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1、机械设计课程设计说明书机械设计课程设计说明书设计题目:一带式输送机传动装置设计 指导 班级 2011.01.05西北工业大学目目 录录第一部分 传动方案拟定第二部分 电动机的选择第三部分 运动参数及动力参数计算第四部分 传动零件的设计计算第五部分 轴的设计计算第六部分 轴承的选择及校核计算第七部分 键联接的选择及校核计算第八部分 联轴器的选择第九部分 润滑及密封第十部分 箱体及附件的结构设计和选择第十一部分 设计小结第十二部分 参考资料1 1、传动方案拟定、传动方案拟定设计一带式输送机传动装置1.1 工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载启动。减速机小批量生产，使用期限 10 年，两班制工作。
2、运输带允许速度误差 5%。带式输送机的传动效率为 0.96。1.2 原始数据：题号输送带的牵引力F/KN输送带的速度v/m.s-1输送带滚筒的节圆直径直径D/mm1-E 1.81.5220方案由题目所知传动机构类型为：V 带传动与齿轮传动的结合。传动简图如下：2 2、电动机选择、电动机选择2.12.1 电动机类型和结构选择因为运输机的工作条件是：连续单向工作，工作时有轻微振动。所以选用常用的 Y 系列三相异步电动机。此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。2.22.2 电动机容量的选择1）工作
3、机所需功率wP= (kw)wP1000Fv2）电动机的输出功率= (kw)0PwP由电动机至输送带的传动总效率为：=13 2345式中：、分别为带传动、轴承、12345齿轮传动、联轴器、卷筒的传动效率。查表 3-1(P13)：取=0.96、=0.99、=0.97、=0.99、=0.9612345则：=0.96 0.990.97 0.99 0.96=0.85873所以：电动机的输出功率=3.144(kw)0P1000Fv 8587. 010005 . 11800查表得：=0.961=0.992=0.973=0.994=0.965P =3.144 kw02.32.3 确定电动机输出转速=138.9
4、0 r/minwndv 601000 2206 . 1601000 根据表 3.2（P14）推荐传动比范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围 =35。取带传动比 i 0i=24 。则总传动比理论范围为：620。 i故电动机转速的可选范围为=(620) 138.90=833.42778 r/min 0nwn i根据容量和转速，由表 17-7（P178）查出二种适用的电动机型号：（如下表）方案电动机型号额定功率/kw满载转速(r/min)堵转转矩最大转矩1Y112M-4414402.22.32Y132M1-649602.02.0综合考虑初选电动机型号为 Y112M-4，电动机额定功率 4KW，满
5、载转速 1440 r/min，电动机中心高度为112mm。.3 3、计算传动装置的运动和动力参数、计算传动装置的运动和动力参数3.13.1 确定传动装置的总传动比和分配级传动比由选定的电动机满载转速和工作机主动轴转速0nwn=138.9r/minwn初选电动机型号 为4112MY可得传动装置总传动比为：=10.37iwnn090.1381440总传动比等于各传动比的乘积：=i0ii（式中 和 分别为带传动和减速器的传动比） 0ii分配各级传动装置传动比：根据表 3.2（P14） ，取 =3.0（普通 V 带）0ii7因为：=i0ii所以：=3.4570iii0 . 3 37.103.23.2
6、计算各轴的转速：高速轴 I：=480（r/min）1n0 . 3 144000in低速轴:=138.9（r/min）2nin1457. 3480卷筒轴：=138.90（r/min）3n2n3.33.3 计算各轴的功率：高速轴的输入功率：=4 0.96=3.84（KW）0101 PP10P低速轴的输入功率：3.84 0.99 0.9701=3.688（KW）卷筒轴的输入功率：=3.688 0.99 0.992323 PP422P=3.615（KW）=10.37i=3.457i=480（r/min1n）=138.9（3n2nr/min）=0.961=0.992=0.973=0.994=3.84（K
7、W1P）=3.688（KW2P）（式中、分别为相邻两轴的传动效率011223=、=、=）011123223423.43.4 计算各轴的输入转矩：电动机轴输出转矩为：轴：9550=9550=76.4 Nm1T11 nP48084. 3轴：9550=9550=253.57 Nm2T22 nP9 .138688. 3卷筒轴：248.55 Nm138.93.6159550955033 3nPT4 4、传动零件的设计计算、传动零件的设计计算4.14.1 V 带的设计1确定输送机载荷dP由课本表 6-6（P77）查得工况系数=1.3AK=1.3 4=5.2 kwdPAKP2选取 V 带型号根据 Pd=5.
