雪橇输送机械设计

求带式输送机传动装置设计

课程设计说明书

一.电动机的选择：

1.选择电动机的类型：

按工作要求和条件，选用三机笼型电动机，封闭式结构，电压380V，Y系列斜闭式自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。（手册P167）

选择电动机容量 ：

滚筒转速：

负载功率:

KW

电动机所需的功率为：

（其中： 为电动机功率， 为负载功率， 为总效率。）

2.电动机功率选择：

折算到电动机的功率为:

3.确定电动机型号：

按指导书 表1推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围为: .取V带传动比 ，则总传动比理论范围为 ，故电动机转速的可选范围为

符合这一范围的同步转速有750,1000和1500

查手册 表 的：选定电动机类型为：

其主要性能：额定功率： ,满载转速: ，额定转速: ,质量:

二、确定传动装置的总传动比和分配传动比

1.减速器的总传动比为：

2、分配传动装置传动比：

按手册 表1，取开式圆柱齿轮传动比

因为 ,所以闭式圆锥齿轮的传动比 .

三.运动参数及动力参数计算:

1.计算各轴的转速:

I轴转速：

2.各轴的输入功率

电机轴：

I轴上齿轮的输入功率:

II轴输入功率：

III轴输入功率：

3.各轴的转矩

电动机的输出转矩：

四、传动零件的设计计算

1.皮带轮传动的设计计算:

（1）选择普通V带

由课本 表5.5查得：工作情况系数：

计算功率:

小带轮转速为：

由课本 图5.14可得：选用A型V带：小带轮直径

（2）确定带轮基准直径,并验算带速

小带轮直径 ,参照课本 表5.6,取 ,

由课本 表5.6,取

实际从动轮转速:

转速误差为:

满足运输带速度允许误差要求.

验算带速

在 范围内,带速合适.

(3)确定带长和中心距

由课本 式5.18得:

查课本 表5.1,得:V带高度:

得:

初步选取中心距:

由课本 式5.2得:

根据课本 表5.2选取V带的基准长度:

则实际中心距:

(4)验算小带轮包角:

据课本 式5.1得: (适用)

(5)确定带的根数:

查课本 表5.3,得: .查课本 表5.4,得:

查课本 表5.4,得: .查课本 表5.2,得:

由课本 式5.19得:

取 根.

(6)计算轴上压力

查课本 表5.1,得:

由课本 式5.20,得:单根V带合适的张紧力:

由课本 式5.21,得:作用在带轮轴上的压力为 :

2、齿轮传动的设计计算:

(1)选择齿轮材料及精度等级

初选大小齿轮的材料均为45钢,经调质处理,硬度为

由课本表取齿轮等级精度为7级,初选

(2)计算高速级齿轮

1查课本 表6.2得:

取 ,

由课本 图6.12取 ,由课本 表6.3,取 ,

齿数教少取 ,取 则 .

2接触疲劳许用应力

由课本 图6.14查得: .

由课本 表6.5,查得: ,

则应力循环次数:

查课本 图6.16可得接触疲劳的寿命系数: ,

.

3计算小齿轮最小直径

计算工作转矩:

由课本 表6.8,取: ,

4确定中心距:

为便于制造和测量,初定: .

5选定模数 齿数 和螺旋角

一般: ,初选: 则 .

由 得:

由课本 表6.1取标准模数: ,则:

取 ,则: .

取 , .

齿数比:

与 的要求比较,误差为1.6%,可用.是:

满足要求.

6计算齿轮分度圆直径

小齿轮: ;

大齿轮:

7齿轮宽度

圆整得大齿轮宽度: ,取小齿轮宽度: .

8校核齿轮弯曲疲劳强度

查课本 图6.15,得 ;

查课本 表6.5,得: ;

查课本 图6.17得:弯曲强度寿命系数: ;

由课本 表6.4,得: ，

Z较大 ,取 ，

则: ，

所以两齿轮齿根弯曲疲劳强度满足要求,此种设计合理.

