鑄鐵機鏈帶傳動裝置設計

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60米鋼結構雙鏈滾輪固定式鑄鐵機 安光日 一、鑄鐵機工作原理 鐵水罐車拖至鑄鐵機前方支柱的中心點利用傾翻機構將鐵水罐緩慢傾翻傾翻角度為105°鐵水經鐵水溜槽導流到運行的鑄鐵機鏈帶上部的鑄鐵模內鏈帶帶動澆有鐵水的鑄鐵模向前運行。當鐵水運行至20m左右時冷卻噴淋系統開始對表面結殼的鐵塊進行噴淋冷卻冷卻的鐵塊運行至主動輪回轉處時利用自重脫模自由下落下落的鑄鐵塊落至機前設置的落鐵溜槽內鐵塊沿落鐵溜槽落至鐵塊堆積處鏈帶帶動空鑄鐵模運行至撬鐵裝置處時撬鐵裝置對鑄鐵模內尚未脫落的鐵塊進行擠撬從而使鐵塊強行脫模沿導鐵溜槽落下當空鏈帶運行至噴漿裝置處時噴漿裝置對尚有餘熱的空鑄鐵模內腔進行噴漿掛漿後的鑄鐵模運行至鐵水澆注處進行下一次循環澆注。 二、設備構成部分簡介 1前方支柱搭接鐵水罐耳的一個支點鐵水罐在傾翻時以此為轉動軸。 2鐵水溜槽鐵水流向鑄鐵模的導流槽砌築耐火材料時低部應有3/1000的流水坡度。 3鑄鐵模具將液態鐵水變成固態鐵塊的容器。模具間相互搭接澆築過程中注入鐵水少量超容時鐵水能從上部模具的溢流口流入下部模具腔中。鑄鐵模過鐵量為150-200kg。鐵塊重量 15kgX345kg 4機架起到支撐鏈帶運行的作用。用型鋼組焊而成。包含動力平台安裝主動輪傳動、擋鐵流槽、落鐵流槽的平台澆注平台安裝鐵水溜槽的平台其周圍設有防護欄並設有爬梯。 5鏈帶帶動鑄鐵模運行的金屬鏈由左鏈板、右鏈板、軸、軸套、銷軸等組成。左鏈板、右鏈板採用ZG310-570正火處理軸、軸套、銷軸採用45鋼淬火處理。鏈帶使用壽命可達3-5年。. 6滾輪裝配安裝於托梁之上對鏈帶起支撐、減少磨擦的作用。由滾輪、軸承、軸、支架等組成。托輪材質ZG40Mn2軸套材質40Mn2表面淬火深度1.5mm硬度HB330-350。內腔加註耐高溫且抗水的潤滑脂。使用壽命可達3-5年。 7主、被動輪傳動裝置鏈帶運行的回轉支撐點及動力源主動輪傳動裝置安裝於主動平台之上為鏈帶運行提供動力。由電動機、減速器、鏈輪、主動軸、調心軸承、軸承座、聯軸器、逆止器等組成被動輪及拉緊裝置安裝於澆注平台以下為鏈帶運行提供支撐及拉緊。由鏈輪、被動軸、調心軸承、軸承座、拉緊裝置等組成。鏈輪採用ZG45Mn2正火處理齒面淬火處理軸採用40Cr鋼調質處理。鏈輪使用壽命可達8-10年。從動輪裝配設有專門張緊裝置通過絲桿與滑動式軸承座相聯接使軸承座在滑道上移動來調節從動輪中心的位置從而達到調整鏈帶松緊的目的。從動輪採用無輪齒結構該輪齒部位設計成光滑的圓周軌邊並在圓周軌邊外沿設計一周凸出擋圈。這樣主動輪通過鏈帶在拖動從動輪運轉時從動輪和鏈帶及主動輪始終保持同步運行不會產生掉帶現象。通過改變鑄鐵機鏈傳動裝置從動輪的結構設計解決了多年來鑄鐵機主、從動輪和鏈帶運轉不同步經常出現掉帶的問題不僅大大降低了從動輪的加工成本也極大延長了從動輪的使用壽命從而提高了鑄鐵機的整體使用效果。採用該鑄鐵機鏈傳動裝置特別是此種從動輪的防掉帶結構試用實踐證明該裝置結構設計合理運行穩定可靠。從動輪裝配主要由從動輪、從動軸、軸承裝置、軸承支撐架、拉緊裝置以及防塵罩等組成從動軸由45鋼製成。 8機前擋鐵裝置對鑄鐵模內的鐵塊起緩沖和導流作用。當鐵塊在主動輪轉折處自由下落時鐵塊落到機前設置的擋鐵板上將鐵塊導流到落鐵溜槽中鐵塊下落過程中不至於偏離。該部分由擋鐵板、支架、轉動軸、敲打裝置等組成。擋鐵板採用ZG310-570、支架為型鋼組焊件、轉動軸為45。 9機前固定溜槽鐵塊滑落的導向槽。安裝於主動輪的下方。由38kg/m鋼軌及鋼板用螺栓連接、焊接而成。 10撬鐵裝置對尚未從鑄鐵模中脫落的鐵塊起擠撬作用。撬鐵裝置的星輪以鏈帶運動為動力其節距與鑄鐵模具間距相同運動時相互嚙合。安裝於空回鏈帶的下方。由撬鐵星輪、軸、軸承座、導鐵溜槽等組成。撬鐵星輪採用ZG310-570正火處理。 11制/噴漿系統對泥漿進行攪拌對鑄鐵模內腔進行噴塗。安裝於鑄鐵機的中部、空回鏈帶的下方。由攪拌機、排污泵、管道、閥門、回漿槽等組成。該系統一用一備並聯成一體。 噴漿管道室外部分冬季需要保溫的應由買方負責。 12噴淋冷卻裝置對結殼的鐵塊進行噴淋、冷卻在其自由脫落前形成固體。安裝於上鏈帶的上方距鐵水澆注處20m後開始噴淋此裝置由分水器、管道、閥門、噴淋管、吊架、反噴板、第一段噴淋管、第二段噴淋管、第三段噴淋管、第四段噴淋管、三角擋板噴淋管、落鐵流槽噴淋管、連接件等組成。各噴淋管在分水器出水處、各支管噴淋管前設有截止閥門。以便控制水量。 噴淋管道室外部分冬季需要保溫。 13回水系統對噴淋冷卻系統噴出的水進行回收的一系列裝置。落入鑄鐵模具內的水溢流到集水槽中。經集水槽、回水管返回集水池沉澱後復用。 14機尾三角擋板防止澆注鐵水時鐵水從鑄鐵模中溢流到空回鏈帶上將鏈帶粘結而無法運行。安裝於上、下鏈帶之間成「八」字形。由鑄鐵板及框架組合而成。 15濺鐵收集裝置將鐵水澆注時飛濺出的鐵收集到指定容器中。由機前三角擋板濺鐵盤、濺鐵收集車、軌道等組成。三角擋板安裝於上鏈帶與下鏈帶之間防止鐵水溢出飛濺到下鏈帶上。濺鐵收集車是將飛濺的鐵水經三角擋板噴淋管冷卻後滑落到車廂內進行收集、運輸的工具。車體、車箱為分離式。車箱內收集的濺鐵可通過起重設備將車箱吊起而清除到指定地點。 三、鑄鐵機主要技術參數 1機械設備規格 1設備主要參數 鑄鐵機形式 60米雙鏈帶滾輪固定式 鑄鐵機生產能力 2000 t/d 2400t/d 鑄鐵機斜長 60m 鏈帶運行速度 6.616.6m/min平均12 m/min 鏈帶傾斜角度 8.5° 鏈帶節距 600mm 鏈輪分度圓直徑φ1941.64mm 鏈輪齒數 10齒 鑄鐵模間距 300mm 鐵塊重量 15kgX345kg 鑄鐵機生產效率 按65計算 2鑄鐵機的主要驅動配置二套 1電動機型號 YVP315M1-8 4台 電動機功率 2×75KW 2減速器型號 ZFY560-280 4台 傳動比 i280 3 灰漿攪拌機減速器 減速器型號 XLD6-59-4 2台 電動機型號 Y112M-4 電動機功率 4KW 4 立式長軸渣漿泵型號 XWLM50-12 4台 流量 30m�0�6/h 揚程 20m 電動機型號 Y160M-4 電動機功率 11KW 5清水泵型號 IS200-150-315 4台 電機型號 Y250M-4 電機功率 55KW 流量 460m3/h 7潛水泵型號 WQ50-7-2.2 2台 電機功率 2.2KW 揚程 7m 流量 50m3/h 3噴淋冷卻系統 澆注在鑄鐵模內鐵水的結殼距離 20m 噴淋冷卻水消耗量 0.3Mpa、2X0.6m3/t鐵 循環用水的補充消耗量 0.3Mpa、 2X0.05m3/t鐵 循環用水量 280m3/h、P壓力0.35Mpa 分水器前供水管的供水量 350m3/h、P壓力0.35Mpa 煤泥灰粉及石灰粉消耗量 1.5kg/t鐵 水消耗量 0.3Mpa、 2X0.1m3/t鐵 循環流量 45 m3/h 四、鑄鐵機常見的生產事故 1、跑大流 傾翻速度過快、罐口有大塊或結殼處理不到位翻罐造成跑排鐵、鑄塊過大鑄連塊、燒壞設備等事故。 2、噴漿不均或噴不上漿 鐵塊脫模不好帶鐵多、燒壞鑄模或損壞其它設備。 3、炸模 鑄模內存水、潮濕或鑄模涼時澆鑄易發生炸模危機人身安全。 4、卡模子 a、壓板失效或壓板掉下模子轉時脫出鏈帶 b、模子長期使用斷開 c、道心有障礙物 d、模耳鉚釘松動。 5、鑄鐵機鏈帶掉道 a、鐵道與爪輪不正造成在爪輪處掉道 b、鏈帶到末期產生斜度末期鏈帶兩個鏈條松緊程度不同使爪輪受力不等導致在爪輪處掉道 c、鏈帶過緊或過松造成掉道 d、鏈帶在運行中遇到障礙物墊掉道。 6、鑄鐵過程中鏈帶晃動的原因 掉壓板、卡模、斷節、掉道、機頭、機尾、彎道斷裂道心有障礙物。 五、鑄鐵生產的主要技術經濟指標 1、翻鐵量每晝夜翻鐵的噸數 2、翻罐率日翻鐵罐數與日周轉罐之比 3、配罐正點率日配罐正點到達次數與日配罐總數之比 4、滿罐位率日配罐總數與作業計劃配罐總數之比各高爐罐位和出鐵次數之和 5、小塊率實際澆鑄指定鐵種一般只考核鑄造鐵的小塊鐵量與高爐生產指定的鐵種產量之比。 