带式输送机传动装臵中一级直齿圆柱齿轮减速器设计

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1、设计题目：带式输送机传动装置中一级直齿圆柱齿轮减速器。设计的主要内容：（1） 电动机的选择与运动参数计算； （2） 齿轮传动设计计算 （3） 轴的设计 （4） 滚动轴承的选择 （5） 键和连轴器的选择与校核； （6） 装配图、零件图的绘制 （7） 设计计算说明书的编写（8）选择一主要零件完成数控加工设计（9）对一主要零件进行三维建模说明：（8）， （9）为任选题目 录一、 传动方案拟定-二、 电动机的选择-三、 各轴运动的总传动比并分配各级传动比-四、 运动参数及动力参数计算-五、 V 带传动设计-六、 齿轮传动设计-七、 轴的设计-八、 滚动轴承的选择及校核计算-九、 键的校核计算- 十、

2、联轴器的选择-十一、 润滑与密封 -十二、 减速器附件的选择及简要说明-十三、 箱体主要结构尺寸的计算-一、传动方案拟 定设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器1 总体布局简图1 带传动 2 电动机 3 减速机 4 联轴器 5 转筒 6 传送带2 工作情况： 载荷平稳、单向旋转3 原始数据已知条件 数 据转筒直径 D(mm) 250传送带牵引力 F(KN) 15传送带速度 V(m/s) 1使用年限（年） 5二、电动机的选择1、电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和 条件，选用 Y 系列三相异步 电动机。2、选择电动机的容量工作机所需功率 Pw= w10FV工作机的效率 w =0.

3、940.96对带式输送机取 w =0.94 带入上述得：Pw 10FV15001/（10000.94 ） 1.6KW3.确定电动机的功率：电动机输出功率 Po=Pw/式中 为电动机至滚筒轴的传动装置总效率(1)传动装置的总效率：查表 22，取 V 带传动效率 为 0.96，滚动轴承（两对）为 0.99，齿轮效率 为 0.97，联轴器效率 为 0.98由 总 带 轴承 齿轮 联轴器 滚筒0.960.990.990.970.980.90(2)电机所需的工作功率：Po Pw1.77KW因载荷平稳，电动机额定功率 Pm 只需略大于 Po即可，安表 10-1 中 Y 系列电动机技术数据表选取电动机的额定

4、功率 Pm 为 2.2KW(3 确定电动机的转速滚筒轴工作转速为；nW=60x1000V/(D)=60x1000x1/(x250)=76.39r/min安表 2-1 推荐的各级传动比范围为：V 带传动比范围i=2-4,单级圆柱齿轮传动比范围:i=3-5,则总传动比范围 i=2x3-4x5=6-20,可见电动机的转速可选范围为：n=inw=(6-20)x76.39=458.34-1527.8r/min符合这一范围的同步转速有 750r/min 和1000r/min 三种，为 减少电动机的重量和价格，由附表 10-1选常用的同步转速为 1500r/min 的 Y 系列电动机 Y100L1-4,其满

5、载转速 nw=1420r/min(3)选用电动机查 JB/T9616 1999 选用 Y100L1-4 三相异步电动机，主要参数如下表 1-2：型 号额定功率KW转速r/min堵转扭矩额定转矩最大转矩额定转矩Y100L1-4 2.2 1420 2.2 2.2三、各轴运动的 总传动比并分配各级传动比1、总传动比：工作机的转速 n 筒 =60x1000V/(D)=60x1000x1/(x250)=76.39r/mini 总n 电动/n 筒1420/76.93 18.62、分配各级传动比i 总i 齿i 带为使 V 带传动的外廓尺寸不致 过大，取 V 带传动的传动 比 i 带=4，则齿轮传动比：i 齿

6、i 总/i 带18.6/4=4.65四、运动参数及 动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）n 电 1420r/min) nn 电/i 带1420/4355(r/min)nn/i 齿355/4.6576.34(r/min)n 筒n76.34(r/min)2、计算各轴的功率（KW）P 电 Po 1.77KWP Po带1.770.961.7KWP Po轴承 齿轮1.70.990.971.57KWP 筒P 轴承 联轴器1.570.990.981.52KW3、计算各轴转矩T 电9550Po/n 电95501.77/1420=11.9NmTI 9550P/n95501.7/355=45.73NmT95

7、50P/n95501.57/76.34=196.4NmT 筒9550P 筒/n 筒95501.52/76.34=190.15Nm将上述数据列表如下：轴名参数 电动机 I 轴 II 轴 滚筒轴转速 n(r/min) 1420 355 76.34 76.34功率 p(kw) 1.77 1.7 1.57 1.52转 矩 T(Nm) 11.9 45.73 196.4 190.15传动比 i 4 4.65 1.00效率 0.96 0.96 0.98五、V 带传动设计1、 选择普通 V 带截型由表 15-8 得：kA 1.2 P 电2.2KWPCKAP 电1.22.22.64KW据 PC2.64KW 和