〈9〉齿轮的基本参数如下表所示:

名称 符号 公式 齿1 齿2

齿数

19 112

分度圆直径

58.015 341.985

齿顶高

3 3

齿根高

3.75 3.75

齿顶圆直径

64.015 347.985

齿根圆直径

50.515 334.485

中心距

200

孔径 b

齿宽

80 75

五、轴的设计计算及校核：

1.计算轴的最小直径

查课本 表11.3,取:

轴:

轴:

轴:

取最大转矩轴进行计算,校核.

考虑有键槽,将直径增大 ,则: .

2.轴的结构设计

选材45钢,调质处理.

由课本 表11.1,查得: .

由课本 表11.4查得: , .

由课本 式10.1得:联轴器的计算转矩:

由课本 表10.1,查得: ,

按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件,查手册 表8-7,

选择弹性柱销联轴器,型号为: 型联轴器,其公称转矩为:

半联轴器 的孔径: ,故取: .

半联轴器长度 ,半联轴器与轴配合的毂孔长度为: .

(1)轴上零件的定位,固定和装配

单级减速器中可以将齿轮安排在箱体中央,相对两轴承对称分布.齿轮左面由套筒定位,右面由轴肩定位,联接以平键作为过渡配合固定,两轴承均以轴肩定位.

(2)确定轴各段直径和长度

1 段:为了开云全站app满足半联轴器的轴向定位要求, 轴段右端需制出一轴肩,故取 段的直径 ,左端用轴端挡圈定位,查手册表按轴端去挡圈直径 ,半联轴器与轴配合的毂孔长度: ,为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上,故段的长度应比略短,取: .

2初步选择滚动轴承,因轴承同时受有径向力和轴向力的作用 ,故选用蛋列圆锥滚子轴承,参照工作要求并根据: .

由手册 表 选取 型轴承,尺寸: ，轴肩

故 ，左端滚动轴承采用绉件进行轴向定位,右端滚动轴承采用套筒定位.

3取安装齿轮处轴段 的直径： ，齿轮右端与右轴承之间采用套筒定位,已知齿轮轮毂的宽度为 ,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短与轮毂宽度,故取： ,齿轮右端采用轴肩定位,轴肩高度 ,取 ,则轴环处的直径： ，轴环宽度： ,取 ， ，即轴肩处轴径小于轴承内圈外径,便于拆卸轴承.

4轴承端盖的总宽度为： ,取： .

5取齿轮距箱体内壁距离为: .

, .

至此,已初步确定了轴的各段直径和长度.

(3)轴上零件的周向定位

齿轮,半联轴器与轴的周向定位均采用平键联接

按 查手册 表4-1,得:平键截面 ,键槽用键槽铣刀加工,长为: .

为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性,故选择齿轮轮毂与轴的配合为; ,半联轴器与轴的联接,选用平键为: ,半联轴器与轴的配合为: .

滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的,此处选轴的直径尺寸公差为: .

(4)确定轴上圆角和倒角尺寸,

参照课本 表11.2,取轴端倒角为: ,各轴肩处圆角半径: 段左端取 ,其余取 , 处轴肩定位轴承,轴承圆角半径应大于过渡圆角半径,由手册 ,故取 段为 .

(5)求轴上的载荷

在确定轴承的支点位置时,查手册 表6-7,轴承 型,取 因此,作为简支梁的轴的支撑跨距 ,据轴的计算简图作出轴的弯矩图,扭矩图和计算弯矩图,可看出截面处计算弯矩最大 ,是轴的危险截面.

(6)按弯扭合成应力校核轴的强度.

1作用在齿轮上的力

因已知低速级大齿轮的分度圆直径为: ，

得： ， ， .

2求作用于轴上的支反力

水平面内支反力:

垂直面内支反力:

3作出弯矩图

分别计算水平面和垂直面内各力产生的弯矩.

计算总弯矩:

4作出扭矩图: .

5作出计算弯矩图: ,

.

6校核轴的强度

对轴上承受最大计算弯矩的截面的强度进行校核.

由课本 式11.4,得: ,

由课本 表11.5,得: ,

由手册 表4-1,取 ,计算得: ,

得: 故安全.