6、產品合格率合格鐵塊產量與總澆注量之比。 7、鐵損率鐵水損失量與進入鑄鐵廠房內總鐵量之比。 六、鑄鐵幾項要點及崗位操作要點 1、鑄鐵機水泵啟動後應調節閥門使壓力達到0.35Mpa 2、鐵水流槽要有一定坡度一般採用3 3、在進行噴漿區前要求模溫控制在100-125℃ 4、我國鑄鐵機的運行速度一般為9-15米/分 5、為了減少鐵水飛濺損失 流嘴下沿與鑄鐵模之間凈空一般為30-50mm 6、流嘴中心線位置平面與鑄鐵模上沿距離一般為200-250mm 7、灰漿的配比一般白灰為 40 煤泥為60 8、一般大塊制鋼生鐵不超過40kg一般大塊鑄造鐵塊不超過 25公斤 9、鑄鐵機在傾翻過程中主要是澆鑄速度冷卻強度和噴漿操作三者間相互配合的。 10、鐵模間距一般為 300-305毫米 11、每噸生鐵的石灰和煤泥的消耗量為12公斤 12、鑄鐵機大修後的無負荷試車為2h 新建為8h 13、噴到模內的灰層厚度為1-2mm 14、鑄鐵機灰漿池荷載1.5噸/米2 15、每噸生鐵冷卻水耗量為0.81.0 16、澆注小塊鐵鑄模模溫一般都在165220℃ 17、冷卻水強度應保證鐵錠到機尾脫模時鐵錠溫度小於600℃ 18、翻鐵罐完後先檢查鏈子、摘罐、清渣。 19、更換滾輪、小軸和更換部分鏈板叫小修更換兩條鏈帶叫大修。 20、做渣壩的目的使鐵罐流出的雜物不能進入鑄模保證生鐵表面質量即不帶沙、不夾渣、表面光滑。 21、做渣壩 鑄鐵前先用耐火泥在大鍋前沿壩梁下方做上渣壩壩厚一般在50mm左右高於壩梁下沿10mm左右必須烤乾後才能澆鑄。 22、看好大鍋、流嘴、減少鑄損 罐嘴不堵渣壩流通鐵溝沒有雜物保證暢通流嘴兩邊應沒有殘渣鐵流嘴整齊不能高低不平要有一定的寬度用小耙將流嘴撓平使鐵水分布均勻的流入鑄模。 23、打水要注意的問題 a、要根據鐵種、鐵水溫度適當調節水量並根據打水架的先後順序依次增加水量 b、打水要准確 c、鑄鐵作業率高的單位為使噴漿效果好可在鏈帶背部安裝打水管冷卻鐵模。 24、打水的水量大小對鐵塊的質量的影響 打水是影響型鐵質量的主要因素水量過大會造成鐵塊起皮有麻點、彎腰水量過小鐵水冷卻速度慢鐵塊掉到車皮里易出現破殼淌鐵水為了保證型鐵質量第一節水管的水量不能太大並要求各節水管採用反淋打或霧化噴嘴等。 25、噴漿的目的 噴漿是將調好的灰漿用噴漿裝置噴到鐵模內目的是使澆鑄的鐵塊容易脫模延長鑄模壽命。 26、灰漿濃度的檢查方法 檢查灰漿濃度可用木棍或手指來檢查把手指或木棍插入灰漿然後拿出。如果灰漿粘在手上或木棍上並呈黑色說明灰漿濃度達到和接近要求。 27、噴漿要注意的問題 a、堅持按配比攪拌灰漿噴漿要均勻檢查噴漿質量和脫模情況及時調整 b、模子噴不上漿時要停機檢查及時處理 c、要經常消除灰鍋內的雜質冬天翻完鐵後關上閥門並將泄水閥打開 d、噴漿管脫落處理要及時、准確前後不超過5個模子。 28、卡模子的原因 a、壓板失效或壓板掉下模子轉時脫出鏈帶 b、模子長期使用斷開 c、道心有障礙物 d、模耳鉚釘松動。 29、卡模子的處理方法 要根據其不同位置採用不同方法處理上部卡模子可將壓板拆掉把模子抬出處理卡模子的隱患換上新模子。下部卡模子可用氣焊將模耳割斷把模子起出然後把鏈帶轉到上面換新模子。 30、模子大量粘鐵的原因 a、噴漿濃度或配比沒有達到要求 b、噴漿管堵塞 c、水量不足冷卻不好 d、風壓不足。風道漏風 b、鑄模表面不光滑 e、鑄模有裂縫。 31、鑄鐵機鏈帶掉道的原因 a、鐵道與爪輪不正造成在爪輪處掉道 b、鏈帶到末期產生斜度末期鏈帶兩個鏈條松緊程度不同使爪輪受力不等導致在爪輪處掉道 c、鏈帶過緊或過松造成掉道 d、鏈帶在運行中遇到障礙物墊掉道。 32、操作工翻鐵完畢後依次應做好的工作 配合機前工檢查鏈帶機如有異常情況立即停車同時注意鐵罐回位情況配合機前工將大鉤摘下然後斷電掛好警示牌並負責對外聯系做好記錄 33、摘罐應注意 a、檢查罐車是否移位 b、確認大鉤摘下後將小鉤提到標准位 c、檢查大鉤是否落下鋼繩有無松馳和倒卷。 34、鑄鐵過程中操作工應注意的問題 操作工應注意起罐情況控制好鐵流保持塊度均勻同時注意鏈帶運行情況如有異常回罐停車處理。 35、鑄鐵過程中鏈帶晃動的原因 掉壓板、卡模、斷節、掉道、機頭、機尾、彎道斷裂道心有障礙物。 36、鑄鐵澆鑄前的准備工作 a、作好澆鑄前的設備、工具檢查 b、對於脫銷、掉軸、壞斗子、丟壓板、丟小軸、銷子的要馬上更換和填補 c、作好注油工作注意鏈帶兩側都要注到 d、作好鐵流嘴的維護和修整。 37、鐵罐維護安全應注意 a處理鐵罐時要集中精力防止錨鉤傷人 b、砸罐時其他人要遠離鐵罐防止跑錘和鐵渣飛起傷人 c、燒罐時防止氧氣回火傷人 d、扣罐時現場指揮信號要統一、明確 e、處理鐵罐嚴禁站在鐵罐沿上 f、烘罐時必須兩人以上並注意風向要站在上風頭 g、經常檢查吊錘鋼絲繩磨損達到報廢應立即更換。 38、對於傾翻裝置要求澆鑄速度平穩、緩慢、不中斷空罐回轉時速度快以節省時間。 39、機前工在翻鐵前應做好翻鐵的一切准備工作包括工具的檢查大鍋、鐵溝、小壩的修整流嘴補墊烘烤工作保證流嘴不跑鐵。 40、卷揚機司機應在翻鐵前對卷揚機、導向輪、鋼繩、掛車繩環等進行檢查。 41、噴漿工對所有設備如噴槍、灰槽、閥門等進行檢查如發現問題及時處理。 42、鏈帶速度過大、過小對生產的影響 鏈帶速度指的是鏈帶運行時某點的線速度鏈帶速度過大會造成以下不利影響 a、鏈帶速度的不均勻性增加使鏈帶運行不平穩振動加劇。 b、在啟動時由於慣性作用鐵水產生的波動較大使鐵易濺出鑄模增加鐵損失 c、鐵塊不能得到充分的冷凝固造成破殼「淌稀」鐵塊起毛刺等嚴重時會影響鐵塊的表面質量 d、傳動裝載增加部件本身將受到沖擊使部件的磨損加快因此鏈帶的速度不能過大降低鏈帶速度雖然能解決上述問題但不能滿足生產的要求 e、鏈帶速度過低會造成生產能力降低滿足不了生產要求和需要 f、速度低每罐鐵水翻鐵時間過長使鐵水流溝流嘴掛殘鐵 g、因此鐵水在流嘴分布不均給前部的操作人員的操作造成困難因此鏈帶的速度不能過小根據國內現有情況一般滾輪移動式的鏈帶速度為7---15米/分。 另外鏈帶速度還與鏈帶長度有關從冷卻的角度看在鏈帶傾斜角度一定的情況下鏈帶的速度可以選擇較大些鏈帶短的速度可以小些。 43、烤模裝置 鑄鐵機首次使用或長期停產須重新使用時鑄模溫度太低噴漿不易干澆鑄時會發生放炮或冒泡現象影響鐵塊表面質量因此應設烤模裝置。 44、看好大鍋、流嘴、減少鑄損 罐嘴不堵渣壩流通鐵溝沒有雜物保證暢通流嘴兩邊應沒有殘渣鐵流嘴整齊不能高低不平要有一定的寬度用小耙將流嘴撓平使鐵水分布均勻的流入鑄模。 45、鑄鐵工前部操作 a 翻鐵時要注意觀察鏈帶運行情況發現異常要停止澆鑄進行檢查維修 b 澆鑄過程不能將殘鐵廢物丟在鐵模內 c 翻空鐵後要及時清理地坑殘鐵將鐵溝、流嘴的殘鐵處理干凈 d 翻殘鐵時可加鹽提高鐵水流動性。 46、鑄鐵工後部操作 後部操作主要是鐵塊裝車和鐵塊二次冷卻要注意問題是 e 要保持鐵塊車線路干凈以防鐵塊車掉道和損環牽引設備 f 倒重車和裝車不能超負荷要規定出倒送空重車數目 g 確認鐵塊冷卻方可將重板調走 h 冬季要防止水管凍結鐵塊冷卻後水閥關閉泄水閥打開。 e操作工翻鐵完畢後依次應做好的工作是配合機前工檢查鏈帶機如有異常情況立即停車同時注意鐵罐回位情況配合機前工將大鉤摘下然後斷電掛好警示牌並負責對外聯系做好記錄。 七、開新機准備工作及操作方法 1、人員培訓 2、試車完成 空載運行8h正常 3、材料准備 有水炮泥 、白灰、 煤泥 、炭化稻殼、干沙子、煤氣等按圖紙要求的耐火磚和搗料沒有列舉 4、工具准備爬子、釺子、大小鏟、鐵錘、檢修工具等 八、開新機操作方法 1、澆鑄前啟動鑄鐵機用烤模裝置烘烤鑄模80-125℃啟動噴漿機噴漿達到要求後正常澆鑄。 2、澆鑄程序對罐→掛鉤→啟動鑄鐵機→傾翻機構→澆鑄→鑄塊到達噴水位後給水冷卻→脫模→噴漿 3、 停車程序回罐停止澆鑄→停止噴淋→停止噴漿→停止鑄鐵機→摘鉤→掛牌→檢查設備→清理現場。 2012/5/12

