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1、广东海洋大学 机械设计基础课程设计 设计计算说明书题 目 带式运输机传动装置 院 系 专 业 姓 名 年 级 指导教师 二零一一年六月目录：一、设计题目二、电动机的选择三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比三、带传动的设计四、普通V带的设计五、齿轮传动的设计六、轴的设计七、箱体的设计八、键连接的设计九、滚动轴承的设计十、润滑和密封的设计十一、联轴器的设计十二、参考文献十三、设计小结一、 设计题目一设计题目：设计一用于带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器。已知条件，运输带工作拉力F1400N，运输带速度V1.55m/s，滚筒直径D250mm，两班制，连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用期8年，
2、小批量生产，运输带速度允许误差5%二 电动机的选择(1) 选择电动机类型：按工作要求和条件选取Y系列全封闭笼型三相异步电动机。(2) 选择电动机型号电机所需的工作功率为其中，则由电动机至运输机的传动总效率为，其中由表2-3（杨晓兰等，机械设计基础课程设计）查得：则即，(3) 电动机的转速：计算滚筒工作转速：要选择合理的传动比范围，根据其中由表2-2（杨晓兰等，机械设计基础课程设计）查得：初选V带的传动比i=24,齿轮的传动比i=35符合这一范围电动机的同步转速有750r/min,1000r/min,1500r/min，有三种适用的电动机型号可供选择，如图：传动比方案比较从动比方案电动机型号额定
3、功率/kw电动机转速r/min传动装置的传动比同步转速满载转速总传动比V带传动比齿轮传动比1Y100L2-431500143012.072.41452Y132S-6310009608.1024.053Y132M-837507105.9922.995综合考虑，电动机和传动装置的尺寸、重量和价格选择Y100L2-4比较合适，因此选定型号为Y100L2-4，所选电动机的主要性能和外观尺寸如下：电动机（Y100L2-4）的主要外形尺寸和安装中心高H外形尺寸L(AC/2AD) HD 地脚安装尺寸AB地脚螺栓直径K轴伸尺寸DE装键部位尺寸FGD100380282.5245160140122860831三、
4、计算各轴的运动和动力参数（1）、计算各轴的输入功率：齿轮轴功率：2.550.96kw2.448kw轴功率：2.4480.990.98kw2.375kw滚筒轴：2.3750.990.98kw2.304kw（2）、各轴的转速： 轴：1430/2.414 r/min592.378 r/min （高速轴）轴：r/min118.4756 r/min （低速轴）滚筒轴：118.4756 r/min（3）、各轴的输入转矩：电动机轴：=9550 =95502.55/1430=17 Nm齿轮轴： （高速轴）轴：Nm （低速轴）联轴器：Nm运动和动力参数的计算结果参数轴名电动机轴I轴 （高速轴 ）II轴 （低速轴
5、）滚筒轴转速n(r/min)1430592.378118.4756118.4756功率P(kw)2.552.4482.3752.304转矩T(Nm)1739.4191.1185.4传动比i2.41451效率0.960.980.98四、普通v带的设计已知带传动选用Y系列异步电动机，其额定功率P=3kw，主动轮转速，从动轮转速，传动比.414，两班制，连续单向运转，载荷评委，空载启动，使用期8年，小批量生产，运输带速度允许误差5%项目设计与说明主要结果计算功率查表 由由机械工程设计基础表8.21 查得选V带型号根据查表8.7选区A型V带取A型V带确定带轮基准直径查表8.7，选100mm，大带轮基准
6、直径：，查表8.3，选取标准值 实际传动比 从动轮实际转速从动轮的转速误差率为在5%以内为允许值验算带速度VV在5m/s25m/s范围内，故带的速度合适V=7.49m/s确定V带的基准长度和传动中心距按设计要求初选中心距查表8.4，选取V带的基准长度计算实际中心距中心距a的变化范围验算主动轮上包角计算V带的根数z，根据查表8.9得取故有，由表8.18查得则查表8.4得带长修正系数z=圆整取z=3根Z=3计算V带合适的初拉力查表8.6得：计算作用在轴上的载荷五、齿轮传动的设计已知，。项目计算与说明主要结果选择材料材料 热处理方法 齿面硬度小齿轮 45钢 调质 220 250 HBC大齿轮 45钢
