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1、1机械设计课程设计机械设计课程设计 计算说明书计算说明书设计题目：设计题目：带式输送机带式输送机班级：班级： 学号：学号：设计者：设计者：指导老师：指导老师： 2目录目录1. 题目及总体分析32. 各主要部件选择43. 选择电动机54. 分配传动比55. 运动和运动参数的设计66. 联轴器的选择和设计77. 圆柱齿轮传动的设计168. 链传动的设计189. 轴及轴承装置、键的设计34轴（输入轴）及其轴承装置、键的设计24轴（中间轴）及其轴承装置、键的设计29轴（输出轴）及其轴承装置、键的设计3410. 润滑与密封3411. 箱体结构尺寸3612. 设计总结3713. 参考文献373一.题目及总
2、体分析题目及总体分析题目：设计一个带式输送机的减速器给定条件：由电动机驱动，输送带的牵引力，运输带速度，运输机滚筒直径7000FN0.45/vm s为。单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘。工作寿命为八年，每年 300 个工作日，每天工320Dmm作 16 小时，具有加工精度 7 级（齿轮） 。 减速器类型选择：选用展开式两级圆柱齿轮减速器。 特点及应用：结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。高速级齿轮布置 在远离转矩输入端，这样，轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相 抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。高速级一般做成斜齿，低速级
3、可做成直齿。 整体布置如下：（1）图示：5 为电动机，4 为联轴器，为减速器，2 为链传动，1 为输送机滚筒，6 为低速级 齿轮传动，7 为高速级齿轮传动， 。 辅助件有:观察孔盖,油标和油尺,放油螺塞,通气孔,吊环螺钉,吊耳和吊钩,定位销,启盖螺钉,轴承套,密封圈等.。二二.各主要部件选择各主要部件选择目的过程分析结论动力源电动机齿轮一般传动高速级、低速级做成 直齿4轴承此减速器轴承所受轴向力不大深沟球轴承联轴器弹性联轴器三、选择电动机三、选择电动机1、选择电动机的类型和结构形式。由于 Y 系列三相异步电动机是一般用途的全封闭自扇冷式鼠笼型电动机是 全国统一设计的产品，具有效率高，起动转矩大
4、、噪声底、震动小、性能优良、 外形美观等优点，并且广泛应用于各种机械设备驱动，因而选择 Y 系列全封闭 自扇冷式笼形三相异步电动机。 2、选择电动机的效率（容量） 。 1） 、首先确定传动装置的总体效率。 查表得：开式链传动的效率 1=0.92，滚动轴承（球轴承一对）传动效率 2=0.99； 闭式圆柱齿轮的传动效率 1=0.97；弹性套柱销联轴器的传动效率 1=0.99；输 送带鼓轮的传动效率 1=0.97。由公式 =1234 得：由电动机至工作电机主轴之间的总效率： = 798. 097. 099. 097. 099. 092. 04工作机所须的功率：= WPKWVF59. 2100037.
5、 0107 10003 工作机所须的电动机的功率：246. 3798. 025. 0W dPP又由于工作载荷稳，因此选用 Y112M-4 型号电动机，详细如下表： 满载时额定 功率型号 转速 （r/mi n）电流 （A）功 率功率因数 （）cos堵转 电流 额定 电流堵转 转矩 额定 转矩最大 转矩 额定 转矩飞轮 转矩 N2m质 量 Kg4kwY112M- 414408.7784 .50.827.02.22.20.095435安装及外型尺寸如下表： 中心高H外型尺寸HDADACL)21(底脚安装 尺寸 BA地脚螺 栓孔直 径K轴伸尺寸 HD键公称尺 寸 hF 11226530540 1401
6、9012602848四、确定传动装置的总的出动比和分配传动比1、1）计算鼓轮轴工作转速min/675.1740014. 337. 0100060100060rDvw2）总传动比47.81675.171440wm anni2、分配传动比装置各级传动比由于链传动常取值为初取，则减速器的传动比 为5 . 32i30ii157.27347.810iiia对于两级圆柱齿轮减速器的传动比，由于高速级的传动比，)4 . 13 . 1 (1i所以初取05. 6157.2735. 135. 11ii所以 45. 405. 6157.2712iii五、运动和动力参数计算令电机的轴为 0 轴，高速轴为 1 轴，中间
7、轴为 2 轴，低速轴为 3 轴，鼓轮轴为4 轴；且相轮两轴的传动比分别为 、。01i12i23i34i1、 各轴的转速分别为：6min/14400rnnmmin/144011440010 1rinnmin/07.23805. 61440121 2rinnmin/49.5345. 407.238232 3rinnmin/83.17349.53343 4rinn1 各轴的输入功率：kwppd246. 30kwpp18. 399. 099. 0246. 32401kwpp05. 397. 099. 018. 32402kwpp93. 297. 099. 005. 33223kwpp67. 292.
