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1、1机械设计课程设计计算说明书设计题目：设计一链板式输送机传动装置（5B）班 级：03021101设 计 者：李小刚学 号：2011300642指导教师：王三民完成时间：2014 年 7 月 11日2机械设计课程设计计算说明书目录一、传动简图的拟定. 3二、电动机的选择.3三、传动比的分配.5四、传动零件的设计计算.7五、轴的设计及校核计算. .18六、轴承的选择和计算.27七、键连接的校核计算.30八、减速箱的设计.32九、减速器的润滑及密封选择.33十、减速器的附件选择及说明.34十一、设计小结.36十二、参考文献.383计算过程及计算说明一、传动简图的拟定设计一链板式输送机传动装置工作条件
2、：连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期10年（每年300个工作日），小批量生产，两班制工作，输送机工作轴转速允许误差为5%。链板式输送机的传动效率为0.95。（5B）原始数据：输送链的牵引力 kNF 6 ；输送链的速度 smv /5.0 ；输送链链轮节圆直径 mmD 399 。二、电动机类型和结构型式的选择1、电动机类型的选择：根据用途选择Y系列一般用途的全封闭自冷式三相异步电动机,此电动机具有效率高,噪声小,振动小等优点,适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体和无特殊要求的机械上。2、功率的确定：工作机所需功率 wP ：4)1000/( wwww vFP 因为 kNF 6 ； smv /5.0
3、 ； 95.0w ，把数据带入式子中，所以kWPw 158.3)95.01000/(5.06000 传动装置的总效率：联轴器效率 =0.99，滚动球轴承效率 =0.99，锥齿轮效率 =0.97，圆柱齿轮效率 （7级精度）=0.98，滚子链效率 =0.95。8674.0 95.099.097.098.099.033 滚子链球轴承圆柱锥联轴器 所需电动机的功率 dP ： kWPP wd 640.38674.0/158.3 / 电动机额定功率 mP ：按 mP dP 选取电动机型号。故选 kWPm 4 的电动机3、电动机转速的确定：计算工作机轴工作转速：min/933.23 )399/(5.0100
4、060 )/(100060 r dvnw 按表3-2(P14)推荐的传动比范围，取锥齿轮、圆柱齿轮和链传动的一级减速器传动比范围分别为23、35和25，则总传动比范围为i=1275。故电动机转速的可选范围为 min/17952.2879331.23)7512( rinn w 电动机工作功 率 mP =4KW，转速 mn =960r/min5符合这一范围的同步转速有750、1000和1500r/min。4、电动机型号的确定由上可见，电动机同步转速可选750、1000和1500r/min，额定功率为4kW。因为1000r/min的电动机最常用，因此查表17-7(P178)选择电动机型号为Y132M
5、1-6。电动机的主要参数见下表型号 额定功率/kW 满载转速mn (r/min) 额定转矩堵转转矩 额定转矩最大转矩Y132M1-6 4 960 2.0 2.0三、传动比的分配计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比： 112.40933.23/960/ wm nni2、分配各级传动比:设减速器的传动比为减i ，高速级锥齿轮传动比为1i，低速级圆柱齿轮传动比为2i ，链传动传动比为链i 。按表3-2(P14)推荐的传动比范围，取锥齿轮、圆柱齿轮和链传动的一级减速器传动比范围分别为23、35和25。经验公式 减1 25.0 ii 。为使大锥齿轮不至于过大， 31 i 。故 链减1 iii ，取
6、 链i =4，则有 028.10/ 链减 iii锥齿轮啮合的传动比： 507.225.0 减1 ii ，故 5.21 i 。圆柱齿轮啮合的传动比：i2= 减i / i1=4.0111， 42 i 。选 择Y132M1-6三相异步电动机各级传动比： 5.21 i 42 i 011.43 i6链传动的传动比： 链i =4.011。3、各轴的转速 n（r/min）1 电机轴的转速 dn : min/960rnn md 2 高速轴的转速 1n： min/9601 rnn d 3 中速轴的转速 2n ： min/3845.2/960/ 112 rinn 4 低速轴的转速 3n ： min/964/384
7、/ 223 rinn 工作轴的转速 4n ： min/933.23011.4/96/34 rinn 链4、各轴的输入功率P（kW）电机轴的输入功率 dP : kWP 640.3d 高速轴的输入功率 1P : kWPP d 604.399.0640.31 联轴器中速轴的输入功率 2P : kWPP 461.399.097.0604.312 球轴承锥齿轮低速轴的输入功率 3P : kWPP 358.399.098.0416.323 球轴承圆柱齿轮工作轴的转速 4P ： kWPP 581.399.095.0583.334 球轴承滚子链5、各轴的输入扭矩T（Nm）电机轴的输入功率 dT : mNnPT
