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1、.湖南农业大学东方院课程设计说明书 课程名称： 机械课程设计 题目名称： 带式运输机的传动装置设计 目录1、 设计任务书2、 电动机的选择3、 计算传动装置的运动和动力参数4、 传动件设计计算5、 滚动轴承和传动轴的设计6、 键的设计和计算7、 箱体结构的设计8、 润滑密封设计9、 联轴器设计10、 设计小结11、 参考文献一、设计任务书设计课题:带式运输机的传动装置设计1.传动简图： 1-电动机；2-V带；3-齿轮减数机；4-卷筒；5-运输带 6-联轴器 图1:带式运输机的传动装置2.工作条件：1）使用期限10年，二班制（每年按300天计算）2）载荷平衡3）运输物品：谷物4）单向传动，转速误
2、差不的超过5%5）工作参数: 题号 参数04运输带工作拉力（kN）2.5运输带工作速度（m/s）1.1卷筒直径（mm）400 二、电动机的选择电动机类型和结构型式根据直流电动机需直流电源，结构复杂，成本高且一般车间都接有三相交流电，所以选用三相交流电动机。又由于Y系列笼型三相异步交流电动机其效率高、工作可靠、结构简单、维护方便、起动性能较好、价格低等优点均能满足工作条件和使用条件。根据本装置的安装需要和防护要求，采用卧式封闭型电动机。Y(IP44)笼型封闭自扇冷式电动机,具有防止灰尘或其他杂物侵入之特点。故优先选用卧式封闭型Y系列三相交流异步电动机。 1.工作机所需功率Pw工作机所需功率及所需
3、的转速Nw:Pw=FV=2500（N）1.1（M/s）=2750W=2.75KW Nw=（100060V）/D=52.521132r/min, 式中：F-牵引力； V -传送速度; D -滚筒直径; 2.传动的总效率由机械课程设计课程设计手册P5表1-7一对球轴承的效率取1= 0.99一对齿轮传动的效率取2= 0.97刚性联轴器的效率取3= 1 V带的效率取4= 0.96 传动装置的总效率 = 4 2 1 1 3=0.96 0.97 0.99 0.99 1=0.9126691 3.电动机所需的输出功率PaPa=Pw/=2.75kw/0.9126691=3.0131302kw4) 确定电动机的额
4、定功率Ped由机械课程设计课程设计手册P167表 Ped Pd 取 Ped=4kw 5）电动机转速的选择V带传动比 i=4，斜齿轮的传动比i=5,则总传动比合理范围为i20，电动机转速的可选范围为nin205205211321050.42264r/min。由机械课程设计课程设计手册P167表找出有2种适用的电动机型号其技术参数及传功比的比较情况见下表：电动机转速（r/min）传动装置的传动比方案电动机型号额定功率Ped/kw同步转速满载转速总传动比齿轮传动比1Y132M1-64100096023.5423.542144011.7711.77综合考虑电动机和传动装置的尺寸，重量以及减速器的传动比
5、，比较三个方案可得 方案1：电动机转速较高，但总传动比大，传动装置尺寸较大；方案2：适中，较合适。故此选用型号为Y132M-4所选电动机额定功率Ped=4kW，满载转速nm=960r/min，总传动比适中，传动装置结构较紧凑，所选电动机的主要处型和安装尺寸如下所示：方案电动机型号额定功率Pkw电动机转速电动机重量N参考价格元传动装置的传动比堵转转矩最大转矩同步转速满载转速总传动比减速器额定转矩额定转矩2Y132M1-64100096081060011.7711.772.02.0中心高外型尺寸L（AC/2+AD）HD底脚安装尺寸AB地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸DE装键部位尺寸F（G-D）132515
6、 345 315216 1781238 8010 3三 三、计算传动装置的运动和动力参数 传动装置的总传动比及其分配 1.计算总传动比 由电动机的满载转速n m和工作机主动轴转速n w可确定传动装置应有的总传动比为：in m/n w nw52.521132 nm=960r/min i18.278357 2.合理分配各级传动比取V带的传动比i1=4，则斜齿轮的传动比i2=4.5695892，因为i1要略小于i2。 速度偏差为0.5%，所以可行。 3.各轴转速、输入功率、输入转矩 转速的计算 电动机转轴速度 n0=960r/min 轴I n1=nm/i1=240r/min 轴II n2=n1/i1