2. 帶式傳輸機傳動裝置的設計

設計—用於帶式運輸機上的單級直齒圓柱減速器，已知條件：運輸帶的工作拉力F=1350 N，運輸帶的速度V=1.6 m/s捲筒直徑D=260 mm,兩班制工作（12小時），連續單向運轉，載荷平移，工作年限10年，每年300工作日，運輸帶速度允許誤差為±5％，捲筒效率0.96

一.傳動方案分析：
如圖所示減速傳動由帶傳動和單級圓柱齒輪傳動組成，帶傳動置於高速級具有緩沖吸振能力和過載保護作用，帶傳動依靠摩擦力工作，有利於減少傳動的結構尺寸，而圓柱齒輪傳動布置在低速級，有利於發揮其過載能力大的優勢

二.選擇電動機：
（1）電動機的類型和結構形式，按工作要求和工作條件，選用一般用途的Y系列三相非同步交流電動機。
（2）電動機容量：
①捲筒軸的輸出功率Pw＝FV/1000=1350×1.6/1000=2.16 kw
②電動機輸出功率Pd＝Pw/η
傳動系統的總效率：η＝
式中……為從電動機至捲筒之間的各傳動機構和軸承的效率。
由表查得V帶傳動＝0.96，滾動軸承＝0.99，圓柱齒輪傳動
＝0.97，彈性連軸器＝0.99，捲筒軸滑動軸承＝0.96
於是η=0.96××0.97×0.99×0.96≈0.88
故:
Pd= Pw/η=2.16/0.88≈2.45 kw
③ 電動機額定功率由表取得=3 kw
（3）電動機的轉速：由已知條件計算捲筒的轉速
即:
=60×1000V/πD=60×1000×1.6/3.14×260=118 r/min
V帶傳動常用傳動比范圍=2-4，單級圓柱齒輪的傳動比范圍=2-4
於是轉速可選范圍為 ==118×（2～4）×（2～4）
=472～1888 r/min
可見同步轉速為 500 r/min和2000 r/min的電動機均合適，為使傳動裝置的傳動比較小，結構尺寸緊湊，這里選用同步轉速為960 ×r/min的電動機
傳動系統總傳動比i= =≈2.04
根據V帶傳動的常用范圍=2-4取=4
於是單級圓柱齒輪減速器傳動比 ==≈2.04

