机械设计课程设计计算说明书设计题目螺旋输送机传动装置目录一、 传动方案拟定..................................4二、 电动机的选择..................................4三、传动装置的总传动比及分配各级的传动比的计算....5四、传动装置的运动和动力参数的计算................6五、 齿轮传动的设计................................6六、轴的设计......................................8七、轴承及其组合部件的设计........................9八、键连接的选择与校核............................13九、 箱体、润滑及附件的设计.......................14 十、 总结.........................................16 十一、参考资料....................................17设计带式输送机的传动装置工作条件：螺旋输送机连续单向运转，工作有轻微震动，输送机工作轴转速允许误差±5% ；两班制工作（每班按8小时计算），使用期限8年，小批量生产。
一、传动方案拟定第一组数据：设计一个用于螺旋运输机上的单级圆柱齿轮减速器1、工作条件：运输机连续工作，单向运动，载荷变化不大，减速器小批量生产，使用期限8年，两班制工作（每班8小时）2、原始数据：输送机工作轴扭矩T=240N·m, 输送机工作轴转速n=155r/min二、电动机的选择1、电动机类型的选择：按已知的工作要求和条件，选用Y系列三相异步电动机，其结构形式选择基本安装B3型，机座带底脚，端盖无凸缘，额定电压380V2、确定电动机的功率：（1）计算工作机所需功率—工作扭矩，单位为N·m；—工作机效率，螺旋运输机；—工作机转速，单位为r/min；=0.4（2）传动装置的总效率： =0.985×××0.975=0.868（3）电机所需的工作功率：=10440.67W3、确定电动机的转速： =11484.74W和同步转速，由有关手册查出合适电动机型号Y160L-4综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，则选nm=1460r/min 4、确定电动机型号：根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y160L-4其主要性能：额定功率15KW，满载转速1460r/min5、计算结果：型号额定功率/KW同步转速/(r/min)满载转速/(r/min)Y160L-41515001460三、传动装置的总传动比及分配各级的传动比的计算1、总传动比：通常，单级圆柱齿轮传动比范围=3~5，则合理总传动比i的范围为i=6~20，根据电动机额定转速2、分配各级传动比：（1） 取=4（2） 因为=×所以3、计算结果：参数总体齿轮V带传动比i10.0742.5四、传动装置的运动和动力参数的计算1、计算各轴转速：2、计算各轴的功率：3、计算各轴转矩：4、计算结果：轴号输入功率P/KW转矩T/ N.m转速n/(r/min)110.33667610.4781460210.026163395.41584五、齿轮传动的设计1、选择齿轮材料及精度等级：所设计齿轮传动属于闭式传动，通常齿轮采用软齿面。
根据课本p167表11-1，小齿轮材料选用45钢，调质处理，齿面硬度197-286HBS；大齿轮材料选用45钢，正火处理，齿面硬度为156~217HBS精度等级：运输机是一般机器，速度不高，故选7级精度2、齿面接触疲劳强度计算：（1）初步计算：齿数比u= =4由课本P175表11-6得齿宽系数： =0.8转矩T1=67610.478N.m根据课本P166图11-1得接触疲劳极限：=375Mpa， =585Mpa由171页表11-5得：最小安全系数 ，许用接触应力由p171 表11—4得=189.8 ,=2.5 ,荷载系数K=1.5 , u=4小齿轮直径 ==85mm小齿轮齿数取实际传动比i=4模数 初步齿宽 b=φd d1=0.8×85=68mm取 mm mm按照表4-1取m=3，实际得 齿顶圆 齿顶圆 齿根圆 中心距 （2）验算弯曲强度根据课本图11-8得齿形系数：YFa1=2.6，YFa2=2.11根据课本图11-9正系数：YSa1=1.62，YSa2=1.82许用弯曲应力[σF1]=248Mpa，[σF2] =356Mpa验算 所以，轮齿齿根弯曲疲劳强度足够，原设计合格4、计算结果：参数齿数z模数/mm直径/mm齿宽/mm传动比中心距/mm齿轮1303907542.5225齿轮212036070齿轮圆周速度：对照表11-2可知选用是正确的。