7、 正火 170 210 HBC由于是普通减速器，由表10.21选8级精度，要求齿面粗糙度Ra 3.2 6.3由表10.24 查得许用接触应力由表10-10得，1.1,选取 SH=1.1由表10.27得计算初选精度等级8级精度8级按齿根弯曲强度计算查表10.11，取载荷系数k=1.1计算小轮转矩：取齿数：=20查表10.20，选齿宽系数.0mm.由表10.3取标准模数m=2.5 mm确定齿轮主要参数及几何尺寸中心距：分度圆直径：故校核齿面接触强度查表10.13和表10.14 得由图10.25查得：由表10.10查得 查图10.26查得 故，齿根弯曲强度校核合格验算齿轮圆周速度由表10.22可知选
8、8级精度是适合的安全六轴的设计1， 齿轮轴的设计(1) 确定轴上零件的定位和固定方式 （如图）1，5滚动轴承 2轴 3齿轮轴的轮齿段 4套筒6密封盖 7轴端挡圈 8轴承端盖 9带轮 10键(2)按扭转强度估算轴的直径选用45#调质，硬度217255HBS轴的输入功率为=2.44 8KW转速为=592.378 r/min根据课本查表14.1，取c=107 118d(3)确定轴各段直径和长度从大带轮开始右起第一段，由于带轮与轴通过键联接，则轴应该增加5%，取D1= 21mm，又带轮的宽度B=（Z-1）e+2f =（3-1）15+29=48mm则第一段长度L1=50mm右起第二段直径取D2= 25m
9、m根据轴承端盖的装拆以及对轴承添加润滑脂的要求和箱体的厚度，则取第二段的长度L2=40mm右起第三段，该段装有滚动轴承，选用深沟球轴承，则轴承有径向力，而轴向力为零，选用6206型轴承，其尺寸为dDB=306216，那么该段的直径为D3= 30mm，长度为L3=16mm右起第四段，为滚动轴承的定位轴肩,其直径应小于滚动轴承的内圈外径，取D4= 35mm，长度取L4= 15mm右起第五段，该段为齿轮轴段，由于齿轮的齿顶圆直径为52mm，分度圆直径为 50mm，齿轮的宽度为60mm，则此段的直径为D5= 52mm，长度为L5=60mm右起第六段，为滚动轴承的定位轴肩,其直径应小于滚动轴承的内圈外径
10、，取D6= 35mm长度取L6= 15mm右起第七段，该段为滚动轴承安装出处，取轴径为D7= 30mm，长度L7=16mm(4)求齿轮上作用力的大小、方向小齿轮分度圆直径：D=50mm作用在齿轮上的转矩为：T1 =39465.34Nmm求圆周力：FtFt=2T2/d2=239465.34/50=1578.61N求径向力FrFr=Fttan=1578.61tan200=574.57NFt，Fr的方向如下图所示（5）轴长支反力根据轴承支反力的作用点以及轴承和齿轮在轴上的安装位置，建立力学模型。水平面的支反力：RA=RB=Ft/2 =789.31N垂直面的支反力：由于选用深沟球轴承则Fa=0那么RA
11、=RB =Fr/2=287.29N（6）画弯矩图右起第五段剖面C处（即齿轮中间处）的弯矩：水平面的弯矩：MC=RA106/2=42Nm垂直面的弯矩：MC1= MC2=RA106/2=15 Nm合成弯矩：（7）画转矩图： T= FtD/2=39465.34Nmm39.5Nmm（8）画当量弯矩图因为是单向回转，转矩为脉动循环，=0.6可得右起第五段剖面C处的当量弯矩：（9）判断危险截面并验算强度右起第五段剖面C处当量弯矩最大，而其直径与相邻段相差不大，所以剖面C为危险截面。已知MeC2=50.5Nm ,由课本表14-2有:-1=60Mpa 则：e= MeC2/W= MeC2/(0.1D43)=50
12、.51000/(0.1553)=3.04MPa-1右起第一段D处虽仅受转矩但其直径较小，故该面也为危险截面：e= MD/W= MD/(0.1D13)=23.71000/(0.1213)=25.6MPa-1所以确定的尺寸是安全的 。受力图如下：在前面带轮的计算中已经得到Z=3其余的数据手册得到D1= 21mmL1=50mmD2= 25mmL2=40mmD3= 30mmL3=16mmD4= 35mmL4=15mmD5= 52mmL5=60mmD6= 35mmL6=15mmD7= 30mmL7=16mmFt=1578.61NFr=574.57NRA=RB=789.31NRA=RB=287.29NMC=42Nm
