所用齒輪傳動的精度等級范圍，如表1.2所示，按載荷及速度推薦的齒輪傳動精度等級如圖3.1所示。 機器名稱 精度等級 機器名稱 精度等級 汽輪機 3~3～66 拖拉機 6 6～8~8 金屬切削機床 3 3～8~8 通用減速機 6 6～8~8 航空發(fā)動機 4～88 鍛壓機床 66～99 輕型汽車 5～88 起重機 7~ 7～1010 載重汽車 7～9 農(nóng)用機器 8 8～11~1 表1.2各類機器所用齒輪傳動的精度等級范圍 注：主傳動齒輪或重要的齒輪傳動，精度等級偏上限選擇；輔助傳動的齒輪或一般齒輪傳動，精度等級居中或偏下限選擇。 ? 圖3.1齒輪傳動的精度選擇圓柱齒輪傳動 4.4選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 1.由于在傳動過程中會對軸產(chǎn)生軸向力，但軸向力不大，因此齒輪類型選擇 直齒圓柱齒輪。 2.運輸機為一般工作機器，速度不高，故選用8級精度。 3.材料選擇，小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為 45剛（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度相差40HBS。 4.選小齒輪齒數(shù)，則取160 4.4.1按齒面接觸疲勞強度設計 公式： ≥ （1.9） 1.確定公式內(nèi)的各計算值 a.試選載荷系數(shù) b.計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 （2.1） c.選取齒寬系數(shù) d.齒輪輪轂的寬度： e.齒輪內(nèi)孔直徑： f.查《械設計手冊查》得材料彈性影響系數(shù) g.按齒面的硬度查《械設計手冊查》得小齒輪的接觸疲勞強度極限 ，大齒輪的接觸疲勞極限 h.計算應力循環(huán)次數(shù) 小齒輪： （2.2） 大齒輪： （2.3） i.查得接觸批量壽命系數(shù) j.計算接觸疲勞許用應力 （2.4） （2.5） k.試選，查得 所以， （2.6） 4.4.2計算 1.試算小齒輪的分度圓直徑，帶入中的較小值得 ≥ （2.7） = =93.65mm 2.計算圓周速度v （2.8） 3.計算齒寬b （2.9） 4.計算齒寬與齒高比 （3.1） 模數(shù)： （3.2） 齒高： （3.3） （3.4） 5.計算載荷系數(shù) 根據(jù)，8級精度，可查《械設計手冊查》得動載荷系數(shù) ， 直齒輪假設 ， （3.5） 查《械設計手冊查》得 查《械設計手冊查》得使用系數(shù) 查《械設計手冊查》得8級精度，消除了相對支撐為非對稱布置時， （3.6） = =1.4513 由， 查得： 所以 6.按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑： （3.7） 7.計算模數(shù) 4.4.3按齒根彎曲疲勞強度設計 公式： m≥ （3.8） 1.確定公式內(nèi)的各計算值 a.查《械設計手冊查》得小齒輪的彎曲疲勞強度極限，大 齒輪的彎曲疲勞強度 b.查《械設計手冊查》得彎曲疲勞壽命系數(shù) c.計算彎曲疲勞許用應力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，則 （3.9） d.計算載荷系數(shù) K e.查《械設計手冊查》取齒形系數(shù) f.查《械設計手冊查》取應力校正系數(shù) g.計算大、小齒輪的,并加以比較。 大齒輪的數(shù)值大。 2.設計計算 （4.1） 綜合分析考慮，取，得 ， ，取 3.幾何尺寸計算 a.分度圓直徑 b.中心距 c.齒寬 ，取 ， d.齒頂圓直徑 由《機械零件設計手冊》得 h*a =1 c* = 0.25 （4.2） 齒距 齒根高 （4.3） 齒頂高 （4.4） 齒根圓直徑 e.驗算 （4.5） 假設成立，計算有效。 （4.6） 4.4.4圓柱齒輪 1.齒輪類型：直齒圓柱齒輪 精度8級，小齒輪材40Cr（調(diào)質(zhì)），大齒輪材料45剛（調(diào)質(zhì)），硬度分別 為280HBS和240HBS 2.分度圓直徑： ， 3.中心距： 4.齒寬：， 5.齒數(shù)：， 6.模數(shù)： 4.5軸及軸類零件的計算 4.5.1估算軸徑 圖4.1 軸的實物圖 1.選材，定熱處理45鋼，調(diào)質(zhì)，=60MPa 2.初步確定軸的最小直徑 按許用切應力的方法初步估算軸的最小直徑，取 （4.7） 考慮鍵槽 （4.8） 選取標準直徑 4.5.2選取聯(lián)軸器 圖5.1 聯(lián)軸器的實物圖 1.