六、轴的设计1、主动轴设计：（1）选择轴的材料，确定许用应力：轴的材料选为45号钢，调质处理，硬度217~255HBS，取240HBS根据课本P241表14-3得许用弯曲应力：σB=600Mpa，[σ+1b]=200Mpa，[σ0b]=95Mpa，[σ-1b]=60Mpa（2）计算基本直径：按扭转强度估算轴直径：查表14-2得=35 c=110高速轴取=22mm低速轴取=29mm（3）轴上零件的定位，固定和装配：单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮一面由轴肩定位，令一面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩和套筒定位，靠过盈配合实现周向固定，轴通4）绘制结构简图：（5）确定各轴段尺寸：1）确定各轴段直径：1. 段：依据公式的估算值 d1=22mm2. 段：根据油封标准 d2=25mm3. 段：与轻系列深沟球轴承6206配合 d3=31mm4. 段：与齿轮做成整体 d4=36mm5. 段：根据定位轴肩得高度 d5=69mm6. 段：查表得轻系列深沟球轴的承得安装直径 2）确定轴上各轴段长：1. 段：l1=76mm2. 段：l2=33mm3. 段：l3=66mm4. 段：小于轮毂2~3mm，便于定位可靠，l4=7 mm5. 段：l5=7mm6. 段：l6=18mm总轴 +=207mm（6）校核轴的强度：11）轴受力分析：转矩T1=9.55×106 PⅡ/nⅡ=166490.84N.mm① 齿轮受力：圆周力Ft1=2 T1/d2=2x166490.84/360=924.95N径向力Fr1=Ft1tanan=924.95×tan200=336.65N② AB轴承垂直面直反力：FBV=FAV =/2=168.33N③ AB轴承水平面直反力：FBH= FAB =Ft1 /2=462.475N2）危险截面弯矩：①垂直面弯矩：MaV= FBV lAB /2=168.33x107/2=9005.66N.m②水平面弯矩：MaH= FBHlAB /2=462.475x107/2=24742.4125 N.m3）合成弯矩：a-a截面合成弯矩：Ma=( MaV2+ MaH 2)1/2=(9005.66 2+24742.4125 2) 1/2=26330.38N.m4）危险截面的当量弯矩：取折合系数a=0.6，则当量弯矩为：=33.258MPa所以，原设计强度合格（3）轴上零件的定位，固定和装配：单级减速器中，可将齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置在齿轮两边，轴外伸端安装联轴器，齿轮靠油环和套筒实现轴向定位和固定，靠平键和过盈配合实现周向固定，两端轴承靠套筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定 ，轴通过两端轴承盖实现轴向定位，联轴器靠轴肩平键和过盈配合分别实现轴向定位和周向定位。
4）确定各轴段尺寸：1）确定各轴段直径：①段：依据公式的估算值d1=29mm②段：根据油封标准，d2=30mm④ ：与轻系列深沟球轴承6206配合，d3=37mm⑤ ：为减少加工量，d4=44mm⑥ ：安装齿轮处尽量圆整，d5=75mm⑦ ：配合轴承使用d6= 66mm2）确定轴上各轴段长：①段：与联轴器相连，取l1=102mm②段：l2=35mm③段：l3=66mm④段：l4=7mm⑤段：l5=7mm⑥段：l6=18mm总轴长L=l1+l2+l3+l4+l5+l6 =235mm3、计算结果：主动轴直径/mm222531365666段长/mm7666337718从动轴直径/mm293037447566段长/mm10235667718七、轴承及其组合部件设计1、主动轴上的轴承（深沟球轴承6206）：根据课本表16-8得温度系数： =1根据课本表16-9得冲击载荷系数： =1对球轴承，其寿命系数： ε=3对于深沟球轴承6206， C=19.5KN当量动荷载 P=Fr1/2=9.75kN轴承预计寿命满足要求，所选轴承合格3、计算结果：参数型号d/mmB/mmC/KN主动轴6206301619.5八、键连接的选择与校核1、联轴器与轴联接的键：轴径d1=22mm，轴段长l3=75mm，选用：A型平键，8x54，GB/T 1096-2003l=l-b=32-10=22mmT2=140.067 N.mh=8mm所以选用合格2、大齿轮与轴联接的键：轴径d4=28mm，轴段长l4=76mm，选用：A型平键，8x56，GB/T 1096-2003=l-b=76-56=20mmTⅢ=806.975 N.mh=10mm所以，所选键合格5、计算结果：参数联轴器与轴大齿轮与轴键宽88键长6356键高88九、箱体、润滑及附件的设计1、箱体的主要尺寸：（1）考虑铸造工艺，机座壁厚z=0.025a+1=6.625mm，取z=8mm（2）机盖壁厚 z1=0.02a+1=5.5mm，取z1=10mm（3）机座凸缘厚b=1.5z=12mm（4）机盖凸缘厚b1=1.5=15mm。