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1、 燕山大学机械设计燕山大学机械设计课程设计说明书题目： 同轴式带式输送机传动装置 学院（系）： 机械工程学院 年级专业： 11级轧钢三班 学 号： 110101010287 学生姓名： 梁光维 指导教师： 邱雪松 目 录1.任务说明书-12.传动方案的分析-23.电动机选择及计算-24总传动比的确定和各级传动比的-35传动装置的动力和运动参数计算-4 6.齿轮的选择和计算-57.轴的设计计算-108.轴承的选择和校核-169.键的选择和键连接的强度计算- -1810.联轴器的选择-2011.润滑和密封选择-2112.拆装和调整的说明-2113.减速箱体的附件的说明-2214设计小结. -221
2、5.参考材料- 23 计 算 及 说 明 二、传动方案分析1斜齿轮传动斜齿轮传动的平稳性较直齿圆柱齿轮传动好，常用在高速级或要求传动平稳的场合。因此将斜齿轮传动布置在第一、二级。2带传动 链式传动承载力低，但传动平稳，缓冲吸振能力强，布置在高速级。因此，斜齿圆柱齿轮传动带传动对室外微震环境而言，这样的传动方案是比较合理的。三电动机选择计算1)原始数据如下：运输带牵引力F=1736N输带工作速度V=0.64m/s 滚筒直径D=0.27m2)电动机型号选择主要参数： (1）选择电机类型 按照工作要求和工作条件，选择Y系列三相笼形异步电动机全封闭自扇冷式结构。(2）确定电机容量 电动机的输出功率为
3、由式 Pw=1.157kw 式中 取 传动总效率式中所以有 Pd=1.361KW(3）选择转速 卷筒轴工作转速为 n=45.27r/min 由二级齿轮减速器，固电动机转速 nd=45.27(840)=362.16-1810.8r/min 符合这一范围的同步转速有750rmin，1000 rmin，1500 rmin，综合考虑选择同步转速为1000 rmin，型号为Y100L-6 电动机主要性能参数 型号额定功率（w）同步转速（rmin）满载转速（rmin）Y100-L61.510009402.022四、总传动比的确定和各级传动比的分配满载时电机转速 rmin总传动比ia=20.76由，所以，取
4、i1=i2=4.556五、运动和动力参数得计算各轴转速如下:轴转速rmin2轴转速n2=3轴转速n3=n2/i2=45.285rmin卷筒轴的转速n4=n3=45.285rmin电动机输出功率为， Pd=1.361kw1轴输入功率 2轴输入功率 3轴输入功率 卷筒轴输入功率 由得，各轴输出转矩值如下电动机轴 1轴 2轴 3轴 卷筒轴 其运动和动力学参数整理于下表运动和动力学参数功率n（rmin）转矩T（）功率P（kw）传动比i效率电机轴94013.831.36110.991轴94013.721.354.5560.952轴206.3259.251.284.5560.953轴45.285257.2
5、81.2210.97卷筒轴45.285248.851.18六、传动零件的设计计算齿轮传动的设计1）传动件的选择（1）由使用条件，选择圆柱斜齿轮小齿轮选用45号钢，调质处理，硬度为240HBS大齿轮选用45号钢，正火处理，硬度为200HBS两者之差为40HBS，合适（2）选取8级精度，按GB/T 10095 （3）选取齿数 初选小齿轮齿数 =4.55625=113.9，圆整取 Z2=114=11425=4.5100= =0.0875% 满足要求（4）选取螺旋角 初选= 14 齿宽系数 =1.12)按齿面接触强度设计 按式(1） 确定载荷系数K 由表使用系数 齿轮为8级精度,估计圆周速度v=4m/
