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1、兰州交通大学毕业设计（论文）任务书课题 620N.m 带式输送机传动装置的设计计算姓名 冯攀 专业 机械设计及其自动化 班级 机设 092设计任务本题目要求完成 620N.m 带式输送机传动装置全部零部件的结构设计，利用AutoCAD 绘出施工图，利用 Solidworks 完成全部零部件的造型设计，对主要受力零件进行受力分析，并完成相关内容的论文。620N.m 带式输送机传动装置的设技术参数为：带式输送机工作转矩：620N.m运输带工作速度：0.85m/s卷筒直径：370mm工作条件：连续单向运转，工作时有轻微震动，使用期限为 10 年，小批量生产，单班制工作，运输带速度允许误差为5%设计要
2、求指导教师签字系主任签字主管院长 签章 二、电动机的选择1、按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V,Y 型。2、计算功率=Fv/1000= = =3.1 KwPw2VTD0.936系统的传动效率 1机构 V 带传动 齿轮传动 滚动轴承（一对）联轴器 卷筒传动效率 0.90 0.98 0.98 0.99 0.96符号 12345所以：512350.92 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.990.82其中齿轮为 8 级精度等级油润滑所以 Pd=Pw/3.8 kw确定转速圏筒工作转速 = =47.77 转n601vD0.93.46二级减速器的
3、传动比为 7.1 50（调质）:所以电动机的转速范围 339.4 2390通过比较，选择型号为 Y132S-4 其主要参数如下：电动机额定功率 P电动机满载转速 nm电动机伸出端直径电动机伸出端安装长度 5.5kw 1440(r.min-1) 38mm 80mm三、传动比的分配及转动校核总的转动比:i= = =30.114n07.8选择带轮传动比 i1=3，一级齿轮传动比 i2= 3.7,二级齿轮传动比 i3=2.97、由于电动带式运输机属通用机械，故应以电动机的额定功率 作为设计功eP率，用以计算传动装置中各轴的功率。0 轴（电动机）输入功率： =5.5kw0Pe1 轴（高速轴）输入功率：
4、=5.5 0.92=5.06kw12 轴（中间轴）的输入功率：=5.5 0.92 0.98 0.98=4.86kwP01233 轴（低速轴）的输入功率：=5.5 0.92 =4.62kw012320.983.4 轴（滚筒轴）的输入功率:4P0132=5.23455 0.9220.980.9930.96=4.484kw8、各轴输入转矩的计算：0 轴（电动机）的输入转矩：= =36.47 N mmT5091Pn5.9140311 轴（高速轴）的输入转矩：= =100.67 N mm5105.68 32 轴（中间轴）的输入转矩：= =357.66 N mmT5291Pn54.910273 3103
5、轴（低速轴）的输入转矩：= =986.38 N mm5305.64 34 轴（滚筒轴）的输入转矩: 总效率=0.82Y132S4 电动机P=5.5KWN=1440(r.min-1) = =957.35 N mm4T54910Pn5.489.1073310轴编号 名称 转速/(r/min) 转矩/(N.mm) 功率/KWI 电动机转轴1440 3.647 45.5II 高速轴 480 1.0067 5105.06III 中间轴 129.73 3.5766 4.86IV 低速轴 44.73 9.8638 54.62V 卷筒轴 44.73 9.5735104.484四、三角带的传动设计确定计算功功率
6、 caP1 由课表 8-6 查得工作情况系数 =1.2，故AK=1.2 5.5 =6.6 kwca=AKe2.选取窄 V 带类型根据 由课图 8-9 确定选用 SPZ 型。caPon3确定带轮基准直径由2表 8-3 和表 8-7 取主动轮基准直径 =80 mm1d根据2式（8-15） ， 从动轮基准直径 。2=3 80=240 mm2d=1id根据2表 8-7 取 =250 mm2d按2式（8-13）验算带的速度= =6.29 m/s 6.72主动轮上的包角合适6计算窄 V 带的根数 Z)(caoLPK由 =1440 r/min =80 mm =3 查课表 8-5c 和课表 8-5d 得0n1
7、di=1.60 kw =0.22kwP0P查课表 8-8 得 =0.95 =0.99 ，则KL= =3.856Z6.(1.02)950.取 =4 根。7计算预紧力 0F=2.5(1)caEPqVKv查课表 8-4 得 =0.065 Kg/m, 故q=550.3N0F26.()0.65.994主动轮基准直径 =80 mm1d从动轮基准直径 250 mm2d实际中心距533.73mma 8计算作用在轴上的压轴力 pFpF=102sinZ= 6.745.3i2=4346.38 N9.带轮结构设计略。五、齿轮传动的设计高速级齿轮传动的设计选择齿轮精度为 7 级，小齿轮材料为 40Cr（调质） ，硬度为
8、 280HBS,大齿轮材料为 45 钢（调质） ，硬度为 240HBS,两者材料硬度差为 40HBS.减速器采用圆柱斜齿轮传动，螺旋角初选为 =14初选小齿轮齿数为 2。那么大齿轮齿数为 81。3、由于减速器采用闭式传动，所以按齿面接触疲劳强度进行设计。设计公式： 1td231.()HEdZKTU确定公式中各参数，选 Kt=1.6,ZH=2.433, , =0.765, , =0.945.12=0.765+0.945=1.710由表查得齿宽系数 1.0。d查表得：材料弹性影响系数 ZE=189.812MPa再按齿面硬度查得：小齿轮得接触疲劳强度极限 590MPa，大齿轮得接lim1H触疲劳强度
9、极限： 560MPa.lim2H由计算公式：N= 算出循环次数：60ihnjL604801（288300） 1N2.76 90= =4.3821i8包角16.7V 带的根数4Z再由 N1,N2 查得接触疲劳寿命系数 =0.94, =1.05.1HNK2HN计算接触疲劳许用应力，取安全系数 S=1,失效概率 1。=0.94590=554.6Mpa1limHNS=1.05560=588Mpa2li2=571.3MPa1254.68H4、计算小齿轮分度圆直径 ,由计算公式得：1td2312.()HEtdZKTU231.617t 53.87mm1td=199.32mm2i计算小齿轮圆周速度：v =1.
