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1、 机械设计课程设计说明书 设计题目 带式运输机传动系统设计 学 院 机械工程学院 专 业 机械设计 姓 名 班 级 学 号 指导老师 最终评定成绩 目 录1 设计任务12 传动方案分析23 原动件的选择与传动比的分配23.1原动件的选择3.2传动比的分配4 传动系统的运动和动力参数计算4.1各轴的转速4.2各轴的输入功率4.3各轴的转矩5 V带传动的设计 5.1 确定计算功率 5.2 选择V带型号 5.3 确定带轮基准直径，并验算带速v5.4 确定带长V和中心距5.5 验算小带轮上的包角 5.6 确定V带根数Z 5.7 计算单根V带的初拉力F0 5.8 计算V带对轴的压力Q6. 标准斜齿圆柱齿
2、轮传动的强度计算6.1第一对齿轮传动的强度计算 6.2第二对齿轮传动的强度计算 7. 轴的计算7.1高速轴的设计与计算7.2中间轴的设计与计算7.3低速轴的设计与计算8. 减速器润滑及密封设计8.1齿轮的润滑8.2滚动轴承的润滑8.3减速器的密封9. 箱体及其附件结构设计9.1箱体的结构设计9.2附件的结构设计10设计总结 1.设计任务设计任务如图1.1所示，为用于带式运输机上的两级圆柱斜齿轮减速器。工作条件：带式输送机在常温下连续工作、单向运转；空载启动，工作载荷有轻微冲击；输送带工作速度v的允许误差为；二班制（每班工作8h），要求减速器设计寿命为8年，大修期为23年，中批量生产；三相交流电
3、源的电压为380/220V。已知数据：带的圆周力F（N）：4500（N）带速v（m/s）：0.48（m/s）滚筒直径D（mm）：350（mm）1电动机2.V带传动3齿轮传动4联轴器5.滚筒 6.传送带图1.1带式输送机传动系统示意图2.传动方案分析合理的传动方案，首先应满足工作机的性能要求，其次应满足工作可靠，转动效率高，结构简单，结构紧凑，成本低廉，工艺性好，使用和维护方便等要求。任何一个方案，要满足上述所有要求是十分困难的，要多方面来拟定和评比各种传动方案，统筹兼顾，满足最主要和最基本的要求，然后加以确认。 本传动装置传动比不大，采用v带传动和圆柱斜齿轮二级减速器传动，带传动平稳、吸振且能
4、起过载保护作用，故在高速级布置一级带传动。在带传动与带式运输机之间布置一台二级斜齿圆柱齿轮减速器，轴端连接选择弹性柱销联轴器。3原动件的选择与传动比的分配3.1原动件的选择（1）电动机类型的选择按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y系列三相交流异步电动机，它为卧式封闭结构，电源电压为380V。（2）电动机容量的选择根据已知条件，工作机所需要的有效功率为：P=设：1-V型带传动效率 取0.95 2-圆柱齿轮传动效率 取0.993-滚动轴承的效率 取0.97 4-联轴器的效率 取0.99 5-运输机滚筒传动效率 取0.96估算传动比总效率为：=0.95*0.99*0.97*0.99*0.97*0.
