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1、机械原理课程设计计算说明书设计题目：设计带式输送机的传动装置 过程装备与控制工程 12032014 年 7 月 1 日设计任务书 3一、 传动方案的拟定 3二、 电动机的选择 3三、 传动比的分配 4四、 V 带的设计和带轮设计 4五、 齿轮设计计算 6六、 轴的设计计算及校核 8七、 键的选择与强度校核 12八、 滚动轴承的选择与校核 13九、 联轴器的选择 13十、 减速器的润滑密封设计 14十一、 箱体的尺寸计算和附件及简要说明 15十二、 设计小结 15一、设计任务书 1、 设计题目：设计带式输送机的传动装置（简图如下）2、带式输送机原始数据 传送带拉力 F（N）:2200 传送带速度
2、 V(m/s)：1.6 卷筒直径 D（mm）：3803、工作条件 带式输送机连续单向运转，工作平稳无过载，空载起动，输送带速度允许误差5% ；两 班制工作（每班按 8 小时计算） ，使用期限 12 年，小批量生产。4、设计成果 （1）设计说明书一份，（2）设计图纸包括：总装图，一齿轮零件图，一轴零件图。二、传动方案的分析与拟定电动机出入功率，通过 V 型传送带将功率传至减速箱（减速箱由单级齿轮减速，获得较大的增力）最终通过联轴器、卷筒、运输带将功率输出。所以传动方案拟定如图三、电动机的选择 工作轴的输出功率=FV=op3520W1.62200（1）查 V 带传动效率得：窄 V 带 9095%
3、；普通 V 带：帘布结构 8792%；绳结结构 9296%：同步带 9298%帘布结构抗拉强度高，但柔韧性和抗弯强度较差，所以，绳结结构 V 带适用于转速高，带轮结构较小的场合。 故选用普通 V 带的绳结结构，96. 0b（2）滚动轴承效率在 0.980.99 取99. 0r（3）查表得通用减速器的齿轮精度为 68 。 67 级精度的闭式传动，圆柱齿轮传动 效率98. 0g（4）滑块联轴器效率99. 0v（5）滚筒与运输带间的效率为96. 01所以总的 V 带传动效率为：所以电动机输出0.88520.960.990.980.990.96功率3977KW0.88523520P0 ip电动机的输出
4、功率可选 4KW 满足误差要求故选择 Y112M-4 4KW 三相交流电动机 其参数如下：额定功率：4KW 额定转速:1440 r/min 额定电流：8.8A 额定电压：380V 功率因数：0.82 频率：84.5Hz 根据运输带的速度及卷筒直径，可得卷筒转速，80.42r/minR30Vno总传动比为0144017.91880.42i 计算传动装置的运动和动力参数 各轴转速 n（r/min） 电动机主轴：1440 r/min根据查表得推荐的传动比合理范围，取 V 带传动的传动比的范围是,而一级圆柱齿1i24:轮的传动比范围是。2i3 6则取=3，=61i2iV 带从动轮轴：480r/min滚
5、筒工作轴：80.42r/min各轴功率 p（W） 电动机主轴：4000V 带从动轮轴： （入） 38400.964000（出） 3725.5680.980.990.964000 从动齿轮轴: (入)3725.5680.980.990.964000（出） 3688.310.990.980.990.964000 滚筒工作轴： （入） 3688.310.990.980.990.964000（出）4000 0.96 0.99 0.98 0.99 0.963540.78各轴的输入扭矩(N/m)nPT9550V 带从动轮轴：3.84955076.4480从动齿轮轴:3.739550442.9480.42滚
6、筒工作轴:3.699550438.280.42五、V 带设计和带轮设计1、确定计算功率 ，为工作系数，两班制工作，每班 84.4kw41.1PKPAacAK小时，则平均一天工作 12 小时，且为空载启动，功率，载荷平稳，查表得7.5KW=1.1AK2、选取普通 V 带型号为 A 型3、初选小带轮的基准直径 经计算 d1d80mmd211d3 80240didmm 查基准直径表得最接近的直径的 d2d =236mm4、验算带速 在 525 之间1 1 180 14406.0360 100060 1000dd nv11 2 21440 80488.1 / min236dn dnrn222488.1
7、 4802%5%480nn n5、确定中心距 a )(2)(7 . 021021ddddddadd0221.2632a0500a 6、确定带长长度 02 12 21004)()(22addddaLdd dd代入数得 查表选取最接近的基准长度 取 0L1508.5mmdL1600dLmm实际中心距0 0(1600 1508.5)500545.822ddLLaamm确定中心距的调整范围 min0.015545.80.015 1600521.8daaLmmmax0.03545.80.03 1600593.8daaLmm7、验算最小包角 12157.557.5180()180(23680)163.69