8、n 电1420r/min由图 15-8 得：选用 A 型 V 带2、确定小带轮基准直径由表 15-8，表 15-4，表 15-6，取 dd1 100mm3、 确定大带轮基准直径 dd2i 带4100400mm4、验算带速带速 V：Vdd1 n1/（601000）1001420/（601000）7.43m/s带速太高，离心力增大，使带与带轮间的磨檫力减小，容易打滑，带速太低，传动功率一定时所需的有效拉力过大，也会打滑。一般应使普通 V 带在 525m/s 范围内。在 525m/s 范围内，带速合适5、初定中心距 a00.7（dd1+dd2）a02（dd1+dd2）得 350a01000取 a07

9、00mm6、确定带的基准长 LdLd2a0+(dd1+d d2)/2+(dd2-dd1)/4a02700+3.14(100+400)+(400-100)/(4700)2217.5mm根据表 15-2 选取相近的 Ld2240mm7、确定实际中心距 aaa0+(Ld-L0)/2700+(2240-2217.54)/2722.64mm8、验算小带轮包角1180-57.3(d d2-dd1)/a180-57.3(400-100)/72.64156.2120（适用）9、确定带的根数单根 V 带传递的额定功率.据 dd1 和 n1，查表 15-7 得P0 1.32KWi1时单 根 V 带的额定功率增量.

10、据带 型及 i 查表 15-9 得P0 0.17KW查表 15-10，得 K0.93；查1 表 15-12 得 KL0.96ZPC/(P1+P1)KKL5.24/(1.32+0.17)0.930.961.98取 Z2 根10、计算轴上压力由表 15-1 查得 q0.11kg/m，单根 V 带的初拉力：F0 500 （2.5/K-1）+qVZVPc500x (2.5/0.93-1)+0.11x5.637.4343.726x156.03kN则作用在轴承的压力 FQFQ2ZF0sin(1/2)22156.03sin(156.03/2)610.7N11、计算带轮的宽度 BB（Z-1）e+2f（2-1）

11、15+2933mm六、齿轮传动设计（1）选择齿轮材料与热处理：所设计齿轮传动属于闭式传动，通常齿轮采用软齿面。选用价格便宜便于制造的材料，小齿轮材料为 45 钢，调质，齿面硬度 229-286HBW；大齿轮材料也为 45 钢，正火处理，硬度为 169-217HBW；精度等级：运输机是一般机器，速度不高，故选 8 级精度（2）按齿面接触疲劳强度设计该传动为闭式软齿面，主要失效形式为疲劳点蚀，故按齿面接触疲劳强度设计，再按齿根弯曲疲劳强度校核。设计公式为：d1=载荷系数 K 查表 13-8 K1.2 转矩 TI TI45730Nmm 解除疲劳许用应力H Hlim ZN/SH按齿面硬度中间值查图 1

12、3-32 Hlim1600Mpa Hlim2550Mpa接触疲劳寿命系数 Zn：按一年 300 个工作日，每天16h 计 算，由公式 N60njtn 计算N160355 1300165.11x10 7N2N1/i 齿5.11x10 /4.6571.110 7查图 13-34 中曲线 1，得 ZN11.05 ZN21.13按一般可靠度要求选取安全系数 SH1.0H1Hlim1ZN1/S Hmin600x1.05/1630 MpaH2Hlim2ZN2/SH min550x1.13/1621.5Mpa故得：H=621.5Mpa计算小齿轮分度圆直径 d1由表 13-9 按齿轮相对轴承对称布置,取 d1

13、.08 ZH2.5由表 13-10 得 ZE189.8 2/mN将上述参数代入下式d1 65.415.6218908.14573223 Xxx42.68mm取 d150mm计算圆周速度VnI d1（601000）3553.1450（601000）0.93msV6m s 故取 8 级精度合适（3）确定主要参数齿数 取 Z120 Z2Z1i 齿204.6593模数 md 1Z150202.5 符合标准模数第一系列分度圆直径d2 Z2 m202.550mm d2 Z2 m932.5232.5 mm中心距a（d1+ d2）2（50+232.5 ）2141.25mm齿宽 b dd11.085054mm取 b260mm b1b 2+5 mm65 mm(4)校核齿根弯曲疲劳强度齿形因数 YFs查图 13-30 YFs14.26 YFs23.97许用弯曲应力FFFlimY N/SF由图 13-31 按齿面硬度中间值得Flim1240Mpa Flim2 220Mpa由图 13-33 得弯曲疲劳寿命系数 YN：YN11 YN21按一般可靠性要求，取弯曲疲劳安全系数 SF1 计算得弯曲疲劳许用应力为F1Flim1YN1/SF2401/1240MpaF2 Flim2YN2/SF2201/1220Mpa校核计算F12KT