5、99*0.99*0.99*0.96=0.8160电动机所需功率为Pd= Pw/h=2.16/0.8160=2.65 kw依据表12-12选取电动机额定功率应取Pe=3kw（3）电动机转速的选择根据已知条件，可得输送机滚筒的工作转速nw=60000*0.48/3.14*350=26.21KW初选同步转速为1500（r/min）和1000（r/min）的电动机，由表12-1可知，对应于额定功率为Pe=3的电动机的型号分别为Y100L2-4和Y132S-6。现将Y100L2-4和Y132S-6型电动机的有关技术数据及相应算得的总传动比列于表1。方案号电动机型号额定功率/ kw同步转速/（r/min）
6、满载转速/（r/min）总转动比i外伸轴径D/mm轴外伸长度E/mm一Y100L2-43.01500142054.182860二Y132S-63.0100096036.633880通过对上述两种方案进行比较可以看出：方案一选用的电动机转速高、质量轻、价格低，总传动比为54.18，这对三级减速传动而言不算大，故选用方案一较为合理。初步确定原动机的型号为Y132S-4，额定功率为Pe=3.0kw，满载转速为n0=1440转每分钟，由表1可知电动机中心高H=112mm，轴伸出部分用于装联轴器轴段的直径和长度分别为D=28mm和E=60mm。3.2传动比的分配由原始数据以及初步确定的原动机的转速可确定
7、总传动比：i=nm/nw=1420/26.21=54.18带传动的传动比：i1=3齿轮传动的总传动比：i=18.06为了便于两级圆柱斜齿轮减速器采用浸油润滑，当两级齿轮的配对材料相同、齿面硬度HBS350、齿宽系数相等时，考虑齿面接触强度接近相等的条件，取高速级传动比为i12=4.845低速级传动比i34= i i12=3.7314.各轴动力与运动参数的计算将各轴从高速级到低速级依次编号为轴、轴、轴。4.1各轴的转速n=no/I1=1440/3=473.33r/minn=n/I2=480/4.994=97.69r/minn=n2/i3=20.163r/min4.2各轴的输入功率=2.16kw=
8、 P0*1=(5.50.95) kw =2.5175 kw= p*(2*3)= (5.2250.970.99) kw =2.492 kw= p*0.99*0.97=2.393kw4.3各轴的转矩=9.55*p/n=9.552.5175473.33=Nmm=9.55*p/n=9.552.49297.69=Nmm=9.55*p/n=9.55*106*2.393/20.163=Nmm5.V带的设计 设计带式输送机传动系统中第一级用的普通V带传动。电动机的功率P=2.2KW，普通异步电动机驱动，主动带轮转速n1=1430r/min，传动传动比i=3，每天工作8h,两班制。（1）确定计算功率查表得=1.
9、2=1.2x3=3.6 KW（2）选择V带型号=3.6KW =1420/min 查表知选A型V带（3） 确定小带轮直径，并验算带速V1.初选小带轮直径 查表知，小带轮直径基准直径的推荐值为80100mm 查表取=90mm2. 验算带速V 查表知，带速：=6.6882m/s V值在525m/s内，带速合适3. 计算大带轮直径 =270mm(4) 确定带长和中心距a1. 查表可知：0.7()a02（） 252720mm 初取中心距a0=500mm2.查表计算带所需要的基准长度=1581.4mm 查表取=1600mm3.由公式计算实际中心距a509.1mm(5).验算小带轮上的包角159.75120
10、(6).确定V带根数Z1. 计算单根V带的许用功率 经查表，由插值法可得：=0.93（1.15-1.07）(1660-1450）（1420-1200）=1.0532 经查表，由插值法可得： =0.15（0.17-0.15）(14501200）（1420-1200）=0.1676 经查表，由插值法可得：=0.93（0.950.93）(160155）（159.75155）=0.987 查表知，=0.99 =(）=1.1928803042. 计算V带的根数 V带的根数： Z= =3.3/1.192880304=2.766 取整，Z=3（7）计算单根V带的初拉力F0 查表得Z型带的单位长度质量q=0.
11、1(kg/m),得单根V带的初拉力为： =500*3.3/(3*6.6882)*(2.5/0.987-1)+0.1*0.6882131N（8）计算V带对轴的压力Q=2*3*131*sin159.75/2=N6.标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算6.1第一对齿轮的设计带式输送机在常温下连续工作，单向运转，空载启动，工作时载荷有轻微冲击；输送带工作速度v的允许误差为5%；二班制（每班工作8小时），要求减速器设计寿命为8年，大修期为23年，中批量生产；三相交流电源的电压为380/220V，电动机的额定功率为2.5175KW，高速齿轮，传动比为4.845，转速为473.33r/min1.选择齿轮材料、热处
12、理方法，精度，等级及齿数（1）选择齿轮材料与热处理。根据工作条件，一般用途的减速器可采用闭式软齿面传动。查表7-1取小齿轮材料为40Cr钢，调至处理，硬度HBS1=260；大齿轮材料为45钢，调至处理，硬度HBS2=230；两齿轮齿面硬度差为30HBS，符合软齿轮传动的设计要求。（2）选择齿轮的精度。此减速器为一般工作机，速度不高，参阅表7-7，初定为8级精度。（3）初选齿数。取齿数=24，= u*24=24*4.845=1172. 确定材料的许用应力（1）确定接触疲劳极限,由图7-18（a）差MQ线得=720Mpa =580Mpa（2）确定寿命系数ZN小齿轮循环次数 =60*473.33*1*(2*8*300*8)大齿轮循环次数 =/4.845=225008198由图7-19查得=1（3）确定尺寸系数,由图7-20取= =1（4）确定安全系数，由表7-8取=1.05。（5）计算许
