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1、带式输送机传动装置设计计算说明书设计课题带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器的设计系（院）全套图纸加班 级 姓 名 学 号 学习小组 同组成员 指导教师 2010 2011 学年 第 2 学期 2目 录 1 设 计 任 务 书 附 12 传 动 方 案 的 分 析 与 拟 定 33 电 动 机 的 选 择 和 传 动 系 统 的 计 算 34 传 动 装 置 运 动 和 动 力 参 数 的 计 算 45 传 动 零 件 的 设 计 计 算 5-66 齿 轮 传 动 设 计 计 算 77 轴 的 设 计 计 算 及 校 核 8-118 轴 承 的 设 计 11-139 键 连 接 的 选 择
2、 及 校 核 1310 联 轴 器 的 选 择 1411 箱 体 的 设 计 14-1512 密 封 和 润 滑 的 设 计 1613 减 速 器 附 件 的 确 定 及 说 明 1614 设 计 小 结 1715 参 考 文 献 17 3传动装置的总体方案设计【1】分析确定方案通常原动机的转速与工作机的输出转速相差较大，在他们之间常采用多级传动来减速。齿轮传动具有承载能力大、效率高、允许速度高、尺寸紧凑、寿命长等特点，因此在传动装置中一般应首先采用齿轮传动。在该装置中无特殊要求可以采用直齿圆柱齿轮。带传动具有传动平稳吸振等特点，且能起过载保护的作用。但由于它是靠摩擦力来工作的，在传递同样功率
3、的条件下，当带速较低时，传动结构尺寸较大。为了减小带传动的结构尺寸，应将其布置在高速级。【2】电动机的选择（1）确定电动机的功率根据原始数据：运输带拉力 F = 2300 N 运输带速度 v = 2.2 m/s 滚筒直径 D = 330 mm工作机所需要的功率: Pw= Pwv10= 2300 102.= 5.06 kw= 总 123245V 带的传动效率轴承的传动效率2齿轮的传动效率3联轴器的传动效率4滚筒的传动效率5= 0.960.990.970.990.96 = 0.868总电动机所需的功率:Pd 4= = kw = 5.829kwPdw86.05(2) 确定电动机的转速传动比分配工作机
4、转速： = = = 127nmDv卷 筒*10630*4.1.26minr总传动比： = = = = 11.34i总 工 作 机 轴 的 转 速电 动 满 载 转 速 nwm27= 2 4 = 3 5带 i齿= * i总 带 i齿设 = 2.5 ， 则 = = = 4.53带 齿 i带总 5.241电动机转速： n = (2 4) * ( 3 5) = 762 2540 nwminr查表 12-1 选择电动机的型号为 Y132M-4电动机功率： = = 5.829 kw Pod满载转速 ： = 1440minr电动机转速： = = 14400【3】计算传动装置的运动参数及动力参数转矩 ： =
5、9550 = 9550* = 38.66 NmT0np0140829.5输入轴 mNrkwiTnPi68.92*950n57.214.6.*89.*0101101 5输出轴 mNrkwiTnPi3.40*950in15.273.463.90*.*12122122 【4】传动零部件的设计计算带传动确定计算功率并选择 V 带的带型(1) 由表 13-8 得 = 1.2 , 故：KA= * = 1.1 * 5.829 = 6.412 kwPCd(2) 根据 = 6.412 kw ， = 1440 ， 选用 A 型 。n0minr(3) 设： 大、小带轮基准直径 、 12由表 13-9 得： 应不小于
6、 75, ， 所以取 = 100 mm1 d1= ( 1 ) = * 100 * ( 1 0.01 ) mm 247 d2n1057640mm(: v 带传动的滑动率)由表 13-9 得： = 250 mm 2(4) 验算带速V = = = 7.536 10*6nd6014*.3sm带速在 5 25 范围内 ， 合适 。sm（5） 求 v 带基准长度 和中心距 a Ld初步选取中心距= 1.5 * （ + ）= 1.5 *（100 + 250 ）= 525 mma0120.7 * （ + ） 1201a2合适 。（7）求 v 带根数 Z 由式 13-5 得 ：Z = kPlc0= 1440 ，