8、0545.8dddda8、确定带的根数 Z、Lca KKpppz)(00计算单根 V 带的基本额定功率 ,根据，且转速为 1440r/min,查表取0P180ddmm00.68P 额定功率的增量 根据， ，查表用插值法取0P11440 / minnr3i 00.17P根据查表得包角系数，根据得带长修正系数10.96K1600dL 0.99LK 代入数据得 取 Z=6 符合推荐的轮槽数4.45.450.85 0.96 0.99z 16:9、确定带的初拉力查表得每米长度质量2 0)5 . 2(500)(qvzvKPKFca0.10/qkg m22 0(2.5)500 4.4 1.54()500(0
9、.10) (6.03)101.20.96 6 6.03caKPFqvNK zv 10、计算带传动的压轴力1 0163.62sin2 6 101.2 sin()120222pFzFN 11、带轮的结构设计小带轮大带轮槽型AA 基准宽度 b1111 基准线上槽深2.752.75 基准线下槽深8.78.7 槽间距 e150.3150.3 槽边距 f99 外径 11285.5adaddh222241.5adaddh内径3028 带轮宽度48223efB48223efB带轮结构腹板式轮辐式采用灰铸铁制造 HT15-33，其允许的最大圆周速度为 25m/s.六、齿轮设计计算 1、选定齿轮类型、精度等级、材
10、料及齿数： 小齿轮选用 45 号钢，调质处理，217255HBS 取硬度 250HBS 大齿轮选用 45 号钢，正火处理，169217HBS 取硬度 200HBS由机械零件设计手册查得lim1lim2600,380hhMPaMPalimHNHH HK Slim1lim2500,375FFMPaMPalimFNFF FK S查安全系数表，由于为软齿面 在 1.01.1 ，在 1.31.4 取为 1.0 为 1.4HSFSHSFS再查验齿轮的接触疲劳极限查表得 1 2189.8EZMPa9116060 481.7 1 (12 365 12)1.52 10hNn jL 9821/1.52 1062.
11、53 10NNi查齿面接触疲劳寿命系数表，与齿根弯曲疲劳寿命系数表得HNKFNK10.92HNK10.90FNK20.98HNK20.95FNK12552,372HHMPaMPa12321,254FFMPaMPa（1）小齿轮的转矩 T113.849550955076.13()481.7pTNmn（2）选载荷系数 K 由原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳，齿轮在两轴承间对称布置。查 机械原理与机械零件教材中查得，K 的范围是 11.2 取 K=1.1 （3）计算齿数比 u初选 则 12216nZunZ128Z 2128 6168ZZi （4）选择齿宽系数d根据齿轮为软齿面和齿轮在两轴承
12、间为对称布置。查机械原理与机械零件表得在 0.81.4 取.2 d1d（5）计算小齿轮分度圆直径1d代入数据得2131(1)3.52()EdHKT iZdig164.04dmm（6）确定齿轮模数 m取1164.042.2928dmZ2.5m (8)计算齿轮的主要尺寸(mm)11222.5 28702.5 168420dmZdmZ1211()(70420)24522addmm111(5 10)84(5 10)89 94()Bdmm取190()Bmm(9)计算圆周转速 v 并选择齿轮精度1 170 481.71.7655(/ )60 100060 1000d nvm s 按照设计要求去精度等级为
13、8 级 2、校合齿根弯曲疲劳强度 确定两齿轮的弯曲应力由公式得 计算出的值，若，则强度合格112 FFSKTYbd mF FF查表得复合齿形系数124.106,3.92FSFSYYlim1lim2500,375FFMPaMPa12321,254FFMPaMPa1 111 122 1.1 76.1 10004.10643.6470 90 2.5FFSFKTYbd m 1 222 122 1.1 76.1 10003.9241.6770 90 2.5FFSFKTYbd m满足弯曲强度3、确定主要几何尺寸齿顶圆直径ad* 1111* 22222(2)(282 1) 2.575()2(2)(1682 1) 2.5425()aaaaaaddhZh mmmddhZh mmm 齿厚 S、齿槽宽 e 2.53.9()222Pmsemm齿根圆直径fd* 11* 22(2)(282) 2.565()(2)(1682) 2.5415()fafadZhmmmdZhmmm大齿轮相关尺寸：轴孔直径，轮毂直径，轮毂宽度mmDD1046 . 143B=63，轮缘内径mm，腹板厚度，0(10 14)390aDdmmmBC6 .12
