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1、机械设计课程设计计算说明书设计题目：带式输送机传送装置机械设计制造及其自动化专业4班设计者：于善强学号：2011072436指导老师： 王首军2014 年 5月 20日济宁学院目录一.题目及总体分析3二.各主要部件选择4三.电动机的选择4四.分配传动比5五.传动系统的运动和动力参数计算6六.设计高速级齿轮81.选精度等级、材料及齿数，齿型82.按齿面接触强度设计83.按齿根弯曲强度设计104.几何尺寸计算125.验算12七.设计低速级齿轮131.选精度等级、材料及齿数，齿型132.按齿面接触疲劳强度设计133.按齿根弯曲强度设计154.几何尺寸计算165.验算16八.链传动的设计17九.减速器
2、轴及轴承装置、键的设计191.轴（输入轴）及其轴承装置、键的设计192.轴（中间轴）及其轴承装置、键的设计233.轴（输出轴）及其轴承装置、键的设计28十.润滑与密封32十一.箱体的设计33十二.设计小结35十三.参考文献35一.题目及总体分析题目：设计一个带式输送机的传动装置给定条件：传动简图如图1-1所示，设计参数列于表1-1。工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期为10年（每年300个工作日），小批量生产，两班制工作，输送机工作轴转速允许误差为。带式输送机的传动效率为0.96。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
3、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，低速级可做成直齿。整体布置如下：图1-1 带式输送机传动简图图示：1为电动机，2为联轴器，为减速器，4为高速级齿轮传动，5为低速级齿轮传动，6为链传动，7为输送机滚筒。辅助件有:观察孔盖，油标和油尺，放油孔和螺塞，通气器，吊耳和吊钩，定位销，启盖螺钉，轴承套，密封圈等。输送带的牵引力F/KN2.5输送带的速度v/(m/s)1.3输送带滚筒的直径D/mm370表1-1 带式输送机的设计参数二.各主要部件选择部件
4、因素选择动力源电动机齿轮斜齿传动平稳，承载能力大，传动效率高直齿轮不产生轴向力，但传动平稳性差一些高速级做成斜齿，低速级做成直齿轴承此减速器轴承所受轴向力不大滚动球轴承联轴器结构简单，耐久性好弹性联轴器链传动工作可靠，传动效率高单排滚子链三.电动机的选择目的过程分析结论类型根据一般带式输送机选用的电动机选择选用Y系列封闭式三相异步电动机功率工作机所需有效功率为PwFV2500N1.3m/s圆柱齿轮传动(7级精度)效率(两对)为10.98 2滚动轴承传动效率(四对)为20.99 4弹性联轴器传动效率30.99 带式输送机的传动效率为40.96链传动的效率50.96电动机输出有效功率为电动机输出功
5、率为型号按选电动机型号查得型号Y132S-4封闭式三相异步电动机参数如下额定功率p=5.5 kW满载转速1440 r/min同步转速1500 r/min选用型号Y132S-4封闭式三相异步电动机四.分配传动比目的过程分析结论分配传动比传动系统的总传动比其中是传动系统的总传动比，多级串联传动系统的总传动等于各级传动比的连乘积；nm是电动机的满载转速（r/min）；nw 为工作机输入轴的转速（r/min）。计算如下, 取 :总传动比，：链传动比，：低速级齿轮传动比，：高速级齿轮传动比五.传动系统的运动和动力参数计算目的过程分析结论传动系统的运动和动力参数计算设：从电动机到输送机滚筒轴分别为轴、轴、
6、轴、轴；对应于各轴的转速分别为；对应各轴的输入功率分别为；对应各轴的输入转矩分别为；相邻两轴间的传动比分别为；相邻两轴间的传动效率分别为。各轴转速n(r/min)，输入功率P(KW)，输入转矩T(N m)传动系统的运动和动力参数计算高速轴的转速，输入功率，输入转矩中间轴的转速，输入功率，输入转矩低速轴的转速，输入功率，输入转矩滚筒轴的转速，输入功率，输入转矩圆柱齿轮传动(7级精度)效率为10.98 滚动轴承传动效率为20.99 弹性联轴器传动效率30.99 带式输送机的传动效率为40.96链传动的效率50.96：链传动比，：低速级齿轮传动比，：高速级齿轮传动比轴号电动机两级圆柱减速器工作机轴轴
7、轴轴转速n(r/min)=1440n1=1440n2=378.95n3=134.38n4=67.19功率P(kw)P=5.5P1=5.445P2=5.28P3=5.13P4=4.87转矩T(Nm)T1=36.11T2=133.06T3=364.57T4=692.19两轴联接联轴器齿轮齿轮链轮传动比 ii01=1i12=3.8i23=2.82i34=2传动效率01=0.9912=0.9723=0.9734=0.95六.设计高速级齿轮1.选精度等级、材料及齿数，齿型1)确定齿轮类型两齿轮均为标准圆柱斜齿轮。2)材料选择。由表101选择小齿轮材料为40r（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45