(7)精确校核轴的疲劳强度

校核该轴截面 左右两侧.

1截面 右侧:由课本 表11.5,得:

抗弯截面模量: ,

抗扭截面模量: ,

截面 右侧的弯矩: ,

截面 世上的扭矩为: ,

截面上的弯曲应力: ,

街面上行的扭转切应力: .

截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数 及 ,

由课本 图1.15,查得:

得:

由课本 图1.16,查得:材料的敏性系数为:

故有效应力集中系数为:

由课本 图1.17,取:尺寸系数 ;扭转尺寸系数: .

按磨削加工,

由课本 图1.19,取表面状态系数: .

轴未经表面强化处理,即: .

计算综合系数值为:

.

由课本第一章取材料特性系数: .

计算安全系数 :

由课本 式,得: ,

.

由课本 表11.6,取疲劳强度的许用安全系数: .

,故可知其安全.

2截面 左侧

抗弯截面模量为: .

抗扭截面模量为: .

弯矩及弯曲应力为: ,

扭矩及扭转切应力为: ,

过盈配合处的 值: ,由 ,得: .

轴按磨削加工,由课本 图1.19,取表面状态系数为: .

故得综合系数为： ,

.

所以在截面 右侧的安全系数为： ,

.

.

故该轴在截面右侧的强度也是足够的.

3. 确定输入轴的各段直径和长度

六. 轴承的选择及计算

1.轴承的选择：

轴承1：单列圆锥滚子轴承30211（GB/T 297-1994）

轴承2：单列圆锥滚子轴承30207（GB/T 297-1994）

2.校核轴承：

圆锥滚子轴承30211，查手册：

由课本 表8.6，取

由课本 表8.5，查得：单列圆锥滚子轴承 时的 值为： .

由课本 表8.7，得：轴承的派生轴向力： , .

因 ，故1为松边，

作用在轴承上的总的轴向力为： .

查手册 表6-7，得:30211型 , .

由课本 表8.5，查得： ,

,得: .

计算当量动载荷： ,

.

计算轴承寿命，由课本 式8.2，得： 取: .

则： .

七.键的选择和计算

1.输入轴：键 ， ， 型.

2.大齿轮：键 ， ， 型.

3.输出轴：键 ， ， 型.

查课本 表3.1， ,式3.1得强度条件: .

校核键1： ;

键2： ;

键3： .

所有键均符合要求.

八.联轴器的选择

选择 轴与电动机联轴器为弹性柱销联轴器

型号为： 型联轴器:

公称转矩: 许用转速: 质量: .

选择 轴与 轴联轴器为弹性柱销联轴器

型号为： 型联轴器:

公称转矩: 许用转速: 质量: .

九.减数器的润滑方式和密封类型的选择

1、 减数器的润滑方式：飞溅润滑方式

2、 选择润滑油：工业闭式齿轮油（GB5903-95）中的一种。

3、 密封类型的选择：密封件：毡圈1 30 JB/ZQ4606-86

毡圈2 40 JB/ZQ4606-86

十.设计小节

对一级减速器的独立设计计算及作图，让我们融会贯通了机械专业的各项知识,更为系统地认识了机械设计的全过程，增强了我们对机械行业的深入了解,同时也让我们及时了解到自己的不足，在今后的学习中会更努力地探究.

十一.参考资料

1.“课本”：机械设计/杨明忠 朱家诚主编 编号 ISBN 7-5629-1725-6 武汉理工大学出版社 2004年6月第2次印刷.

2.“手册”：机械设计课程设计手册/吴宗泽，罗圣国主编 编号ISBN7-04-019303-5 北京高等教育出版社 2006年11月第3次印刷.

3“指导书”：机械设计课程设计指导书/龚桂义，罗圣国主编 编号ISBN 7-04-002728-3 北京高等教育出版社 2006年11月第24次印刷.

雪橇指的是什么呢?