10、35m/s6013.4601dn计算齿宽 b 及模数 m.b= 15.87tdmcos142.co36stntm1Z齿高:h= =2.252.376=5.346mm2.5nt=10.08387.46bh计算纵向重合度： 10.8tandZ0.318122tan141.744计算载荷系数 K已知使用系数 =1A已知 V1.35m/s7 级齿轮精度，由表查得动载荷系数 =1.05VK由表查得： 的计算公式：HK 231.208(.6)0.1db1.120.18（10.6）0.23 53.871.42再由表查的： =1.33, =1.2FKHFK公式： AV=11.21.051.42=1.789再按
11、实际载荷系数校正所算得分度院圆直径： =55.91mm1331.7895.6ttKd计算模数： = =2.466mmnm1cos42cosZ5、再按齿根弯曲强度设计：设计公式： 231cos.FSndKTYZ确定计算参数：计算载荷系数： AVF=11.051.21.33=1.676根据纵向重合度： 1.744，从表查得螺旋角影响系数 =0.88 Y计算当量齿数： =24.821332cos4vZ=86.872338v由课表 105 查取齿形系数 =2.63, =2.2061FYF查取应力校正系数 =1.588， =1.7771S2S53.87mm1d=199.32mm2模数M2.376齿宽B5
12、3.87再由表查得小齿轮弯曲疲劳强度极限： 500MPa,大齿轮弯曲疲劳强度极限1FE380MPa2FE再由表查得弯曲疲劳系数： =0.85, =0.91FNK2FN计算弯曲疲劳许用应力，取弯曲疲劳安全系数：S=1.35= =314.8Mpa1EFS0.853= =253.3MPa22NF9.计算大，小齿轮的 ，并加以比较：SFY=0.01327134.8FSY=0.015525.FS大齿轮的数值大，选用大齿轮 =0.0155FSY设计计算：231cos.FSndKTmZ5230.8cos140.5n 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 大于由齿面接触强度nm计算的法面模数，取标准
13、模数 =2mm，既满足弯曲强度，但为了满足接触疲劳m强度需要按接触疲劳强度计算得分度圆直径 =53.87mm 来计算齿数：1d= =26.11cosdZcos42取 261z则 =9721Zi6、几何尺寸计算：计算中心距： 12(697)216.cos4()cosmZma将中心距圆整为：127 mm按圆整后中心距修正螺旋角：12(297)arcs()cs 14.Zar 因 的值改变不大，故参数 等不必修正。,H计算大小齿轮分度圆直径：=53.69mm1cos24.Zmd=200.3mm2.计算齿轮宽度：=153.69=53.69mm1db取 =54mm, =60mm2B8、高速级齿轮传动的几何
14、尺寸名称 计算公式 结果 /mm法面模数 mn 2面压力角 n 20o螺旋角 14.4od1 53.69分度圆直径d2 200.3da1=d1+2ha*mn=53.69+21257.69齿顶圆直径da2=d2+2ha*mn=200.3+22 204.3齿根圆直径 df1=d12h f*mn=53.6921 48.69齿数261z972中心距a=127 mm螺旋角=14.分度圆直径=53.69mm1d.252df2=d22h f*mn=200.3221.25195.3a=mn(Z1+Z2)/（2cos） 127中心距=2(22+81)/（2cos14.4 o）b2=b 54齿宽b1=b2+(510)mm 603、齿轮的结构设计小齿轮由于直径较小，采用齿轮轴结构。大齿轮采用腹板式结构。代号 结构尺寸计算公式 结果 /mm轮毂处直径 D1 D1=1.6d=1.64572轮毂轴向长 L L=(1.21.5)dB 54倒角尺寸 n n=0.5mn 1齿根圆处厚度 0 0=(2.54) m n 8腹板最大直径 D0 D0=df2 2 0 216板孔分布圆直径 D2 D2=0.5