軸的轉(zhuǎn)矩 由題可知,，， 可得： 2.聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，為了使所選的軸的直 徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應，故需同時選取聯(lián)軸器的型號。 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩，考慮轉(zhuǎn)矩變化很小，查《械設計手冊查》 可得， 取 則 （4.9） 3.聯(lián)軸器的主要參數(shù)及尺寸 按照計算轉(zhuǎn)矩應小于聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩的條件， 查標準,選用LX3型彈性柱銷聯(lián)軸器 聯(lián)軸器的孔徑：d=40mm,故取 聯(lián)軸器長度： L=84mm 聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度： 4.聯(lián)軸器標記 4.5.3選擇軸承 圖6.1 軸承的實物圖 1.軸承選用7210AC 2.因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承，參照 工作要求，并根據(jù)由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組，標準精度級的角接觸球軸承46210，其尺寸為： 4.5.4初步設計軸的結(jié)構(gòu) 1.為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，軸段右端需制出一軸肩，由密封圈處軸徑標準值系列：可得： 取 2.軸段右端的軸肩為非定位軸肩，由軸承標準系列綜合考慮， 取 由于兩個軸承成對，故尺寸相同， 所以 因為軸承寬度B=20mm 所以， 3.聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度，為保證軸端擋圈只壓在聯(lián) 軸器上而不壓在軸的端面上，故長度應比略短一些， 取 4.由齒輪內(nèi)孔軸徑及III-IV軸段右端軸肩考慮，該軸肩為非定位軸肩， 取 IV-V軸段右端軸肩為定位肩，所以取， h取8mm，軸環(huán) 寬度， 取 5.VII-VIII軸段左端的軸肩為定位肩 故取 6.由于齒輪輪轂的寬度為80mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段長度應略短于輪轂寬度， 故取 7.軸承端蓋的總寬度為20mm,根據(jù)軸承端蓋的裝拆以及便于對軸承添加潤滑油的要求，取端蓋的外端面和聯(lián)軸器右端間的距離L介于20~25之間，取L=22mm， 故。 由于齒輪轉(zhuǎn)速，所以選擇潤滑油方式， 8.取齒輪距箱體內(nèi)壁距離 角接觸球軸承寬度B=20mm 所以 4.5.5選擇鍵的類型和尺寸 圖7.1 鍵的實物圖 1.選擇鍵的類型： 齒輪、聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接 2.確定尺寸 I.齒輪與軸的周向定位鍵的選擇： 按，由《械設計手冊查》得平鍵截面 鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為63mm 同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與 軸的配合為 II.聯(lián)軸器與軸的周向定位鍵的選擇： 同樣，聯(lián)軸器與軸的鏈接，選用平鍵為 3.寫出標記 聯(lián)軸器與軸的周向定位鍵標記 鍵[圓頭普通平鍵 (A型）、、、] 齒輪與軸的周向定位鍵標記 鍵[圓頭普通平鍵 (A型）、、、] 4.6軸及軸類零件的校核 4.6.1軸的強度校核 圓周力 （5.1） 徑向力 （5.2） 由于為直齒輪，軸向力 畫出軸的空間受力圖： 圖8.1輸出軸的轉(zhuǎn)矩圖 因為 （5.3） （5.4） （5.5） （5.6） 轉(zhuǎn)矩 校核 （5.7） 由《械設計手冊查》查得，=55MP d≥10=10 考慮鍵槽d=31.35mm < 45m 則強度足夠 4.6.2軸承的壽命計算 兩軸承受純徑向載荷 X=1 Y=0 從動軸軸承壽命：深溝球軸承6209，基本額定功負荷 =31.5KN =1 =3 （5.8） 預期壽命為：10年，兩班制 L=10×300×16=48000< 軸承壽命合格 4.6.3鍵連接的強度計算 1.