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1、机械设计课程设计计算说明书设计题目：带式输送机传动装置 学 院 ：机械工程学院 专 业 ：机械设计制造及其自动化 年 级 ：11级 班 级 ：11级扎钢设备及工艺3班 设 计 者：程鹏 指导教师：邱雪松 2014 年 1 月 10 日目录1、 设计任务书（3）2、 传动方案的拟定（4）3、 电动机的选择及传动装置的参数计算（4）4、 传动零件的设计计算（8）5、 轴的设计与计算 （18）6、 轴承的设计及计算 （29）7、 键的选择（32）8、 联轴器的选择（33）9、 润滑与密封的选择（33）10、 减速器的附件及说明（34）11、 其他技术说明（35）12、 设计小结（36)十三、参考资料
2、(37）39一、设计任务书1、设计题目：带式输送机传动装置。2、传动装置简图：3、原始数据及要求：； ； 3、 其他条件： 使用地点：煤厂； 生产批量：中批；载荷性质：中等冲击； 使用年限：五年一班；5、工作计划及工作量： （1）传动方案及总体设计计算 2天 （2）装配草图 8天（3）装配图抄正 5天（4）零件图 2天（5）编写说明书 2天（6）答辩 1天二、传动方案的拟定蜗杆传动蜗杆传动可以实现较大的传动比，传动平稳，噪声较小，结构紧凑，适用于中小功率的场合。采用锡青铜为涡轮材料的蜗杆传动，由于允许齿面有较高的相对滑动速度，蜗杆传动在高速级时传动效率较高，可将蜗杆传动布置在高速级，以利于形成
3、润滑油膜，可提高承载能力和传动效率。因此，将蜗杆传动布置在第一级。齿轮传动 齿轮传动的平稳性较好，传动的速度和功率范围很大，效率高（一对齿轮可达），对中心距的敏感性小，维修和装配简单，应用非常广泛，常在高速级或传动平稳的场合。因此，将齿轮传动布置在第二级。带传动 传动平稳，噪音小，能缓冲吸震，结构简单，轴间距大，成本低，外廓尺寸大，由于传动比不稳定，应布置在低速级防止打滑。三，电动机的选择及参数计算电动机类型和结构形式的选择 电动机是标准部件，因为使用地点为煤厂，载荷性质为中等冲击，所以选择Y系列（IP44）封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。电动机容量的选择工作所需要的功率为：其中：，所以：电
4、动机的输出功率为: 为电动机至滚筒轴的传动总效率，查指导手册88页表12-10，其中，联轴的传动效率，蜗杆的传动效率为 ，齿轮的传动效率，滚动轴承的传动效率，则： 电动机所需要的功率为： 因载荷性质为中等冲击，电动机额定功率需大于，查机械设计课程设计指导手册119页表14-4和120页续表14-4，选取电动机额定功率为。电动机转速的选择滚筒轴工作转速：蜗杆传动比范围：所以电动机实际转速的推荐值为：符合这一范围的同步转速有和综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和价格等因素，为使传动装置机构紧凑，选用同步转速的电动机。综上，所选电动机为：型号Y90L-6，满载转速,额定功率。总传动比的确定及分配总
5、传动比为分配传动比齿轮传动比的常用值为：取,则计算传动装置的运动和动力参数各轴的转速：电动机 ;轴1 ;轴2 ;轴3 ;卷筒轴 各轴的输入功率：电动机 ;轴1 ;轴2 ;轴3 ;卷筒轴 ;各轴的输入转矩：电机轴 ;轴1 轴2 ;轴3 ;滚筒轴 ;整理列表：运动和动力参数计算结果整理于下表：运动和动力参数表轴功率P/kW转矩T/Nm转速n/rpm电机轴0.9910.3991010.9810.2991020.67144.4150.8430.64315.7422.10卷筒轴0.62306.3322.10四，传动件的设计计算蜗轮蜗杆的选择计算1、选择蜗杆的传动类型 根据GB/T10085-1988的推