3. 帶傳動或鏈傳動的設計步驟

根據設計功率選型，進行相關運動學和動力學分析，計算結構參數，喚核驗算笑罩等，手機機械設計助手內有詳細碰鏈鬧設計步驟，可以參考

4. 機械設計課程設計帶式運輸機傳動裝置的設計

給你做個參考
一、前言
(一)
設計目的：
通過本課程設計將學過的基礎理論知識進行綜合應用，培養結構設計，計算能力，熟悉一般的機械裝置設計過程。
(二)
傳動方案的分析
機器一般是由原動機、傳動裝置和工作裝置組成。傳動裝置是用來傳遞原動機的運動和動力、變換其運動形式以滿足工作裝置的需要，是機器的重要組成部分。傳動裝置是否合理將直接影響機器的工作性能、重量和成本。合理的傳動方案除滿足工作裝置的功能外，還要求結構簡單、製造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便。
本設計中原動機為電動機，工作機為皮帶輸送機。傳動方案採用了兩級傳動，第一級傳動為帶傳動，第二級傳動為單級直齒圓柱齒輪減速器。
帶傳動承載能力較低，在傳遞相同轉矩時，結構尺寸較其他形式大，但有過載保護的優點，還可緩和沖擊和振動，故布置在傳動的高速級，以降低傳遞的轉矩，減小帶傳動的結構尺寸。
齒輪傳動的傳動效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長，是現代機器中應用最為廣泛的機構之一。本設計採用的是單級直齒輪傳動。
減速器的箱體採用水平剖分式結構，用HT200灰鑄鐵鑄造而成。
二、傳動系統的參數設計
原始數據：運輸帶的工作拉力F=0.2 KN；帶速V=2.0m/s；滾筒直徑D=400mm（滾筒效率為0.96）。
工作條件：預定使用壽命8年，工作為二班工作制，載荷輕。
工作環境：室內灰塵較大，環境最高溫度35°。
動力來源：電力，三相交流380/220伏。
1
、電動機選擇
（1）、電動機類型的選擇： Y系列三相非同步電動機
（2）、電動機功率選擇：
①傳動裝置的總效率：
=0.98×0.99 ×0.96×0.99×0.96
②工作機所需的輸入功率：
因為 F=0.2 KN=0.2 KN= 1908N
=FV/1000η
=1908×2/1000×0.96
=3.975KW
③電動機的輸出功率：
=3.975/0.87=4.488KW
使電動機的額定功率P ＝（1～1.3）P ，由查表得電動機的額定功率P ＝ 5.5KW 。
⑶、確定電動機轉速：
計算滾筒工作轉速：
=（60×v）/（2π×D/2）
=（60×2）/（2π×0.2）
=96r/min
由推薦的傳動比合理范圍，取圓柱齒輪傳動一級減速器傳動比范圍I』 =3~6。取V帶傳動比I』 =2~4，則總傳動比理時范圍為I』 =6~24。故電動機轉速的可選范圍為n』 =（6~24）×96=576~2304r/min
⑷、確定電動機型號
根據以上計算在這個范圍內電動機的同步轉速有1000r/min和1500r/min，綜合考慮電動機和傳動裝置的情況，同時也要降低電動機的重量和成本，最終可確定同步轉速為1500r/min ，根據所需的額定功率及同步轉速確定電動機的型號為Y132S-4 ，滿載轉速 1440r/min 。
其主要性能：額定功率：5.5KW，滿載轉速1440r/min，額定轉矩2.2，質量68kg。
2 、計算總傳動比及分配各級的傳動比
（1）、總傳動比：i =1440/96=15
（2）、分配各級傳動比：
根據指導書，取齒輪i =5（單級減速器i=3~6合理）
=15/5=3
3 、運動參數及動力參數計算
⑴、計算各軸轉速（r/min）
=960r/min
=1440/3=480(r/min)
=480/5=96(r/min)
⑵計算各軸的功率（KW）
電動機的額定功率Pm=5.5KW
所以
P =5.5×0.98×0.99=4.354KW
=4.354×0.99×0.96 =4.138KW
=4.138×0.99×0.99=4.056KW
⑶計算各軸扭矩（N•mm）
TI=9550×PI/nI=9550×4.354/480=86.63N•m
=9550×4.138/96 =411.645N•m
=9550×4.056/96 =403.486N•m
三、傳動零件的設計計算
（一）齒輪傳動的設計計算
（1）選擇齒輪材料及精度等級
考慮減速器傳遞功率不大，所以齒輪採用軟齒面。小齒輪選用40Cr調質，齒面硬度為240~260HBS。大齒輪選用45#鋼，調質，齒面硬度220HBS；根據指導書選7級精度。齒面精糙度R ≤1.6~3.2μm
（2）確定有關參數和系數如下：
傳動比i
取小齒輪齒數Z =20。則大齒輪齒數：
=5×20=100 ，所以取Z
實際傳動比
i =101/20=5.05
傳動比誤差：（i -i）/I=（5.05-5）/5=1%<2.5% 可用
齒數比： u=i
取模數：m=3 ；齒頂高系數h =1；徑向間隙系數c =0.25；壓力角 =20°；
則 h *m=3，h ）m=3.75
h=（2 h ）m=6.75，c= c
分度圓直徑：d =×20mm=60mm
d =3×101mm=303mm
由指導書取 φ
齒寬： b=φ =0.9×60mm=54mm
=60mm ，
b
齒頂圓直徑：d ）=66，
d
齒根圓直徑：d ）=52.5，
d ）=295.5
基圓直徑：
d cos =56.38，
d cos =284.73
(3)計算齒輪傳動的中心矩a：
a=m/2(Z )=3/2(20+101)=181.5mm 液壓絞車≈182mm
（二）軸的設計計算
1 、輸入軸的設計計算
⑴、按扭矩初算軸徑
選用45#調質，硬度217~255HBS
根據指導書並查表，取c=110
所以 d≥110 (4.354/480) 1/3mm=22.941mm
d=22.941×(1+5%)mm=24.08mm
∴選d=25mm
⑵、軸的結構設計
①軸上零件的定位，固定和裝配
單級減速器中可將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，聯接以平鍵作過渡配合固定，兩軸承分別以軸肩和大筒定位，則採用過渡配合固定
②確定軸各段直徑和長度
Ⅰ段：d =25mm
， L =（1.5～3）d ，所以長度取L
∵h=2c
c=1.5mm
+2h=25+2×2×1.5=31mm
考慮齒輪端面和箱體內壁，軸承端面和箱體內壁應有一定距離。取套筒長為20mm，通過密封蓋軸段長應根據密封蓋的寬度，並考慮聯軸器和箱體外壁應有一定矩離而定，為此，取該段長為55mm，安裝齒輪段長度應比輪轂寬度小2mm,故II段長：
L =（2+20+55）=77mm
III段直徑：
初選用30207型角接觸球軸承，其內徑d為35mm,外徑D為72mm，寬度T為18.25mm.
=d=35mm，L =T=18.25mm，取L
Ⅳ段直徑：
由手冊得：c=1.5
h=2c=2×1.5=3mm
此段左面的滾動軸承的定位軸肩考慮，應便於軸承的拆卸，應按標准查取由手冊得安裝尺寸h=3.該段直徑應取：d =（35+3×2）=41mm
因此將Ⅳ段設計成階梯形，左段直徑為41mm
+2h=35+2×3=41mm
長度與右面的套筒相同，即L
Ⅴ段直徑：d =50mm. ，長度L =60mm
取L
由上述軸各段長度可算得軸支承跨距L=80mm
Ⅵ段直徑：d =41mm， L
Ⅶ段直徑：d =35mm， L ＜L3，取L
2 、輸出軸的設計計算
⑴、按扭矩初算軸徑
選用45#調質鋼，硬度（217~255HBS）
根據課本P235頁式（10-2），表（10-2）取c=110
=110× (2.168/76.4) =38.57mm
考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則
d=38.57×(1+5%)mm=40.4985mm
∴取d=42mm
⑵、軸的結構設計
①軸的零件定位，固定和裝配
單級減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面用軸肩定位，右面用套筒軸向定位，周向定位採用鍵和過渡配合，兩軸承分別以軸承肩和套筒定位，周向定位則用過渡配合或過盈配合，軸呈階狀，左軸承從左面裝入，齒輪套筒，右軸承和皮帶輪依次從右面裝入。
②確定軸的各段直徑和長度
初選30211型角接球軸承，其內徑d為55mm，外徑D=100mm，寬度T為22.755mm。考慮齒輪端面和箱體內壁，軸承端面與箱體內壁應有一定矩離，則取套筒長為20mm，則該段長42.755mm，安裝齒輪段長度為輪轂寬度為2mm。
則 d =42mm L = 50mm
L = 55mm
L = 60mm
L = 68mm
L =55mm
L
四、滾動軸承的選擇
1 、計算輸入軸承
選用30207型角接觸球軸承，其內徑d為35mm,外徑D為72mm，寬度T為18.25mm.
2 、計算輸出軸承
選30211型角接球軸承，其內徑d為55mm，外徑D=100mm，寬度T為22.755mm
五、鍵聯接的選擇
1 、輸出軸與帶輪聯接採用平鍵聯接
鍵的類型及其尺寸選擇：
帶輪傳動要求帶輪與軸的對中性好，故選擇C型平鍵聯接。
根據軸徑d =42mm ，L =65mm
查手冊得，選用C型平鍵，得： 卷揚機
裝配圖中22號零件選用GB1096-79系列的鍵12×56
則查得：鍵寬b=12，鍵高h=8，因軸長L ＝65，故取鍵長L=56
2 、輸出軸與齒輪聯接用平鍵聯接
=60mm,L
查手冊得，選用C型平鍵，得：
裝配圖中 赫格隆36號零件選用GB1096-79系列的鍵18×45
則查得：鍵寬b=18，鍵高h=11，因軸長L ＝53，故取鍵長L=45
3 、輸入軸與帶輪聯接採用平鍵聯接 =25mm L
查手冊
選A型平鍵，得：
裝配圖中29號零件選用GB1096-79系列的鍵8×50
則查得：鍵寬b=8，鍵高h=7，因軸長L ＝62，故取鍵長L=50
4 、輸出軸與齒輪聯接用平鍵聯接
=50mm
L
查手冊
選A型平鍵，得：
裝配圖中26號零件選用GB1096-79系列的鍵14×49
則查得：鍵寬b=14，鍵高h=9，因軸長L ＝60，故取鍵長L=49
六、箱體、箱蓋主要尺寸計算
箱體採用水平剖分式結構，採用HT200灰鑄鐵鑄造而成。箱體主要尺寸計算如下：
七、軸承端蓋
主要尺寸計算
軸承端蓋：HT150 d3=8
n=6 b=10
八、減速器的
減速器的附件的設計
1
、擋圈 ：GB886-86
查得：內徑d=55，外徑D=65，擋圈厚H=5，右肩軸直徑D1≥58
2
、油標 ：M12：d =6，h=28，a=10,b=6，c=4，D=20，D
3
、角螺塞
M18
×
1.5 ：JB/ZQ4450-86
九、
設計參考資料目錄
1、吳宗澤、羅聖國主編.機械設計課程設計手冊.北京：高等教育出版社，1999.6
2、解蘭昌等編著.緊密儀器儀表機構設計.杭州：浙江大學出版社，1997.11