雪橇指的是一种在雪地或冰上滑行的、没有轮子的交通运输工具。一般用狗、鹿、马等畜力牵引拖拉，也可由人力挽拉或撑竿滑行。雪橇起源于瑞士山地，后逐渐在欧洲、北美和亚洲等国家流行。雪橇最初为木制，后发展成用金属制作。1884年英国举行首次雪橇公开赛。1924年被列为首届冬奥会比赛项目，分有舵雪橇和无舵雪橇两种类型。

雪橇介绍说明

雪橇起源于北欧，又称北欧冰橇。1883年2月12日，瑞士人皮特(PeterMinsch)和澳大利亚人乔治GeorgeRobertson联手进行了一次“伟大的国际冰橇比赛”，他们用时9分15秒滑过在瑞士达沃斯4公里的赛道。随后这个运动在瑞士、奥地利、德国、意大利以及美国等国家迅速兴起。

1887年瑞士圣莫里茨地区的机械专家马蒂斯(Mattis)设计制作了世界上的第一个比赛冰橇。自20世纪50年代始，随着无舵雪橇的兴起，冰橇逐渐被淘汰。冰橇滑降时，运动员头在前，俯卧在冰橇上，利用安装在专用皮靴前部的防滑钉控制冰橇的运动方向或制动。

仅在1928年和1948年被列为冬奥会比赛项目。当下的雪橇比赛中，选手的速度可以达到每小时140公里或者更大，其离心力超越5G。

钢架雪车“冰上俯冲机”

钢架雪车

钢架雪车（Skeleton，俯式冰橇、平底雪橇）为雪上运动，是在传统雪车的基础上延伸出来的运动项目，比赛或参与活动时，运动员需面朝前俯卧在雪橇上，在冰道上高速滑行而下。钢架雪车又称“冰上俯冲机”，目前在冬奥会上只设立了男、女个人项目。

项目起源

源于19世纪瑞士小城圣莫里茨

该项目19世纪起源于瑞士山区的小城圣莫里茨，第一次钢架雪车比赛在1884年举行，参赛者是在结冰的道路上举行比赛，从圣莫里茨滑到塞勒里那，获胜者得到一瓶香槟当做奖赏。1888年，圣莫里茨地区一位叫马蒂斯（ Mattis）的机械师，经过了2个多月的研究和设计，制造出了一台安装有操纵舵的木框架结构的长雪橇。于是，人们就将这种雪橇称为有舵雪橇。马蒂斯的雪橇展岀后，立即获得了推广。有舵雪橇项目由此迅速地开展起来，并且成为圣莫里茨接待 旅游 者的一项重要活动内容。1892年，人们将这项以卧式姿势滑冰橇的运动和雪橇正式定名为Skeleton，因为这种雪车的造型类似人体的骨架，也称骨架雪车。同年，英国人蔡尔德使用了一架主要以金属为材料制成的新雪橇，后来被正式命名为钢架雪车。

钢架雪车运动的最高国际、国内组织机构分别是国际有舵雪橇和平底雪橇联合会、中国雪车协会。

历史 渊源

第二届冬奥会列为正式项目

1928年第二届冬奥会在钢架雪车的发源地——瑞士圣莫里茨举行，钢架雪车即被列为冬奥会正式比赛项目。但由于只有圣莫里茨建有钢架雪车赛道，具备比赛条件，所以在其他地点举办的第三届、第四届冬奥会上都无法进行这项比赛。

直到20年后，第五届冬奥会再度回到了圣莫里茨，钢架雪车才第二次成为了正式赛项。然而由于具有一定的危险性，1948年冬奥会之后，钢架雪车项目被国际奥委会取消，长期被排除在冬奥会之外。直到2002年美国盐湖城冬奥会，钢架雪车才再度成为冬奥会的比赛项目。

北京冬奥

共产生两枚金牌

北京冬奥会钢架雪车共将产生两枚金牌，分别来自男、女子个人项目。

比赛场馆：延庆赛区国家雪车雪橇中心。

比赛时间：2月10日至12日，两枚金牌分别在2月11日和12日产生。

统筹/杜锐

供图/北京冬奥组委

无舵雪橇是冬季奥运会项目，雪橇的规格结构是如何制定的？

无舵雪橇就是雪地里的火箭，它是充满激情的雪地运动，只要你玩过一次无舵雪橇肯定会对它产生深刻的影响。无舵雪橇的魅力就是这么大，但是无舵雪橇是属于勇敢者的运动，没有一定冒险精神的人是从事不了这项运动的。