8、 ddd 21.36960640.395509550高速轴的输入转矩 1T : mNnPT 852.36960604.395509550 111中速轴的输入转矩 2T : mNnPT 07.86384461.395509550 2227低速轴的输入转矩 3T : mNnPT 05.33496358.395509550 333工作轴的输入转矩 4T : mNnPT 139.1260934.23158.395509550 444dT 、 1T 、 2T 、 3T 、 4T 依次为电动机轴，高速轴，低速轴，链轮轴和工作机轴的输入转矩。参数 轴名 电动机轴 轴 轴 轴 工作机轴功率P/kW 3.640
9、 3.604 3.461 3.358 3.158转矩T/nm 36.21 35.852 86.07 3344.05 1260.93转速r/min 960 960 384 96 23.933传动比 1 2.5 4 4.011效率 0.99 0.9603 0.9702 0.94056、验证带速 smdnv /49999845.0100060 933.233991000604 误差为 %50003.0%1005.049999845.05.0 ，合适四、传动零件的设计计算1.圆锥齿轮的设计计算已知输入功率 kWP 96.31 ，齿数比为2.5，小齿轮的转速为960r/min，由电动机驱动，使用期为10
10、年（每年工作300天），两班制，输送机连续单向运转，工作时有轻微震动，空载启动。（1）选定齿轮类型、精度等级，材料及齿数1）选用闭式直齿圆锥齿轮传动，按齿形制 199012369/ TGB 齿形角 20 ，锥齿轮重要参数：231 z 582 z8顶隙系数 * 0.2c ，齿顶高系数 * 1ah ，螺旋角 0m ，轴夹角 90 ，不变位，齿高用等顶隙收缩齿。2）该减速器为通用减速器，速度不高故选用7级精度。3）因传递功率不大转速不高，由表10-1选择小齿轮材料为45Cr（调质），硬度为250HBS，大齿轮为45钢（调质），硬度为220HBS，二者材料硬度差为30HBS4）选小齿轮齿数 231 z
11、 ，大齿轮 5.57235.22 z ，取 582 z（2）按齿面接触疲劳强度进行设计计算由设计公式进行计算，即 3 2121 5.0192.2 uKTZd RRHEt 1）小齿轮转矩 mmNT 3522012）试取载荷系数 3.1tK3）选取齿宽系数 3.0R4）由表10-6查得材料弹性影响系数 218.189 MPaZE 5）由图10-21d按齿面的硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限， MPa6001hlim 大齿轮的接触疲劳极限 MPa5702hlim 。6）计算应力循环次数 911 107648.2 103008219606060 hjLnN 912 1010592.15.2/7648.
12、2/ uNN7）由图10-19查得接触疲劳寿命系数90.01 HNK 95.02 HNK8）计算接触疲劳许用应力 MPaSKHNH 54060090.0/1lim11 MPaSKHNH 50655092.0/2lim22 99）试算小齿轮分度圆直径代入 H 中的较小值得 mmuTKZd RR tHEt 735.665.0192.2 3 2121 10）计算圆周速度v mmdd Rtm 725.56)3.05.01(735.665.0111 smndv m /851.2 )100060/()960981.18( )100060/()( 11 11）计算载荷系数齿轮工作时有轻微振动，查表10-2得
13、 1AK由图10-8查得动载系数 14.1VK由表10-3查得齿间载荷分配系数 1 FH KK由大齿轮两端支承，小齿轮悬臂布置，查表10-9得轴承系数 14.1beHK 由 140.15.1 beHFH KKK 则接触强度载荷系数 56.12.114.114.11 HHVA KKKKK12）按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径mmKKdd tt 880.683.1/56.1735.66 /3311 mmm 870.2取标准值 mmm 313）计算齿轮的相关参数mm 6923311 mm 17458322 801.21/1arctan1 ummd 691 mmd 1742 801.211 199.682 mmB 271 mmB 272 10 199.6890 12 mmudR 591.932 121 14）确定并圆整齿宽mmRb R 953.26圆整取 mmB 272 ， mmB 271 (3)校核齿根弯曲疲劳强度1）确定弯曲强度载荷系数 56.114.12.114.11 FFVA KKKKK2）计算当量齿数 849.25801
