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1、 带式输送机传动系统设计带式输送机传动系统设计 两级减速器设计计算说明书 指导教师：zwj 学生：zrl Qxs 211 本说明书总体包含了带式输送机传动系统中电机选 择、传动比分配、动力和运动参数、两级减速的设计等相 关计算。 减速器设计包括： 轴的设计计算、 键的设计计算、 齿轮的设计计算、轴承的设计计算，以及轴、齿轮、箱体 的结构确定等。并给出了轴和齿轮的结构图及其参数。 SDWM 2014/4/11 1 目录目录 一、一、 设计任务设计任务. 2 二、二、 传动系统参考方案传动系统参考方案 2 三、三、 原始数据原始数据. 2 四、四、 电动机的选择电动机的选择 3 1. 电动机容量确
2、定电动机容量确定 3 2. 电动机转速的选择电动机转速的选择 3 五、五、 传动比分配传动比分配 4 六、六、 传动系统的运动和动力参数计算传动系统的运动和动力参数计算 4 1. 参数计算过程参数计算过程 4 2. 运动动力计算参数汇总运动动力计算参数汇总 . 5 七、七、 减速器传动零件的设计计算减速器传动零件的设计计算 5 1. 高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算 5 2. 低速级直齿圆柱齿轮传动的设计计算低速级直齿圆柱齿轮传动的设计计算 8 3. 根据齿轮参数确定运动与动力参数根据齿轮参数确定运动与动力参数 10 4. 齿轮结构确定齿轮结构确定 12 5.
3、轴的危险截面实际计算轴的危险截面实际计算 . 13 1) 计算分析.13 2) 模型建立.13 3) MATLAB 编程计算16 4) 数据进一步处理18 6. 轴与齿轮结合键的设计计算轴与齿轮结合键的设计计算 . 19 7. 轴承选择轴承选择 . 20 1) 各轴支反力： 20 2) 设计计算. 20 八、八、 辐板式齿轮结构图辐板式齿轮结构图 23 九、九、 轴的结构图轴的结构图 24 1. 减速器轴的主要参数汇总减速器轴的主要参数汇总 . 24 2. 减速器轴的主要结构属性及其尺寸减速器轴的主要结构属性及其尺寸 25 十、十、 轴的工作能力校轴的工作能力校核核 26 十一、十一、 减速器
4、铸造箱体结构尺寸减速器铸造箱体结构尺寸 27 十二、十二、 减速器附件及相关尺寸减速器附件及相关尺寸 28 1. 减速器齿轮浸油减速器齿轮浸油 28 2. 窥视孔盖及通气孔结构及其尺寸窥视孔盖及通气孔结构及其尺寸 28 3. 轴承盖结构及尺寸轴承盖结构及尺寸 29 4. 油标结构及几何尺寸油标结构及几何尺寸. 29 5. 放油孔及放油螺塞放油孔及放油螺塞 30 6. 起吊装置起吊装置 . 31 7. 起箱螺钉和定位销起箱螺钉和定位销 31 附录附录 32 2 一、一、 设计任务设计任务 设计带式输送机传动系统。要求传动系统中含有 V 带传动及两级圆柱齿轮减速器。 具体工作任务： 绘制减速器装配
5、图 1 张； 绘制零件工作图 2 张； 编写设计计算说明书 1 份。 二、二、 传动系统参考方案传动系统参考方案 图 A 带式输送机传动系统（V）简图 1.电动机 2.V 带传动 3.两级圆柱齿轮减速器 4.联轴器 5.滚筒 6.输送带 带式输送机由电动机驱动。 电动机1通过V带传动2将动力传入两级圆柱齿轮减速器3； 再通过联轴器 4，将动机传输至输送机滚筒，带动输送带 6 工作。 三、三、 原始数据原始数据 输送带有效拉力 = 7500； 输送带工作速度 = 0.48/； 输送机滚筒直径 = 375； 减速器设计寿命为 5 年。 3 四、四、 电动机的选择电动机的选择 按设计要求及工作条件选
6、用 Y 系列三相异步电机，卧式封闭结构，电压 380V。 1. 电动机容量确定电动机容量确定 根据已知条件由计算得知工作机所需效率 = 1000=7500 0.48 1000= 3.6 设：4输送机滚筒轴（4 轴）至输送带间的传动效率； 联轴器效率，= 0.99； 闭式圆柱齿轮传动效率，= 0.97； 对滚动轴承效率，= 0.99； 输送机滚筒效率，= 0.96； V 带传送效率，= 0.94。 估算传动系统总效率 = 011223344 式中，01= = 0.94； 12= = 0.99 0.97 = 0.9603； 23= = 0.9603； 34= = 0.99 0.99 = 0.980
7、1； 4= = 0.99 0.96 = 0.9504。 得传动系统总效率 = 0.94 0.9603 0.9603 0.9801 .9504 = 0.8075 工作机所需电动机功率=3.60.8075= 4.46 由附表 B-11I 所列 Y 系列三相异步电动机技术数据可以确定，满足 条件的电动 机额定功率应取为 5.5 kW。 2. 电动机转速电动机转速的的选择选择 根据已知条件由计算得到输送机滚筒的工作转速： =60000 =60000 0.48 3.14 375= 24.46/ 由附表 B-11 初选同步转速为 1500r/min 和 750r/min 的电动机，对应于额定功率为 5.5