8、2kW 和 n0=1440 r/min，由课本图 6-10（P80）确定为 A 型 V 带。3确定带轮直径 , 1d2d1) 选小带轮直径课本参考表 6-7 和图 6-10 选取=3.615（KW3P）=76.4 Nm1T=253.57Nm2T=248.55Nm3T=1.3AK=5.2 kwdPA 型 V 带=95 mm1d2) 验算带速v=7.16m/s v10006011 nd 100060144095 （小带轮转速）min/14400rn 3) 确定从动轮基准直径2d=i(1- )=3 95 (1-0.01)=282.15mm, 由课2d1d本表 6-8 取标准值=280 mm2d4)
9、计算实际传动比i=2.947i12 dd 952805) 验算传动比相对误差理论传动比 =3.00i传动比相对误差 =1.77%00 iii 4定中心距 和基准带长adL1) 初定中心距0a0.7（）2（）21dd 0a21dd 262.57500a按要求可取 500mm；0a2) 计算带的基准长度0dL2+（）+0dL0a221dd 02 12 4)( add =95mm1d=7.16m/sv 满足速度要求 （5m/s25 v m/s）=280 mm2d1.77%167.158合格120=1.195(kw)0P=0.17(kw)0P=0.9447k=0.99Lk=4.07zLd kkPPP)
10、(0099. 09447. 0)17. 0195. 1 (2 . 5选择 5 根 A 型 V 带；7确定单根 V 带出拉力0F查表 6-3 单位长度质量 =0.10 kg/mq=0F2) 15 . 2(500qvkvzPd=123.62 N216. 71 . 0) 195. 05 . 2(16. 752 . 55008计算压轴力=2sin21 0zFFQ)267.158sin(62.12352=1214.85 N9带轮结构设计小带轮=95mm 采用实心式结构1d大带轮=280mm 采用孔板式结构2d计算带轮轮宽 B 查表 6-10：B=（）+21zef=（）=80mm15 102154.24.
11、2 齿轮的设计1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1) 类型选择选用斜齿圆柱齿轮传动取=5z=0.10kgq=123.62N0FN85.1214QFB=80mm2) 精度选择输送机为普通减速器对精度无特殊要求，查表 8-4 取 8 级精度3) 材料选择选择小齿轮材料为 45 钢调质处理齿面硬度，大齿轮材料为 45 钢正火处HBSHB2401理齿面硬度为，两轮齿面硬度HBSHB2002差为 40在 2550之间合格；HBSHBS4) 初选齿数现为软齿面齿轮，齿数以比根切齿数较多为宜，初选小齿轮齿数，大齿轮齿数201z取=6914.6920457. 312uzz2z实际传动比为 ，误差很小，45.
12、 3206912zzu故可以满足要求；选螺旋角，则15同理，19.22)15(cos3 11 zzv56.762vz2按齿面接触疲劳强度设计 32d1 1)(12HHEzz uuKTd确定设计公式中各参数：1）选载荷系数：参考表 8-3，原动机为平稳K工作的电动机，载荷均匀，K 为 1.01.2，取8 级精度小齿轮 45 钢调 质HBSHB2401大齿轮 45 钢正 火HBSHB2002合格201z692z合格K=1.2较大值 1.2.；2）小齿轮传递的转矩=76400 NmmNmT.47613）选取齿宽系数查表减速器为一级齿轮结构，可设计齿轮支承对称，参考表 8-5，, 为 0.91.4，现
13、选=1.0；dd4）弹性系数Ez钢对钢，=189.8EzMPa5）齿面的接触疲劳强度极限即为大齿轮limH的接触疲劳极限2limH由，从表 8-7 插值得HBSHB2002=510Mpa2limlimHH6）应力循环次数8100 . 41030016455. 3/4806060hntN7）接触疲劳寿命系数60KNN HN64 . 2 01099. 9)(30HBSN因 NN0,故 KHN=18）计算许用应力H由表 8-6 取安全系数 SH=1.0MPaSKHHN H510HlimNmT4 .761=1d=510Mp2H9) ZH=2.457，45. 1,41. 1试算小齿轮分度圆直径1d 32
14、d1 1)(12HHEzz uuKTdmm93.58)5108 .1895 . 2(455. 31455. 341. 10 . 14 .762 . 1232 计算模数mm589. 215cos2293.58cosm11 nzd3按齿根弯曲疲劳强度设计1) 由表 8-8，查得齿形系数232. 2,74. 221FaFaYY2) 由表 8-9,对小齿轮，大齿轮HBSHB2401，插值得HBSHB2002MPa67.181MPa1952limF1limF 3) 由表 8-6 取安全系数 SF=1.3，计算弯曲疲劳寿命系数96104 NKFN因为，故68104104N1FNK许用应力MPa77.139
15、MPa1502lim 21lim 1FFFN FFFFN FSKSK4) 比较015969. 0Y018267. 0Y2211FFaFFa前者较大875. 01201Y由此可得，1.760mm)(cos2 311 2 13 1FFdY zYKTm4决定模数因为取mm589. 2mnmm.25. 3mn5 计算中心距：147mm2cos)(a21zzmn6 修正螺旋角：3 .101472)6920(25. 3arccos2)(arccos21 azzmn7 端面模数 31. 33 .10cosn tmm6 主要几何尺寸计算1) 计算分度圆直径、，齿顶圆直径、，1d2d1ad2ad齿轮中心距 ，齿宽 、a1b2bm=3.25mm=66mm1d=234mm2d取mmb681mmb662mm682mm66mm6 .2342mm6