齒輪與軸的周向定位鍵的強度校核（） （5.9） 2.聯(lián)軸器與軸的周向定位鍵的選擇（） 4.6.4聯(lián)軸器的校核計算 符合要求。 5減速器潤滑、密封及附件的選擇確定以及 箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸，及鏈條傳動說明 5.1潤滑的選擇確定 5.1.1潤滑的方式 1.齒輪V=1.2＜＜12 m/s 應用噴油潤滑，但考慮成本及需要，選用浸油 潤滑 2.軸承采用潤滑脂潤滑 5.1.2潤滑油牌號及用量 1.齒輪潤滑選用150號機械油，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。 5.2密封形式 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體之間加石棉橡膠紙、 墊片進行密封。 3.軸承孔的密封：悶蓋和透蓋用作密封與之對應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.軸承靠近機體內(nèi)壁處用擋油環(huán)加以密封，防止?jié)櫥瓦M入軸承內(nèi)部 5.3減速器附件的選擇確定 列表說明如下： 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 油標尺 測量油 面高度 1 組合件 通氣器 透氣 1 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)機壁距離=18mm 大齒輪頂與內(nèi)機壁距離=12mm 小齒端面到內(nèi)機壁距離=15mm 上下機體筋板厚度=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 5.4鏈條傳動說明 由于本設計的重點為傳動系統(tǒng)中減速器的設計，因此在此不對鏈條傳動做 詳細說明。 總 結(jié) 本設計是對鏈板式輸送機的設計這個與現(xiàn)實十分接近的設計課題，通過三個多月努力，使我已經(jīng)對工程機械方面的設計、機器的使用維護有了一個比較全面地了解。在這次設計的過程中，也遇到很多問題，尤其是畫圖時，特別在零件尺寸的確定和整體圖的設計與布局方面，而使設計進度緩慢。但在老師和同學的幫助下，問題都迎刃而解。 通過這次設計讓我感悟到腳踏實地，認真嚴謹，實事求是的學習態(tài)度，不怕困難、堅持不懈、吃苦耐勞的精神是我在這次設計中最大的收益。我想這是一次意志的磨練，是對我實際能力的一次提升，也會對我未來的學習和工作有很大的幫助。 在設計過程中由于本人知識水平有限，思考問題不是很全面，因此，有設計不妥之處，敬請老師們給予批評指正。 本設計滿足畢業(yè)設計要求。 參考文獻 [1].萬靜,許紀倩.機械設計制圖手冊[M].北京：中國電力出版社.2010.3? [2].成大先.機械設計手冊[M].北京：化學工業(yè)出版社.2002 [3].張瑩.機械設計基礎[M].北京：機械工業(yè)出版社.1997.7? [4].梁德本，葉玉駒.?機械制圖手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社.2002? [5].黃平，劉建素等.常用機械零件及機構(gòu)圖冊[M].北京：化學工業(yè)出版 社. 1999? [6].劉玉蘭，汪學德等. 油脂制取與加工工藝學[M].北京：科學出版社.2003 [7].機械設計手冊編委會.《機械設計手冊》.機械工業(yè)出版社.2007.3 [8].盧秉恒.《機械制造技術(shù)基礎》.機械工業(yè)出版社.2005.5 [9].劉會英等.《機械原理》.機械工業(yè)出版社.2007.3 [10].喬西鉻.《機械工程基礎》.清華大學出版社.2008.7 [11]. 孫建東等 .《機械設計基礎》.清華大學出版社.2008.6 [12]. 倪洪啟等.《現(xiàn)代機械設計方法》.化學工業(yè)出版社.2008.5 [13].Joseph E.Shigley，Charles R.Mischke.Mechanicai Engineering Design. 英文版.原書第6版. 北京：機械工業(yè)出版社，2002 [14].Robert L.Mott.Machine Elements in Mechanical Design. 英文版.原書第 3版. 北京：機械工業(yè)出版社，2003 [15].Wen H ko, Mehran Mehregany. Micro-electro-mechanical-systems (MEMS), Case We