7、=52.521132r/min 各轴功率 电动机额定功率 P0=Pd=4kw轴I P1=P0*4=P0 *带=4*0.96= 3.84 Kw 轴II P2=P1*齿轮*轴承=3.84*0.97*0.99=3.687552Kw 各轴转矩 电动机转轴 T0=2.0 N轴I T1=(9550*10六次方*P1)/n1 =(9550*3.84)/240=152.28 Nm轴II T2=(9550*10六次方*P2)/n2 =(9550*3.687552)/52.521132=670.5134 Nm其中Td= (n*m)项 目电动机轴轴I轴II转速（r/min）960240360功率（kW）43.843
8、.687552转矩（Nm）2.0152.28670.5134传动比144.5695892效率10.960.9603四 、传动件设计计算（齿轮）4.1 V带传动的设计计算输入功率小齿轮转速齿数比小齿轮转矩载荷系数7.35075KW1440r/min448.74976 Nm1.3.齿轮的设计（一）底速级齿轮传动的设计计算 齿轮材料，热处理及精度考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮（1） 齿轮材料及热处理 材料：底速级小齿轮选用45Cr(调质)，齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数=20,底速级大齿轮选用45钢(调质），齿面硬度为 大齿轮240HBS， 选取齿
9、数 Z=iZ=4.569589220=91.391784 所以Z=92 =4.6 齿轮精度按GB/T100951998，选择8级，齿根喷丸强化。 选取螺纹角 =14初步设计齿轮传动的主要尺寸按齿面接触强度设计确定各参数的值:试选=1.6查课本P217图10-30 选取区域系数 Z=2.433 由课本P215图10-26 =0.74; =0.88 则=0.74+0.88=1.62 查课本P215 10-19图得：K=0.90 K=0.93 取失效概率为1%,安全系数S=1,应用图10-21d，查小齿轮的接触疲劳强度应用P205公式10-12得: =0.90600=540 =0.93560=522
10、.5 许用接触应力 =531.25MPu=4.6由P205的表10-7选取齿宽系数 由表查得材料弹性影响系数3. 计算试算小齿轮分度圆直径，有计算公式的 mm=65.12617 计算圆周速度V=(*d1t*n1)/60*1000=(3.14159*65.12617*240)/60*1000=0.81953m/s计算齿宽b和模数计算齿宽b b=165.12617mm=65.12617mm计算摸数m m= d1tcos /Z1=65.12617cos14/20=3.15958mm计算齿宽与高之比齿高h=2.25 Mnt=2.253.15958=7.10905b/h=65.12617/7.10905
11、=9.3161016计算纵向重合度=0.318=1.586计算载荷系数K使用系数=1根据V=0.81953m/s,8级精度, 查课本P194图10-8得:动载系数K=0.85查课本由P196表10-4得K=1.35查课本由P198图10-13得: K=1.29查课本由P195表10-3 得: K=1.4故载荷系数:K=10.851.41.35=1.6065按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径d=d=65.126171.6065/1.6=65.214242 计算模数=(d1cos)/Z1=（65.1322cos14）/20=3.159874mm4齿根弯曲疲劳强度设计由弯曲强度的设计公式公式在P201 (10-5) 确定公式内各计算数值 小齿轮传递的转矩T1152.28 Nm 计算当量齿数Zv1z1/cos20/ cos1421.89Zv2z2/cos92/ cos14100.71066 初选齿宽系数 按对称布置，由表查得1 初选螺旋角 初定螺旋角 14 载荷系数KK=10.851.41.29=1.5351 查取齿形系数Y和应力校正系数Y查课本由P200表10-5得:齿形系数：Y(fa1)=2.75 Y(f2)=2.218 应力矫正系数Y(sa1）=1.56 Y(sa2）=1.79 重合度系数/*/