7、 = 100 mm ，n0minrd1查表 13-5 得： = 0.17kw ( 单根普通 v 带 i 1 时额定功率的增量)0由 = 168.688 查表 13-7 和 13-2 得：1= 0.95 （包角修正系数） = 1.03 （带长修正系数）kklZ = = 2.191603.1*95)7.082.(46取 3 根 。（8）求作用在带轮轴上的压力 Fa查表 13-1 ，得 q = 0.1 , 故可得单根 V 带的初拉力mkg 7= * ( -1 )+ F0ZVPc5K5.2qv2= * ( -1 )+ 0.1*7.536*7.53636.7419.0= 237N作用在轴上的压力= 2Z
8、 sin = 2*3*237* sin N = 1379NFa021268.1【5】齿轮传动设计计算(1)材料及确定许应力查表 11-1小齿轮用 45 刚调制，齿面硬度为：197286HSB =600Mpa =400Mpa1HLim1FE大齿轮用 45 刚正火，齿面硬度为：156217HSB =600Mpa =400Mpa2i 2由表 11-5 ， 取 = 1 , = 1.25SHF= = 600Mpa = = 320Mpa1H1lim1FES1= = 600Mpa = = 320Mpa2HS2li 1FE2(2)按齿面接触强度设计设齿轮按 8 级精度制造，取载荷系数 K = 1 ，齿宽系数
9、= 0.8小齿轮上的转矩：P = * * = 5.54kwd带 轴= 9.55 * * = 0.92* N*mT106np105取 = 188 （查表 11-4）ZEd1321*2HEZudk76.52mm 8取齿数 =30 ，则 = u = 128Z121故实际传动比：i = = 4.271模数 = = 2.55mmm1Zd齿宽 = * = 76.5mm ,取 =80mm , = 85mmbb21按表（4-1）= 3mm ,实际的 = * = 90mm , = * = 384mmd1d2Zm轴中心距 = = 237mma2(3) 验算齿轮弯曲强度查图 11-8 和 11-9齿形系数：小齿：
10、= 2.6 = 1.62YFa1Sa1大齿： = 2.22 = 1.8222由上可得：= = 51.93 Mpa 320Mpa1F12ZbmYKTSaF= = 49.81Mpa = 240Mpa2F112SaF1F安全(4) 齿轮圆周速度V = = 2.71 6 10*6ndsms对照表 11-2 可知选用 8 级精度是合适的。【6】轴的设计计算及校核(1)选择轴的材料：由已知条件可知减速器传递的功率属中小功率 选 45 钢调制=650Mpa =60MpaBb1 9 由表 14-2 c = 118-107dc3nP所以 =37.45-41.30mm3考虑到轴的最小直径处要装联轴器，会有键槽存在
11、故直径加大 3%-5% 取 38.57-43.36mm由手册取标准直径 = 40mmd1(2)设计轴的结构并绘制结构草图由于设计的是单级减速器，可将齿轮布置在箱体内部中央，将轴承对称安装在齿轮两侧；轴的外伸端安装半联轴器。（a）确定轴上的零件的位置和固定方式(b) 确定各轴段的直径轴段 1 外伸端直径最小 =40mmd1轴段 2 上应有轴肩（对安装在轴段 1 上的联轴器进行定位）为顺利地在轴段 2 上安装轴承轴段 2 必须满足轴承内径的标准，故轴段 2 的直径 =45mmd2轴段 3 上安装齿轮 取 =50mm3轴段 4 =60mmd轴查轴承 6209 型滚动轴承的安装高度为 3.5 =4.5
12、+2 x 3.5=52mm5（3)确定各段长度轴段 3 的长度为 68mm 为保证齿轮端面与箱体内壁不相碰，齿轮端面与箱体内壁间应留有一定的间距，取该间距为 15mm。为保证轴承安装在箱体轴承度孔中 (轴承宽为 B=18mm)并考虑轴承的润滑，取轴承端面距箱体内壁的距离为 5mm，则轴承支点距离为 128mm.根据箱体结构及联轴器距轴承盖要有一定的距离的要求，取轴段 2 的长度为 1080mm,取轴段 1 为 75mm 在轴段 1 , 3 上为口键槽，使两键槽处于轴的同一圆柱母线上，键槽的长度比相应轮毂宽小约 5-10mm 键宽轴 1 键 b * h=12 * 8 轴 3 键 14 * 9=b* h（4）选轴的结构细节如图角，倒角退刀槽等尺寸按设计结果画出轴的结构草图。按弯扭合成强度校核轴径（a）画出轴受力图(b) 作水平面内弯矩图，支点反力为= = 2086.72NFt2dT大齿分度圆直径 = =384mmD12= = =1043.26NHABt截面的弯矩为： =75096N*mmMHI截面的弯矩为： =41535N*mmI作垂直面内的弯矩图（图 d）支点反力为= * =734.4Frtan= = =367.2NrArB2