5. 帶式輸送機傳動裝置如何設計

【傳動方案擬定】

1. 工作條件：使用年限10年，每年按300天計算，兩班制工作，載荷回平穩。

2. 原始數據：滾答筒圓周力F=1.7KN；帶速V=1.4m/s；
   

3. 滾筒直徑D=220mm。
   

【電動機的選擇】

1. 電動機類型和結構型式的選擇：按已知的工作要求和 條件，選用 Y系列三相非同步電動機。

2. 確定電動機的功率：
   傳動裝置的總效率：
   η總=η帶×η2軸承×η齒輪×η聯軸器×η滾筒
   =0.96×0.992×0.97×0.99×0.95
   =0.86
   電機所需的工作功率：
   Pd=FV/1000η總
   =1700×1.4/1000×0.86
   =2.76KW

3. 確定電動機轉速：
   滾筒軸的工作轉速：
   Nw=60×1000V/πD
   =60×1000×1.4/π×220
   =121.5r/min

6. 鏈式輸送機傳動裝置的設計

1.1 設計題目： 設計鏈式輸送機傳動裝置 1.2 已知條件：
1. 輸送鏈牽引力 F=4.5 kN ;
2. 輸送鏈速度 v=1.6 m/s（允許輸送帶速度誤差為 5%）； 3. 輸送鏈輪齒數 z=15 ； 4. 輸送鏈節距 p=80 mm；
5. 工作情況：兩班制，連續單向運轉，載荷平穩，室內工作，無粉塵； 6. 使用期限：20年； 7. 生產批量：20台；
8. 生產條件：中等規模機械廠，可加工6-8級精度齒輪和7-8級精度蝸輪； 9. 動力來源：電力，三相交流，電壓380伏；
10．檢修間隔期：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修。
驗收方式：
1．減速器裝配圖；（使用AutoCAD繪制並列印為A1號圖紙） 2．繪制主傳動軸、齒輪圖紙各1張； 3．設計說明書1份。

7. 帶式輸送機傳動裝置（機械設計課程設計）

一）選擇電抄動機襲1。選擇電動機容量 P=FV/η P=4000*2/η η是帶式輸送機的效率，你沒寫出來。2。選取電動機額定功率 查表3。確定電動機轉速 n=60V/πD n=60*2*1000/π*450 毫米轉化米/1000 然後查表。二）計算傳動裝置的總傳動比並分配各級傳動比。總傳動比等於電動機轉速除以n。 分配有：動機道減速箱，動力軸道中間軸，間軸道輸出軸 。 開始的就這么多了。我打字好慢的，累的不行了 呵呵

8. 帶式輸送機傳動裝置設計

僅供參考

一、傳動方案擬定
第二組第三個數據：設計帶式輸送機傳動裝置中的一級圓柱齒輪減速器
（1） 工作條件：使用年限10年，每年按300天計算，兩班制工作，載荷平穩。
（2） 原始數據：滾筒圓周力F=1.7KN；帶速V=1.4m/s；
滾筒直徑D=220mm。
運動簡圖
二、電動機的選擇
1、電動機類型和結構型式的選擇：按已知的工作要求和 條件，選用 Y系列三相非同步電動機。
2、確定電動機的功率：
（1）傳動裝置的總效率：
η總=η帶×η2軸承×η齒輪×η聯軸器×η滾筒
=0.96×0.992×0.97×0.99×0.95
=0.86
(2)電機所需的工作功率：
Pd=FV/1000η總
=1700×1.4/1000×0.86
=2.76KW
3、確定電動機轉速：
滾筒軸的工作轉速：
Nw=60×1000V/πD
=60×1000×1.4/π×220
=121.5r/min

根據【2】表2.2中推薦的合理傳動比范圍，取V帶傳動比Iv=2~4，單級圓柱齒輪傳動比范圍Ic=3~5，則合理總傳動比i的范圍為i=6~20，故電動機轉速的可選范圍為nd=i×nw=（6~20）×121.5=729~2430r/min
符合這一范圍的同步轉速有960 r/min和1420r/min。由【2】表8.1查出有三種適用的電動機型號、如下表
方案 電動機型號 額定功率 電動機轉速（r/min） 傳動裝置的傳動比
KW 同轉 滿轉 總傳動比 帶 齒輪
1 Y132s-6 3 1000 960 7.9 3 2.63
2 Y100l2-4 3 1500 1420 11.68 3 3.89

綜合考慮電動機和傳動裝置尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器的傳動比，比較兩種方案可知：方案1因電動機轉速低，傳動裝置尺寸較大，價格較高。方案2適中。故選擇電動機型號Y100l2-4。
4、確定電動機型號
根據以上選用的電動機類型，所需的額定功率及同步轉速，選定電動機型號為
Y100l2-4。
其主要性能：額定功率：3KW，滿載轉速1420r/min，額定轉矩2.2。
三、計算總傳動比及分配各級的傳動比
1、總傳動比：i總=n電動/n筒=1420/121.5=11.68
2、分配各級傳動比
（1） 取i帶=3
（2） ∵i總=i齒×i 帶π
∴i齒=i總/i帶=11.68/3=3.89
四、運動參數及動力參數計算
1、計算各軸轉速（r/min）
nI=nm/i帶=1420/3=473.33(r/min)
nII=nI/i齒=473.33/3.89=121.67(r/min)
滾筒nw=nII=473.33/3.89=121.67(r/min)
2、 計算各軸的功率（KW）
PI=Pd×η帶=2.76×0.96=2.64KW
PII=PI×η軸承×η齒輪=2.64×0.99×0.97=2.53KW

3、 計算各軸轉矩
Td=9.55Pd/nm=9550×2.76/1420=18.56N?m
TI=9.55p2入/n1 =9550x2.64/473.33=53.26N?m

TII =9.55p2入/n2=9550x2.53/121.67=198.58N?m

五、傳動零件的設計計算
1、 皮帶輪傳動的設計計算
（1） 選擇普通V帶截型
由課本[1]P189表10-8得：kA=1.2 P=2.76KW
PC=KAP=1.2×2.76=3.3KW
據PC=3.3KW和n1=473.33r/min
由課本[1]P189圖10-12得：選用A型V帶
（2） 確定帶輪基準直徑，並驗算帶速
由[1]課本P190表10-9，取dd1=95mm>dmin=75
dd2=i帶dd1(1-ε)=3×95×(1-0.02)=279.30 mm
由課本[1]P190表10-9，取dd2=280
帶速V：V=πdd1n1/60×1000
=π×95×1420/60×1000
=7.06m/s
在5~25m/s范圍內，帶速合適。
（3） 確定帶長和中心距
初定中心距a0=500mm
Ld=2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0
=2×500+3.14(95+280)+(280-95)2/4×450
=1605.8mm
根據課本[1]表（10-6）選取相近的Ld=1600mm
確定中心距a≈a0+(Ld-Ld0)/2=500+(1600-1605.8)/2
=497mm
(4) 驗算小帶輪包角
α1=1800-57.30 ×(dd2-dd1)/a
=1800-57.30×(280-95)/497
=158.670>1200（適用）
（5） 確定帶的根數
單根V帶傳遞的額定功率.據dd1和n1，查課本圖10-9得 P1=1.4KW
i≠1時單根V帶的額定功率增量.據帶型及i查[1]表10-2得 △P1=0.17KW
查[1]表10-3，得Kα=0.94；查[1]表10-4得 KL=0.99
Z= PC/[(P1+△P1)KαKL]
=3.3/[(1.4+0.17) ×0.94×0.99]
=2.26 (取3根)
(6) 計算軸上壓力
由課本[1]表10-5查得q=0.1kg/m，由課本式（10-20）單根V帶的初拉力：
F0=500PC/ZV[（2.5/Kα）-1]+qV2=500x3.3/[3x7.06(2.5/0.94-1)]+0.10x7.062 =134.3kN
則作用在軸承的壓力FQ
FQ=2ZF0sin(α1/2)=2×3×134.3sin(158.67o/2)
=791.9N