8、钢(调质)，硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。3)运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度(GB 1009588)4)选小齿轮齿数124，大齿轮齿数2113.824=91.2,取Z2=91。5)选取螺旋角。初选螺旋角，左旋。2.按齿面接触强度设计按式（1021）试算，即1)确定公式内的各计算数值(1)试选 (2)由图1030，选取区域系数(3)由图1026查得 (4)计算小齿轮传递的转矩 (5)由表107选取齿宽系数(6)由表106查得材料的弹性影响系数(7)由图1021按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限(8)由式1013计算应力循环次数(9)
9、由图1019查得接触疲劳强度寿命系数(10)计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为1%，安全系数为S=1，由式1012得2)计算(1)试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得(2)计算圆周速度(3)计算齿宽b及模数(4)计算纵向重合度(5)计算载荷系数K已知使用系数根据，7级精度，由图108查得动载荷系数由表104查得由图1013查得假定，由表103查得故载荷系数 (6)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式1010a得(7)计算模数3.按齿根弯曲强度设计由式1017 1)确定计算参数(1)计算载荷系数(2)根据纵向重合度，从图1028查得螺旋角影响系数(3)计算当量齿数(4)查取齿形系数由表1
10、05查得,(5)查取应力校正系数由表105查得,(6)由图1020c查得，小齿轮的弯曲疲劳强度极限大齿轮的弯曲疲劳强度极限(7)由图1018查得弯曲疲劳强度寿命系数(8)计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S1.4，由式1012得(9)计算大小齿轮的大齿轮的数据大2)设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取1.5mm，已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，须按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数。于是有取，则4.几何尺寸计算1)计算中心距将中心距圆整为。 2)按圆整后的中心距修正螺旋角因值改变不多，故参数、等不必修正3)计
11、算大、小齿轮的分度圆直径4)计算大、小齿轮的齿根圆直径5)计算齿轮宽度圆整后取；5.验算合适七.设计低速级齿轮1.选精度等级、材料及齿数，齿型1)确定齿轮类型两齿轮均为标准圆柱直齿轮2)材料选择。小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为380HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。3)运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度4)选小齿轮齿数Z124，大齿轮齿数Z2Z12.8224=67.68，取=68。 2.按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式109a进行试算，即 1)确定公式各计算数值(1)试选载荷系数(2)计算小齿轮传递的转矩(3)由表107选
12、取齿宽系数(4)由表106查得材料的弹性影响系数(5)由图1021d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限大齿轮的接触疲劳强度极限(6)由式1013计算应力循环次数(7)由图1019曲线1查得接触疲劳强度寿命系数，(8)计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为1%，安全系数为S=1，由式1012得 2)计算(1)试算小齿轮分度圆直径，代入中的较小值(2)计算圆周速度v (3)计算齿宽b (4)计算齿宽与齿高之比 bh模数(5)计算载荷系数K 根据，7级精度，由图108查得动载荷系数 假设，由表103查得 由表102查得使用系数.25由表104查得 由图1013查得故载荷系数 (6)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式1010a得(7)计算模数3.按齿根弯曲强度设计由式105得弯曲强度的设计公式为1)确定公式内的计算数值(1)由图1020c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限大齿轮的弯曲疲劳强度极限(2)由图1018查得弯曲疲劳寿命系数， (3)计算弯曲疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数为S=1.4，由式1012得 (4)计算载荷系数(5)查取齿形系数由表105查得，(6)取应力校正系数 由表105查得(7)计算大小齿轮的，并比较大齿轮的数据大2)设计