让你坐在时速145公里，既没有方向控制装置，也没有制动装置的无舵雪橇上滑行，你确定你能有那个勇气吗？恐怕不能吧！当然无舵雪橇的雪橇的结构也是为了适应运动而设计，今天小编就和大家讲讲无舵雪橇运动雪橇的结构。

一、雪橇的基本规格

雪橇全长为70-140厘米，宽为34-38厘米，高为8-20厘米。在无舵雪橇运动中，只要尺寸在这个范围内都可以。

毕竟每名运动的身材是不同的，在保证符合比赛规定的情况下，在雪橇的制作过程中肯定也要把运动的优势体现出来。在无舵雪橇这种比赛速度快慢的急速比赛中，真的是差之毫厘谬以千里呀！

二、雪橇的重量

单人比赛用的雪橇重量不能超过20公斤，双人用的雪橇重量不能超过22公斤。

在无舵雪橇比赛中之所以对雪橇的重量有规定，因为在无舵雪橇比赛中，速度的来源就是运动员的自身重力加速度和雪橇重力加速度。所以你的雪橇重量必须符合规定才可以，毕竟体育比赛需要公平。

三、雪橇的制动装置

无舵雪橇运动中所有到的雪橇是不能有制动装置的，不仅不能有制动装置，也没有方向控制装置。正是这种要求加大了无舵雪橇比赛的难度以及观赏性。

在男子比赛中赛道长度在1000米左右，在这1000米中有弯道11-18个，高度差在70-100米之间，运动员依靠自身和雪橇的重量来获得速度。时速在130公里的无舵雪橇比赛中运动员只能通过身体姿势的改变，来控制方向，就是这么刺激。

各位读者，对于无舵雪橇运动的主要装备雪橇，您还想知道什么，可以在评论区留言。

带式输送机传动装置（机械设计课程设计）

一、传动方案分析 根据设计要求所需的性能和用途，有用机械传动的特点和布局上的要求可知：带传动具有平稳性好，能缓冲吸震、易布置在高速级，因此应择优考虑带传动。二、选择电动机和计算传动装置的运动和动力参数计算项目计算内容计算结果1、选择电动机 2、计算传动装置各轴的运动和动力参数 (1) 选择电动机为Y型全封闭笼型三相异步电动机(2) 选择电动机的功率由②式(2.1)(2.2)得 ∵ 查②表2.3，取=0.96 =0.99 =0.97 =0.99 =0.96∴ 已知F=1800N , 1.2m/s(3)确定电动机轴转速卷筒轴工作转速 已知D 240mm , 1.2m/s∵ 查②表2.2得 =2~4，i齿轮=3~5∴i总=（2~4） (3~5)=6~20∴电动机转速可选范围为 查②附表8.1选得以下类型：方案电动机型号额定功率电动机转速（ ）Ped kw同步转速满载转速1Y132M-837507102Y132S-6310009603Y100L2-4315001420 综合考虑电动机和传动装置的尺寸重量及带传动和减速器的传动比,取同步转速为1000r/min，取2方案的电动机型号为Y132 S-6 ， Ped=3KW，n满=960r/min (1) 计算总传动比 （2）分配传动比各级平均传动比： 取i齿轮=3.5， 则 因为i带i齿轮 所以合适（3）确定各轴转速由②式（2.8）和(2.10)得Ⅰ轴 Ⅱ轴 卷筒轴 （2）各轴的输入功率由②式（2.11）~(2.13)得Ⅰ轴 II轴 卷筒轴 （3）各轴输入转矩由②式(2.17)计算电动机轴的输入转矩Td 由②式(2.14)~(2.16)得I轴 II轴 卷筒轴 运动和动力参数的计算结果列于下表： P电机=2.5KWped=3KW 电动机型号为:Y132 S-6Ped=3KW，n满=960r/min