2、齒輪傳動的設計計算
（1）選擇齒輪材料與熱處理：所設計齒輪傳動屬於閉式傳動，通常
齒輪採用軟齒面。查閱表[1] 表6-8，選用價格便宜便於製造的材料，小齒輪材料為45鋼，調質，齒面硬度260HBS；大齒輪材料也為45鋼，正火處理，硬度為215HBS；
精度等級：運輸機是一般機器，速度不高，故選8級精度。
(2)按齒面接觸疲勞強度設計
由d1≥ (6712×kT1(u+1)/φ[σH]2)1/3
確定有關參數如下：傳動比i齒=3.89
取小齒輪齒數Z1=20。則大齒輪齒數：Z2=iZ1= ×20=77.8取z2=78
由課本表6-12取φd=1.1
(3)轉矩T1
T1=9.55×106×P1/n1=9.55×106×2.61/473.33=52660N?mm
(4)載荷系數k : 取k=1.2
(5)許用接觸應力[σH]
[σH]= σHlim ZN/SHmin 由課本[1]圖6-37查得：
σHlim1=610Mpa σHlim2=500Mpa
接觸疲勞壽命系數Zn：按一年300個工作日，每天16h計算，由公式N=60njtn 計算
N1=60×473.33×10×300×18=1.36x109
N2=N/i=1.36x109 /3.89=3.4×108
查[1]課本圖6-38中曲線1，得 ZN1=1 ZN2=1.05
按一般可靠度要求選取安全系數SHmin=1.0
[σH]1=σHlim1ZN1/SHmin=610x1/1=610 Mpa
[σH]2=σHlim2ZN2/SHmin=500x1.05/1=525Mpa
故得：
d1≥ (6712×kT1(u+1)/φ[σH]2)1/3
=49.04mm
模數：m=d1/Z1=49.04/20=2.45mm
取課本[1]P79標准模數第一數列上的值，m=2.5
(6)校核齒根彎曲疲勞強度
σ bb=2KT1YFS/bmd1
確定有關參數和系數
分度圓直徑：d1=mZ1=2.5×20mm=50mm
d2=mZ2=2.5×78mm=195mm
齒寬：b=φdd1=1.1×50mm=55mm
取b2=55mm b1=60mm
(7)復合齒形因數YFs 由課本[1]圖6-40得：YFS1=4.35,YFS2=3.95
(8)許用彎曲應力[σbb]
根據課本[1]P116：
[σbb]= σbblim YN/SFmin
由課本[1]圖6-41得彎曲疲勞極限σbblim應為： σbblim1=490Mpa σbblim2 =410Mpa
由課本[1]圖6-42得彎曲疲勞壽命系數YN：YN1=1 YN2=1
彎曲疲勞的最小安全系數SFmin ：按一般可靠性要求，取SFmin =1
計算得彎曲疲勞許用應力為
[σbb1]=σbblim1 YN1/SFmin=490×1/1=490Mpa
[σbb2]= σbblim2 YN2/SFmin =410×1/1=410Mpa
校核計算
σbb1=2kT1YFS1/ b1md1=71.86pa< [σbb1]
σbb2=2kT1YFS2/ b2md1=72.61Mpa< [σbb2]
故輪齒齒根彎曲疲勞強度足夠
(9)計算齒輪傳動的中心矩a
a=(d1+d2)/2= (50+195)/2=122.5mm
(10)計算齒輪的圓周速度V
計算圓周速度V=πn1d1/60×1000=3.14×473.33×50/60×1000=1.23m/s
因為V＜6m/s，故取8級精度合適．

六、軸的設計計算
從動軸設計
1、選擇軸的材料 確定許用應力
選軸的材料為45號鋼，調質處理。查[2]表13-1可知：
σb=650Mpa,σs=360Mpa,查[2]表13-6可知：[σb+1]bb=215Mpa
[σ0]bb=102Mpa,[σ-1]bb=60Mpa
2、按扭轉強度估算軸的最小直徑
單級齒輪減速器的低速軸為轉軸，輸出端與聯軸器相接，
從結構要求考慮，輸出端軸徑應最小，最小直徑為：
d≥C
查[2]表13-5可得，45鋼取C=118
則d≥118×(2.53/121.67)1/3mm=32.44mm
考慮鍵槽的影響以及聯軸器孔徑系列標准，取d=35mm
3、齒輪上作用力的計算
齒輪所受的轉矩：T=9.55×106P/n=9.55×106×2.53/121.67=198582 N
齒輪作用力：
圓周力：Ft=2T/d=2×198582/195N=2036N
徑向力：Fr=Fttan200=2036×tan200=741N
4、軸的結構設計
軸結構設計時，需要考慮軸系中相配零件的尺寸以及軸上零件的固定方式，按比例繪制軸系結構草圖。
（1）、聯軸器的選擇
可採用彈性柱銷聯軸器，查[2]表9.4可得聯軸器的型號為HL3聯軸器：35×82 GB5014-85
（2）、確定軸上零件的位置與固定方式
單級減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，軸承對稱布置
在齒輪兩邊。軸外伸端安裝聯軸器，齒輪靠油環和套筒實現
軸向定位和固定，靠平鍵和過盈配合實現周向固定，兩端軸
承靠套筒實現軸向定位，靠過盈配合實現周向固定 ，軸通
過兩端軸承蓋實現軸向定位，聯軸器靠軸肩平鍵和過盈配合
分別實現軸向定位和周向定位
（3）、確定各段軸的直徑
將估算軸d=35mm作為外伸端直徑d1與聯軸器相配（如圖），
考慮聯軸器用軸肩實現軸向定位，取第二段直徑為d2=40mm
齒輪和左端軸承從左側裝入，考慮裝拆方便以及零件固定的要求，裝軸處d3應大於d2，取d3=4 5mm，為便於齒輪裝拆與齒輪配合處軸徑d4應大於d3，取d4=50mm。齒輪左端用用套筒固定,右端用軸環定位,軸環直徑d5
滿足齒輪定位的同時,還應滿足右側軸承的安裝要求,根據選定軸承型號確定.右端軸承型號與左端軸承相同,取d6=45mm.
(4)選擇軸承型號.由[1]P270初選深溝球軸承,代號為6209,查手冊可得:軸承寬度B=19,安裝尺寸D=52,故軸環直徑d5=52mm.
(5）確定軸各段直徑和長度
Ⅰ段：d1=35mm 長度取L1=50mm

II段:d2=40mm
初選用6209深溝球軸承，其內徑為45mm,
寬度為19mm.考慮齒輪端面和箱體內壁，軸承端面和箱體內壁應有一定距離。取套筒長為20mm，通過密封蓋軸段長應根據密封蓋的寬度，並考慮聯軸器和箱體外壁應有一定矩離而定，為此，取該段長為55mm，安裝齒輪段長度應比輪轂寬度小2mm,故II段長：
L2=（2+20+19+55）=96mm
III段直徑d3=45mm
L3=L1-L=50-2=48mm
Ⅳ段直徑d4=50mm
長度與右面的套筒相同，即L4=20mm
Ⅴ段直徑d5=52mm. 長度L5=19mm
由上述軸各段長度可算得軸支承跨距L=96mm
(6)按彎矩復合強度計算
①求分度圓直徑：已知d1=195mm
②求轉矩：已知T2=198.58N?m
③求圓周力：Ft
根據課本P127（6-34）式得
Ft=2T2/d2=2×198.58/195=2.03N
④求徑向力Fr
根據課本P127（6-35）式得
Fr=Ft?tanα=2.03×tan200=0.741N
⑤因為該軸兩軸承對稱，所以：LA=LB=48mm

(1)繪制軸受力簡圖（如圖a）
（2）繪制垂直面彎矩圖（如圖b）
軸承支反力：
FAY=FBY=Fr/2=0.74/2=0.37N
FAZ=FBZ=Ft/2=2.03/2=1.01N
由兩邊對稱，知截面C的彎矩也對稱。截面C在垂直面彎矩為
MC1=FAyL/2=0.37×96÷2=17.76N?m
截面C在水平面上彎矩為：
MC2=FAZL/2=1.01×96÷2=48.48N?m
(4)繪制合彎矩圖（如圖d）
MC=(MC12+MC22)1/2=（17.762+48.482)1/2=51.63N?m
(5)繪制扭矩圖（如圖e）
轉矩：T=9.55×（P2/n2）×106=198.58N?m
(6)繪制當量彎矩圖（如圖f）
轉矩產生的扭剪文治武功力按脈動循環變化，取α=0.2，截面C處的當量彎矩：
Mec=[MC2+(αT)2]1/2
=[51.632+(0.2×198.58)2]1/2=65.13N?m
(7)校核危險截面C的強度
由式（6-3）