8、kW 的电动机型号分别为 Y132S-4 型和 Y132M2-6 型。把两者有关技术数据及相应算得的 总传动比列于表 A。 表 A Y132S-4 型和 Y132M2-6 型电动机的技术数据 方案号 电动机型号 额定功率/kW 同步转速 满载转速 总传动比 I Y132S-4 5.5 1500r/min 1440r/min 58.87 II Y132M2-6 5.5 1000r/min 960r/min 39.25 通过对两种方案的比较可以看出：方案 I 选用的电动机转速较高、质量轻、价格低，总 传动比为 58.87，这对三级减速器传动而言不算大，故选方案 I 较为合理。 Y132S-4 型三
9、相异步电动机的额定功率= 5.5，满载转速= 1440/。由附 表 B-12 知电动机中心高 = 132，轴伸出用于装联轴器段的直径和长度分别为 = 38和 = 80。 I 来自机械设计基础课程设计 4 五、五、 传动比分配传动比分配 带式输送机传动系统的总传动比： = =1440 24.46= 58.87 由传动系统方案（图 A）知： 01= 4 （取带传动传动比最大值） 联轴器的传动比： 34= 1 由计算可得两级圆柱齿轮减速器总传动比： = 1223= 0134= 14.72 为了便于两级圆柱齿轮减速器采用浸油润滑， 当两齿轮的材料配对材料相同、 齿面硬度 350、齿宽系数相等时，考虑齿
10、面接触强度接近相等的条件，取高速级传动比： 12= 1.3= 1.3 14.72 = 4.374 低速级传动比： 23= 12= 3.365 传动系统各级传动比： 01= 4、12= 4.374、23= 3.365、34= 1 六、六、 传动系传动系统的运动和动力参数计算统的运动和动力参数计算 1. 参数计算过程参数计算过程 传动系统各轴的转速、功率和转矩计算如下： 0 轴（电动机轴） 0= = 1440/ 0= = 4.46 0= 955000= 9550 3.751440 = 29.58 1 轴（减速器高速轴/输入轴） 1=0 01=1440 4/ = 360/ 1= 0 01= 4.46
11、 0.94 = 4.19 1= 95501 1= 9550 4.19 360 = 111.22 II 2 轴（减速器中间轴） 2=1 12=360 4.374/ = 82.3/ 2= 2 12= 4.19 0.9603 = 4.03 2= 95502 2= 9550 4.03 82.3 = 467.16 II 对于某一级的扭矩，有： +1= ,+1 ,+1= 9550+1+1 5 3 轴（减速器低速轴/输出轴） 3=2 23=82.3 3.365/ = 24.46/ 3= 2 23= 4.03 0.9603 = 3.87 3= 95503 3= 9550 3.87 24.46 = 1509.6
12、 4 轴（输送机滚筒轴） 4=3 34=24.46 1/ = 24.46/ 4= 3 34= 3.87 0.9801 = 3.79 4= 95504 4= 9550 3.79 24.46 = 1479.6 2. 运动动力计算参数汇总运动动力计算参数汇总 上述计算结果和传动效率汇总于表 B： 表 B 传动比及传动效率汇总 七、七、 减速器传动零件的设计计算减速器传动零件的设计计算 1. 高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算III 计算及说明 结果 （1）选取齿轮材料及热处理方法 采用硬齿面 大、小齿轮均用 45 钢，表面淬火 两齿轮均用 45 钢 表面淬火 （2）齿面
13、硬度 小齿轮：4550HRC 大齿轮：4050HRC 小齿轮 4550HRC 大齿轮 4050HRC （3）小齿轮转矩 小齿轮转矩：1 IV= 111.22 1= 111.22 （4）取载荷系数 一般取= 1.61.8 = 1.7 （5）选取齿宽系数、 齿轮相对轴承非对称布置，取= 0.5 = 0.5 III 此表中的公式、参数表及参考图示，均参照陈晓楠、杨培林主编的机械设计基础 。 IV 下标表示对应的轴。 轴 号 电动机 两级圆柱齿轮减速器 工作机 0 轴 1 轴 2 轴 3 轴 4 轴 转速/（/） 1440 360 82.3 24.46 24.46 功率/ 4.46 4.19 4.03 3.87 3.79 转矩/（ ） 29.58 111.22 467.16 1509.6 1479.