6、荐，采用渐开线蜗杆（ZI）。2、 选择材料 蜗杆传动传递的功率不大，速度中等，故蜗杆用45钢，表面硬度45HRC，蜗轮用铸锡青铜ZCuSn10P1，砂模铸造。轮芯用灰铸铁HT100制造。3、 头数 选取蜗杆头数;则蜗轮齿数,取,（符合要求）4、 按齿面接触疲劳强度进行计算 根据闭式蜗杆的传动设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，再校核齿根弯曲疲劳强度。确定许用接触应力 根据蜗杆材料为铸锡青铜ZCuSn10P1，砂型铸造模，蜗杆螺旋齿面硬度45HRC， 可从机械设计104页表7-2中查得，,，应力循环次数：则： 2、 确定(1)由上面数据可知 (2)确荷系数 因受中等冲击，机械设计109页查表
7、7-6取；由于中等冲击，故取载荷分布不均匀系数；假设蜗杆圆周速度，由于转速不高，冲击不大，因此可取，则：(3)确定弹性影响系数 由机械设计110页表7-7，因选用的是铸锡青铜蜗轮和钢蜗杆相配，故；(4)由,查机械设计110页式（7-9）下附表:， 根据,查机械设计106页表7-4得：时，蜗杆导程角：3、 确定传动尺寸（1） 取 （2） （3）校核4、 弯曲疲劳强度校核(1) 许用弯曲应力 查机械设计104页表7-2取(2)弯曲应力计算当量齿数：齿形系数：查机械设计110页表7-8,取螺旋角系数：弯曲应力： 5、热平衡计算啮合效率： 搅油效率取为0.99，滚动轴承效率取0.99/对。总效率： 其
8、中，取,传热系数,取所以热平衡符合要求。 齿轮传动选择计算1、 选精度等级、材料及齿数（1）选精度等级 运输机为一般工作机，速度不高，故选择8级精度。（2） 材料选择 由机械设计77页表6-3，选择小齿轮材料为45钢（调质），硬度240HBS，大齿轮材料为45钢（正火），硬度为190HBS，二者材料硬度差为50HBS。（3） 选取齿轮齿数 选小齿轮齿数；大齿轮齿数；圆整取 实际齿数比： 传动比误差为：（4） 选取螺旋角 初选螺旋角，齿宽系数（查机械设计94页表6-7，轴承相对齿轮不对称布置。）(5) 按齿面接触强度设计 初定小齿轮分度圆直径2、 确定载荷系数 : 查机械设计82页表6-4，选取
9、使用系数；：估计圆周速度，由机械设计82页图6-11b）得：；：端面重合度： 纵向重合度： 总重合度： 由机械设计84页图6-13，查得齿间载荷分配系数；：由机械设计85页图6-17且,得； 所以：3、 ：由机械设计87页图6-19查得，节点区域系数； ： 由机械设计87页表6-5查得，弹性系数; ：因为，取，重合度系数; :螺旋角系数；（3）计算接触疲劳许用应力 应力循环次数： 由机械设计95页图6-25查得寿命系数：,由机械设计95页图6-27c）查得接触疲劳极限应力：，取安全系数：所以：, , 取综上：将以上相关数据带入设计公式得： （4）校核并计算圆周速度 （5） 修正载荷系数 ，查机
10、械设计82页表6-11b）得动载荷系数：；（6）校正试算的分度圆直径 3、 确定参数尺寸（1） 计算法向模数 圆整成标准值，取（2）计算中心距 ,圆整取（3）按圆整后中心距修正螺旋角 修正后，计算分度圆直径：(2) 齿厚：， 取, 为保证小齿轮比大齿轮宽,所以4、校核齿根弯曲疲劳强度 （1） 计算当量齿数 查机械设计89页图6-21得：齿形系数查机械设计89页图6-22得：应力修正系数（2） 重合度系数：（3） 螺旋角系数：因为，按计算， （4） 查取弯曲疲劳极限应力及寿命系数 由机械设计96页图6-28c）查得：,由图6-28b）查得：； 由机械设计95页图6-26按 分别查得：，安全系数， 则弯曲疲劳许用应力为：, (5) 计算弯曲应力： 所以弯曲疲劳强度符合设计要求。五、 轴的设计和计算1、初步计算轴径轴的材料选用常用的45钢。