σe=65.13/0.1d33=65.13x1000/0.1×453
=7.14MPa< [σ-1]b=60MPa
∴該軸強度足夠。

主動軸的設計
1、選擇軸的材料 確定許用應力
選軸的材料為45號鋼，調質處理。查[2]表13-1可知：
σb=650Mpa,σs=360Mpa,查[2]表13-6可知：[σb+1]bb=215Mpa
[σ0]bb=102Mpa,[σ-1]bb=60Mpa
2、按扭轉強度估算軸的最小直徑
單級齒輪減速器的低速軸為轉軸，輸出端與聯軸器相接，
從結構要求考慮，輸出端軸徑應最小，最小直徑為：
d≥C
查[2]表13-5可得，45鋼取C=118
則d≥118×(2.64/473.33)1/3mm=20.92mm
考慮鍵槽的影響以系列標准，取d=22mm
3、齒輪上作用力的計算
齒輪所受的轉矩：T=9.55×106P/n=9.55×106×2.64/473.33=53265 N
齒輪作用力：
圓周力：Ft=2T/d=2×53265/50N=2130N
徑向力：Fr=Fttan200=2130×tan200=775N
確定軸上零件的位置與固定方式
單級減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，軸承對稱布置
在齒輪兩邊。齒輪靠油環和套筒實現 軸向定位和固定
，靠平鍵和過盈配合實現周向固定，兩端軸
承靠套筒實現軸向定位，靠過盈配合實現周向固定 ，軸通
過兩端軸承蓋實現軸向定位，
4 確定軸的各段直徑和長度
初選用6206深溝球軸承，其內徑為30mm,
寬度為16mm.。考慮齒輪端面和箱體內壁，軸承端面與箱體內壁應有一定矩離，則取套筒長為20mm，則該段長36mm，安裝齒輪段長度為輪轂寬度為2mm。
(2)按彎扭復合強度計算
①求分度圓直徑：已知d2=50mm
②求轉矩：已知T=53.26N?m
③求圓周力Ft：根據課本P127（6-34）式得
Ft=2T3/d2=2×53.26/50=2.13N
④求徑向力Fr根據課本P127（6-35）式得
Fr=Ft?tanα=2.13×0.36379=0.76N
⑤∵兩軸承對稱
∴LA=LB=50mm
(1)求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZ
FAX=FBY=Fr/2=0.76/2=0.38N
FAZ=FBZ=Ft/2=2.13/2=1.065N
(2) 截面C在垂直面彎矩為
MC1=FAxL/2=0.38×100/2=19N?m
(3)截面C在水平面彎矩為
MC2=FAZL/2=1.065×100/2=52.5N?m
(4)計算合成彎矩
MC=（MC12+MC22）1/2
=（192+52.52）1/2
=55.83N?m
(5)計算當量彎矩：根據課本P235得α=0.4
Mec=[MC2+(αT)2]1/2=[55.832+(0.4×53.26)2]1/2
=59.74N?m
(6)校核危險截面C的強度
由式（10-3）
σe=Mec/（0.1d3）=59.74x1000/(0.1×303)
=22.12Mpa<[σ-1]b=60Mpa
∴此軸強度足夠

（7） 滾動軸承的選擇及校核計算
一從動軸上的軸承
根據根據條件，軸承預計壽命
L'h=10×300×16=48000h
(1)由初選的軸承的型號為: 6209,
查[1]表14-19可知:d=55mm,外徑D=85mm,寬度B=19mm,基本額定動載荷C=31.5KN, 基本靜載荷CO=20.5KN,
查[2]表10.1可知極限轉速9000r/min

（1）已知nII=121.67(r/min)

兩軸承徑向反力：FR1=FR2=1083N
根據課本P265（11-12）得軸承內部軸向力
FS=0.63FR 則FS1=FS2=0.63FR1=0.63x1083=682N
(2) ∵FS1+Fa=FS2 Fa=0
故任意取一端為壓緊端，現取1端為壓緊端
FA1=FS1=682N FA2=FS2=682N
(3)求系數x、y
FA1/FR1=682N/1038N =0.63
FA2/FR2=682N/1038N =0.63
根據課本P265表（14-14）得e=0.68
FA1/FR1<e x1=1 FA2/FR2<e x2=1
y1=0 y2=0
(4)計算當量載荷P1、P2
根據課本P264表（14-12）取f P=1.5
根據課本P264（14-7）式得
P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×1083+0)=1624N
P2=fp(x2FR1+y2FA2)= 1.5×(1×1083+0)=1624N
(5)軸承壽命計算
∵P1=P2 故取P=1624N
∵深溝球軸承ε=3
根據手冊得6209型的Cr=31500N
由課本P264（14-5）式得
LH=106(ftCr/P)ε/60n
=106(1×31500/1624)3/60X121.67=998953h>48000h
∴預期壽命足夠

二.主動軸上的軸承:
(1)由初選的軸承的型號為:6206
查[1]表14-19可知:d=30mm,外徑D=62mm,寬度B=16mm,
基本額定動載荷C=19.5KN,基本靜載荷CO=111.5KN,
查[2]表10.1可知極限轉速13000r/min
根據根據條件，軸承預計壽命
L'h=10×300×16=48000h
（1）已知nI=473.33(r/min)
兩軸承徑向反力：FR1=FR2=1129N
根據課本P265（11-12）得軸承內部軸向力
FS=0.63FR 則FS1=FS2=0.63FR1=0.63x1129=711.8N
(2) ∵FS1+Fa=FS2 Fa=0
故任意取一端為壓緊端，現取1端為壓緊端
FA1=FS1=711.8N FA2=FS2=711.8N
(3)求系數x、y
FA1/FR1=711.8N/711.8N =0.63
FA2/FR2=711.8N/711.8N =0.63
根據課本P265表（14-14）得e=0.68
FA1/FR1<e x1=1 FA2/FR2<e x2=1
y1=0 y2=0
(4)計算當量載荷P1、P2
根據課本P264表（14-12）取f P=1.5
根據課本P264（14-7）式得
P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×1129+0)=1693.5N
P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5×(1×1129+0)= 1693.5N
(5)軸承壽命計算
∵P1=P2 故取P=1693.5N
∵深溝球軸承ε=3
根據手冊得6206型的Cr=19500N
由課本P264（14-5）式得
LH=106(ftCr/P)ε/60n
=106(1×19500/1693.5)3/60X473.33=53713h>48000h
∴預期壽命足夠

七、鍵聯接的選擇及校核計算
1．根據軸徑的尺寸，由[1]中表12-6
高速軸(主動軸)與V帶輪聯接的鍵為：鍵8×36 GB1096-79
大齒輪與軸連接的鍵為：鍵 14×45 GB1096-79
軸與聯軸器的鍵為：鍵10×40 GB1096-79
2．鍵的強度校核
大齒輪與軸上的鍵 ：鍵14×45 GB1096-79
b×h=14×9,L=45,則Ls=L-b=31mm
圓周力：Fr=2TII/d=2×198580/50=7943.2N
擠壓強度： =56.93<125~150MPa=[σp]
因此擠壓強度足夠
剪切強度： =36.60<120MPa=[ ]
因此剪切強度足夠
鍵8×36 GB1096-79和鍵10×40 GB1096-79根據上面的步驟校核，並且符合要求。

八、減速器箱體、箱蓋及附件的設計計算~
1、減速器附件的選擇
通氣器
由於在室內使用，選通氣器（一次過濾），採用M18×1.5
油麵指示器
選用游標尺M12
起吊裝置
採用箱蓋吊耳、箱座吊耳.

放油螺塞
選用外六角油塞及墊片M18×1.5
根據《機械設計基礎課程設計》表5.3選擇適當型號：
起蓋螺釘型號：GB/T5780 M18×30,材料Q235
高速軸軸承蓋上的螺釘：GB5783～86 M8X12,材料Q235
低速軸軸承蓋上的螺釘：GB5783～86 M8×20,材料Q235
螺栓：GB5782～86 M14×100，材料Q235
箱體的主要尺寸：
：
(1)箱座壁厚z=0.025a+1=0.025×122.5+1= 4.0625 取z=8
(2)箱蓋壁厚z1=0.02a+1=0.02×122.5+1= 3.45
取z1=8
(3)箱蓋凸緣厚度b1=1.5z1=1.5×8=12
(4)箱座凸緣厚度b=1.5z=1.5×8=12
(5)箱座底凸緣厚度b2=2.5z=2.5×8=20

(6)地腳螺釘直徑df =0.036a+12=
0.036×122.5+12=16.41(取18)
(7)地腳螺釘數目n=4 (因為a<250)
(8)軸承旁連接螺栓直徑d1= 0.75df =0.75×18= 13.5 (取14)
(9)蓋與座連接螺栓直徑 d2=(0.5-0.6)df =0.55× 18=9.9 (取10)
(10)連接螺栓d2的間距L=150-200
(11)軸承端蓋螺釘直d3=(0.4-0.5)df=0.4×18=7.2(取8)
(12)檢查孔蓋螺釘d4=(0.3-0.4)df=0.3×18=5.4 (取6)
(13)定位銷直徑d=(0.7-0.8)d2=0.8×10=8
(14)df.d1.d2至外箱壁距離C1
(15) Df.d2

(16)凸台高度：根據低速級軸承座外徑確定，以便於扳手操作為准。
(17)外箱壁至軸承座端面的距離C1＋C2＋（5～10）
(18)齒輪頂圓與內箱壁間的距離：＞9.6 mm
(19)齒輪端面與內箱壁間的距離：=12 mm
(20)箱蓋，箱座肋厚：m1=8 mm,m2=8 mm
(21)軸承端蓋外徑∶D＋（5～5．5）d3

D～軸承外徑
(22)軸承旁連接螺栓距離：盡可能靠近，以Md1和Md3 互不幹涉為准，一般取S＝D2.