6、s, ，动载系数 由图齿间载荷分布系数，齿向载荷分布系数 KV=(2） 转矩 T2=59250(3） 查的区域系数(4） 重合度系数 ，取，(5） 螺旋角系数 。查的影响弹性系数(6） 由图可查得接触疲劳极限应力，(7） 由公式计算应力循环次数 n2jLh=60 (8） 查得寿命系数 KHN1=1.1, (9） 计算接触疲劳许用应力 取(10） 计算小齿轮分度圆直径 (11）计算圆周速度 (12）修正载荷系cos数： 查表得 (13）校正试算的分度圆直径 (14）法向模数 取（15）计算中心距 取a=160mm(16） 法向模数 取m=3(17)计算齿数 取 得 （18）螺旋角 (19)分度圆
7、直径 (20）计算齿轮宽度 取b=68mm 圆整取 3）校核齿根弯曲疲劳强度 由公式 查表得： ,校正(1） 重合度系数 (2） 计算当量齿数 (3） 查取齿形系数可得 (4） 查取应力修正系数可得 (5） 查取弯曲疲劳极限应力及寿命系数 可得分别查得(6） 计算弯曲疲劳许用应力 取失效率为1，安全系数S=1,由公式得(7） (8） 计算弯曲应力 ,合适七轴的设计和计算1）.初步计算轴径轴的材料选用常用的45钢当轴的支撑距离未定时， 无法由强度确定轴径，要用初步估算的方法，即按纯扭矩并降低许用扭转切应力确定轴径d，计算公式为： 1，3轴为外伸轴， 2轴为非外伸轴，查表取A1=A3=A2=112
8、。考虑到1轴要与电动机联接，初算直径d1必须与电动机轴和联轴器空相匹配，所以初定d1=18mmd2 =30mm；d3 =36mm2）轴的结构设计 1.输入轴的初步设计如下图： 轴的径向尺寸：当直径变化处的端面用于固定轴上零件或承受轴向力时，直径变化值要大些，可取（68）mm，否则可取（14）mm轴的轴向尺寸：轴上安装传动零件的轴段长度是由所装零件的轮毂宽度决定的，而轮毂宽度一般是和轴的直径有关，确定了直径，即可确定轮毂宽度。轴的端面与零件端面应留有距离L，以保证零件端面与套筒接触起到轴向固定作用，一般可取L=（13）mm。轴上的键槽应靠近轴的端面处。第一段轴长:联轴器长度44mm，所以初步设计
9、为40mm; 第二段轴长:轴肩到端盖需留出一定距离方便拆卸，留出长度15mm，端盖厚10mm，轴承座端面到轴承距离30mm，调整垫片厚1mm，所以，初步定为59mm; 第三段轴长:因轴承主要承受径向力，轴向力不大，故选用深沟球轴承，查标准选6205，其内径为25mm，确定于轴承内径配合轴径25mm,轴承用套桶盖定位，初步设计为31mm，第四段:安装齿轮，齿宽为39mm，所以轴长选择为37mm，非定位轴肩，所以轴径为26mm，定位轴肩直径变化大些，所以周径暂定31mm，最左端安装轴承，尺寸根据轴承确定。2输出轴的初步设计，如下图根据联轴器长度，第一段:轴长初步设计为58mm; 第二段:轴肩到端盖
10、需留出一定距离方便拆卸，留出长度15mm，端盖厚10mm，轴承座端面到轴承距离30mm，调整垫片厚1mm，所以，轴长初步定为51mm;第三段: 轴承选用圆锥滚子轴承，查标准选30209E，其内径为45mm，确定于轴承内径配合轴径45mm,轴承用套筒定位，轴长初步设计为40mm，第四段安装齿轮，齿宽为68mm，所以轴长选择为66mm:第五段：非定位轴肩，所以轴径为47mm，定位轴肩直径变化大些，所以周径暂定52mm，最左端安装轴承，尺寸根据轴承确定。3.中间轴的初步设计，如下图第一段安装圆锥滚子轴承30206E，尺寸根据轴承来定，轴长16mm，直径为30mm第二段：采用定位轴肩，轴长暂定38mm，长度14mm，第三段为齿轮轴，齿宽78mm，轴长78mmy接下来依次是齿轮，套筒，轴承，圆锥滚子轴承暂定。3）输出轴的校核齿轮上的作用力：（2）计算轴承反力水平面 竖直面 画水平面弯矩图，竖直面弯矩图和合成弯矩图及轴转矩图 3）判断危险截面 初步分析A面有较大应力集中。疲劳极限b=650Mpa ,s=360Mpa，由表查的疲劳极限-1 =0.45b=0.45650Mpa=293 Mpa0=0.81b=0.81650 Mpa =527Mpa-1=0.26b=0.26650 Mpa=169 Mpa0=0.50b=0.5650 Mpa=325 Mpa由式，得= 得4）求截面A的应