8、099. 093. 21234各轴的输入转矩mNnPT53.211440246. 39550955000 0mNnPT09.21144018. 39550955011 1mNnPT37.12202.23805. 39550955022 2mNnPT12.52349.5393. 29550955033 34 4 42.67955095501430.0917.83PTNmn六、选择联轴器的类型和型号71、类型选择为了隔离振动与冲击，选用弹性套拄销联轴器2、载荷计算公称转矩：，其中电动机伸出的直径021.53TTNm28dmm由表 14-1 查得 ，故1.5,AK 1.5 21.5332.30caa
9、TKTNm3、型号选择4、从 GB5014-85 中查得 TL4 型弹性套拄销联轴器的许用转矩为83，许用最大转速为，轴控直径为 2028mm 之间，Nm5700 / minr故合用。七、圆拄齿轮传动的设计1、高速级，此时的传动比1226.056.05 19114.96115izz16.05i 1） 、选择齿轮的类型、精度等级、材料及齿数按图（1）所示的传动方案，选用直齿轮圆拄齿轮传动。运输机为一般工作机器，速度不高，故 7 精度的（GB10095-85） 。材料选择：由表 10-1 选择小齿轮材料为 40Cr（调质） ，硬度为280HBS；大齿轮材料围 45 钢（调质） ，硬度为 240HB
10、S，二者材料硬度差围 40HBS。选小齿轮的 Z1=19，则大齿轮的齿数，取26.05 19114.96z 2115z 82） 、按齿面接触强度设计由设计公式 进行计算。3211)(132. 2HEdttZ uuTkd（1）确定公式内各计算数值试选载荷系数 3 . 1tK计算小齿轮传递的转矩121.0921090TNmNm121.0921090TNmNm由表 10-7 选取齿轮系数（不对称分布） 。1d由表查得材料的弹性影响系数2/18 .198 MPaZE由图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPaH6001lim大齿轮的接触疲劳强度极限lim2550HMPa由式计算应力循环次数10 1
11、16060 1440 1 (16 300 8)3.318 10hNn jL 10 91 23.318 105.482 106.056.05NN由图查得接触疲劳强度寿命系数； 10.84HNK20.88HNK计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为，安全系数为 S=1，由式得1lim1 10.84 600504HNH HKMPaMPaS2lim2 20.88 550484HNH HKMPaMPaS（2）计算试算小齿轮分度圆直径，代入中的较小值td1H93 2311.3 21.09 106.05 1 189.82.32()39.4416.05484tdmmmm计算圆周速度 v1139.44 960 6
12、0 10002.97/60 1000td nvm s 计算齿宽11 39.4439.44dtbdmm 计算齿宽与齿高之比模数1139.442.0819t ntdmmmZ齿高2.252.25 2.084.67/39.44/ 4.678.45nthmmmb h计算载荷系数 K根据计算载荷系数 K根据，级精度，由图查得动载荷系数2.35/vm s1.11VK 由表查得直齿轮：1HFKK由表查得使用系数1AK由表用插值法查得 7 级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，1.417hK由图2查得8.45,1.423HbKh1.34FK故载荷系数1 1.10 1 1.4171.573AVHHKK K KK 按
13、实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式得3311/39.44 1.573/1.342.027ttddKKmm10计算模数1142.0272.2119dmz3） 、按齿根弯曲强度设计由式得弯曲强度的设计公式为32 11 2FSFdnYYZKTm （1）确定公式内的计算数值由图查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPaFE5001大齿轮的弯曲疲劳强度极限MPaFE3802由图查得弯曲疲劳寿命系数10.78FNK20.81FNK计算弯曲疲劳许用应力取失效概率为，安全系数为 S=1.4，由式得11 10.78 500278.571.4FNFE FKMPaMPaS22 20.81 380219.861.4F
14、NFE FKMPaMPaS计算载荷系数1 1.11 1 1.331.487AVFFKK K KK 查取齿形系数由表查得 12.85FaY22.168FaY查取应力校正系数11由表查得 11.54SaY21.802SaY计算大小齿轮的，并比较FSaFaYY 1112222.85 1.540.01576278.572.168 1.8020.01777219.86FaSaFFaSaFYYYY大齿轮的数据大（2） 、设计计算3 3 22 1.573 21.09 100.017771.481 19mmm对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模 数，可取有弯曲强度算得的模数 1.48 并就近圆整为标准值 1.5。