九、潤滑與密封
1.齒輪的潤滑
採用浸油潤滑，由於為單級圓柱齒輪減速器，速度ν<12m/s，當m<20 時，浸油深度h約為1個齒高，但不小於10mm，所以浸油高度約為36mm。
2.滾動軸承的潤滑
由於軸承周向速度為，所以宜開設油溝、飛濺潤滑。
3.潤滑油的選擇
齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利，考慮到該裝置用於小型設備，選用GB443-89全損耗系統用油L-AN15潤滑油。
4.密封方法的選取
選用凸緣式端蓋易於調整，採用悶蓋安裝骨架式旋轉軸唇型密封圈實現密封。密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為GB894.1-86-25軸承蓋結構尺寸按用其定位的軸承的外徑決定。

十、設計小結
課程設計體會
課程設計都需要刻苦耐勞，努力鑽研的精神。對於每一個事物都會有第一次的吧，而沒一個第一次似乎都必須經歷由感覺困難重重，挫折不斷到一步一步克服，可能需要連續幾個小時、十幾個小時不停的工作進行攻關；最後出成果的瞬間是喜悅、是輕松、是舒了口氣！
課程設計過程中出現的問題幾乎都是過去所學的知識不牢固，許多計算方法、公式都忘光了，要不斷的翻資料、看書，和同學們相互探討。雖然過程很辛苦，有時還會有放棄的念頭，但始終堅持下來，完成了設計，而且學到了，應該是補回了許多以前沒學好的知識，同時鞏固了這些知識，提高了運用所學知識的能力。

十一、參考資料目錄
[1]《機械設計基礎課程設計》，高等教育出版社，陳立德主編，2004年7月第2版；
[2] 《機械設計基礎》，機械工業出版社 胡家秀主編 2007年7月第1版

9. 機械設計課程設計---設計帶式輸送機傳動裝置

參考：

可伸縮膠帶輸送機與普通膠帶輸送機的工作原理一樣，是以膠帶作為牽引承載機的連續運輸設備，它與普通膠帶輸送機相比增加了儲帶裝置和收放膠帶裝置等，當游動小車向機尾一端移動時，膠帶進入儲帶裝置內，機尾回縮；反之則機尾延伸，因而使輸送機具有可伸縮的性能。

結構概述

伸縮膠帶輸送機分為固定部分和非固定部分兩大部分。固定部分由機頭傳動裝置、儲帶裝置、收放膠帶裝置等組成；非固定部分由無螺栓連接的快速可拆支架、機尾等組成。

1、 機頭傳動裝置由傳動捲筒、減速器、液力聯軸器、機架、卸載滾筒、清掃器組成。

n 機頭傳動裝置是整個輸送機的驅動部分，兩台電機通過液力聯軸器、減速器分別傳遞轉距給兩個傳動滾筒（也可以用兩個齒輪串聯起來傳動）。用齒輪傳動時，應卸下一組電機、液力聯軸器和減速器。

n 液力聯軸器為YL-400型，它由泵輪、透平輪、外殼、從動軸等構成，其特點是泵輪側有一輔助室，電機啟動後，液流透過小孔進入工作室，因而能使負載比較平衡地啟動而電機則按近於堅載啟動，工作時殼體內加20號機械油，充油量為14m3，減速器採用上級齒輪減速，第一級為圓弧錐齒輪，第二、第三級為斜齒和直齒圓柱齒輪，總傳動比為25.564，與SGW-620/40T型刮板輸送機可通用互換，減速器用螺栓直接與機架連接。

n 傳動捲筒為焊接結構，外徑為Φ500毫米，捲筒表面有特製的硫化膠層，因此對提高膠帶與滾筒的eua值，防止打滑、減少初張力，具有較好的效果。

n 卸載端和頭部清掃器，帶式逆止器，便於卸載，機頭最前部有外伸的卸載臂，由卸載滾筒和伸出架組成，滾筒安裝在伸出架上，其軸線位置可通過軸承兩側的螺栓進行調節，以調整膠帶在機頭部的跑偏，在卸載滾筒的下部裝有兩道清掃器，由於清掃器刮板緊壓在膠帶上，故可除去粘附著的碎煤，帶式逆止器以防止停車時膠帶倒轉。

n 機架為焊接結構，用螺栓組裝，機頭傳動裝置所有的零部件均安裝在機架上。電動機和減速器可根據具體情況安裝在機架的左側或右側。

2、 儲帶裝置包括儲帶轉向架、儲帶倉架、換向滾筒、托輥小車、游動小車、張緊裝置、張緊絞車等。

n 儲帶裝置的骨架由框架和支架用螺栓連接而成，在機頭傳動裝置兩具轉框架上裝有三個固定換向滾筒與游動小車上的兩個換向滾筒一起供膠帶在儲帶裝置中往復導向，架子上面安裝固定槽形托輥和平托輥，以支撐膠帶，架子內側有軌道，供托輥不畫和游動小車行走。

n 固定換向滾筒為定軸式，用於儲帶裝置進行儲帶時，用以主承膠帶，使其懸垂度不致過大，托輥小車隨游動小車位置的變動，需要用人力拉出或退回。

n 游動小車由車架、換向滾筒、滑輪組、車輪等組成，滑輪組裝在車身後都與另一滑輪組相適應，其位置可保證受力時車身不被抬起，這樣，對保持車身穩定，防止換向滾筒上的膠帶跑偏效果較好，車身下部還裝著止爬鉤，用以防止車輪脫軌掉道。

n 游動小車向左側移動時，膠帶放出，機身伸長，游動小車向右側移動時，膠帶儲存，機身縮短，通過鋼絲繩拉緊游動小車可使膠帶得到適當的張緊度。

n 在儲帶裝置的後部，設有張緊絞車，膠帶張力指示器和張力緩沖器，張力緩沖器的作用是使輸送機（在起動時讓膠帶始終保持一定的張力，以減少空載膠帶的不適度和膠帶層間的拍打）。

3、 收放膠帶裝置位於張緊絞車的後部，它由機架、調心托輥、減速器、電動機、旋桿等組成，其作用是將膠帶增補到輸送機機身上或從輸送機機身取下，機架的兩端和後端，各裝一旋桿，當增加或減少膠帶時用以夾緊主膠帶，調心托輥組供捲筒收放膠帶時導向，工作時將捲筒推進機架的一端用尾架頂起，另一端頂在減速器出軸的頂尖上，開動電動機通過減速器出軸的撥盤帶動捲筒，收卷膠帶，放出膠帶，放出膠帶時不開電機由外拖動捲筒反轉，在不工作時活動軌可用插銷掛在機架上，以縮小寬度，在活動軌上方應設置起重裝置懸弔捲筒，巷道寬度可視具體情況適當拓寬，以利膠帶收入時操作。

4、 中間架由無螺栓連接的快速可拆支架，由H型支架、鋼管、平托輥和掛鉤式槽形托輥、「V」型托輥等組成，是機器的非固定部分，鋼管可作為拆卸的機身，用柱銷固裝在鋼管上，用小錘可以打動，掛鉤式槽形托輥膠接式，槽形角30°，用掛鉤掛在鋼管的柱銷上，掛鉤上制動的圓弧齒槽，托輥就是通過齒槽掛在柱銷上的，可向前向後移動，以調節托輥位置控制膠帶跑偏。

5、 上料裝置、下料裝置；上料裝置安裝在收放裝置後邊，由轉向轉導向接上料段，運送的物料從此段裝上運至下料段，下料裝置由下料段一組斜托輥將物料卸下，下料段直接極為，機尾由導軌（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）和機尾滾筒座組成，導軌一端用螺栓固定在中支座上，並與另一導軌的前端用柱銷膠接，藉以適應底板的不平，機尾滾筒與儲帶裝置中的滾筒結構相同，能互換，其軸線位置可用螺栓調節，以調整膠帶中在機尾的跑偏，機尾滾筒前端設有刮煤板，可使滾筒表面的碎煤或粉煤刮下，並收集泥槽中，用特製的拉泥板取出，機尾加上裝有緩沖托輥組，受料時，可降低塊煤對膠帶的沖擊，有利於提高膠帶壽命

10. 設計帶式輸送機傳動裝置

下面是解題步驟，將其中的力，速度，直徑數值給換一下就行了，其他數據不用變
（1）工作軸需要功率
Pe =F*V=8×1.4=11.2KW
（2）電機所需的工作功率：
P工作=Pe/η0
=11.2/×0.8692
=12.8854KW
選擇電動機額定功率 13KW
其中η0=η帶×η2軸承×η齒輪×η聯軸器×ηw
=0.96×0.992×0.97×0.992×0.96
=0.8962
3、確定電動機轉速：
滾筒工作轉速：
n筒=60×1000V/πD
=60×1000×1.4/π×400
=66.8451r/min
計算各軸的功率（KW）
P0=P工作=12.8854KW
PI=P0×η1=12.8854×0.96=12.3700KW
PII=PI×η軸承×η齒輪=12.3700×0.99×0.97
=11.8789KW
帶式運輸機P= PII×η聯軸器=11.8789×0.992=11.7839kw
計算各軸轉速（r/min）
N0= =970r/min
nI=n0/i帶=970/4.8371=200.5334(r/min)
nII=nI/i齒輪=200.5334/3=66.8445(r/min)
運輸機軸n= nII=66.8445(r/min)
計算各軸扭矩（N