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1、机械设计课程设计说明书 铸钢车间型砂传送带传动装置设计（勤奋、求是、创新、奉献）机械设计A课程设计课程名称：铸钢车间型砂传送带传动装置设计院系： 机械工程及自动化 姓 名： 毕昌明 学 号： 011109332 指导老师： 金晓怡 2011.11.14 2012.1.18目 录一. 设计任务书- - - - - - - - - - - - -3二. 传动方案简述 - - - - - - - - - - - -4三. 带与齿轮的设计- - - - - - - - - - - 10四. 轴及轮毂连接- - - - - - - - - - - 22五. 轴及键的强度校核- - - - - - - -
2、 - 27 六. 轴承选择计算- - - - - - - - - - - 46七. 减速器的润滑与密封- - - - - - - - 54八. 减速器箱体相关数据- - - - - - - - 55九. 设计小结- - - - - - - - - - - - - 59十. 参考文献- - - - - - - - - - - - - 60一. 设计任务书1、 题目：铸工车间自动送砂带式运输机传动装置设计2、 任务：（1）减速器装配图（0号） 1张 （2）低速轴工作图（3号） 1张（3）低速轴齿轮工作图（3号） 1张 （4）设计说明书 1份3、 时间 ：2011年11月14日 至 2012年1月1
3、8日4、传动方案：5、设计参数(见附件)： （1）传送带速度V 0.7 m/s ； （2）鼓轮直径D 320 mm ； （3）鼓轮轴所需扭矩T 910 N.m ； （4）使用年限 8.5 年.6、其它条件 双班制工作，连续单向运转，有轻微振动，室内工作，有粉尘。小批量生产，底座（为传动装置的独立底座）采用型钢焊接。设 计 计 算 及 说 明结 果二传动方案简述2.1 传动方案说明2.1.1 将带传动布置于高速级将传动能力较小的带传动布置在高速级，有利于整个传动系统结构紧凑，匀称。同时，将带传动布置在高速级有利于发挥其传动平稳，缓冲吸振，减少噪声的特点。2.1.2 选用闭式斜齿圆柱齿轮闭式齿轮传
4、动的润滑及防护条件最好。而在相同的工况下，斜齿轮传动可获得较小的几何尺寸和较大的承载能力。采用传动较平稳，动载荷较小的斜齿轮传动，使结构简单、紧凑。而且加工只比直齿轮多转过一个角度，工艺不复杂。2.1.3将传动齿轮布置在距离扭矩输入端较远的地方由于齿轮相对轴承为不对称布置，使其沿齿宽方向载荷分布不均。固齿轮布置在距扭矩输入端较远的地方，有利于减少因扭矩引起的载荷分布不均的现象，使轴能获得较大刚度。综上所述，本方案具有一定的合理性及可行性。2.2 电动机的选择2.2.1电动机类型和结构型式根据直流电动机需直流电源，结构复杂，成本高且一般车间都接有三相交流电，所以选用三相交流电动机。又由于Y系列笼
5、型三相异步交流电动机其效率高、工作可靠、结构简单、维护方便、起动性能较好、价格低等优点均能满足工作条件和使用条件。根据需要运送型砂，为防止型砂等杂物掉入电动机，故选用封闭式电动机。根据本装置的安装需要和防护要求，采用卧式封闭型电动机。Y(IP44)笼型封闭自扇冷式电动机,具有防止灰尘或其他杂物侵入之特点。故优先选用卧式封闭型Y系列三相交流异步电动机。2.2.2 选择电动机容量(1)工作机所需功率Pwkw r/min代入数据： = 41.778 r/min 式中： V -传送速度; D -鼓轮直径; T-鼓轮轴所需的功率(2) 由电动机至工作机的总效率 h 带传动效率 ：取= 0.96高速级齿轮
6、啮合效率：取= 0.97I轴轴承效率：取= 0.99低速级齿轮啮合效率： = 0.97II轴轴承效率：= 0.99III轴轴承效率：= 0.99低速级联轴器效率：= 0.99=0.868(3) 电动机所需的输出功率=4.586 kw(4) 确定电动机的额定功率Ped 又Ped Pd 取 P ed= 5.5 kw2.2.3 电动机额定转速的选择 式中: -电动机转速; Ib -V带的传动比; -高速齿轮的传动比 -低速齿轮的传动比; -工作机的转速展开式圆柱齿轮减速器传动比 =936推荐V带传动比 =24 确定工作机主轴所需转速 = 41.778 r/min2.2.4 确定电动机的型号一般同步转
7、速取1000r/min或1500 r/min的电动机。 初选方案： 电动机型号额定功率kw同步转速r/min最大转矩 额定转矩满载转速r/min质量kg YB2S-4 5.51500 2.3 1440 68 2.2.5 电动机的主要参数（1） 电动机的主要技术数据 电动机型号额定功率kw同步转速r/min最大转矩 额定转矩满载转速r/min质量kgYB2S-45.51500 2.31440 68 （2）电动机的外形示意图 Y型三相异步电动机 （3）电动机的安装尺寸表 （单位：mm） 电机型号Y132S 型号尺 寸HABCDEFGDGADACHDL112190140702860872419011
8、52654002.3 总传动比的确定及各级传动比的分配2.3.1 理论总传动比 式中：为电动机满载转速 2.3.2 各级传动比的分配 (1)V带传动的理论传动比 初取=2.4 则 (2)两级齿轮传动的传动比 取高速齿轮的,则低速齿轮的传动比 (3)齿轮传动中，高低速级理论传动比的分配 为使两极大齿轮直径相近，浸油深度接近，有利于浸油润滑。同时还可以使传动装置外廓尺寸紧凑，减小减速器的轮廓尺寸。但高速传动比过大，有可能会使高速极大齿轮与低速级轴发生干涉碰撞。所以必须合理分配传动比，一般可在中取，演算有符合。 2.4 各轴转速，转矩与输入功率 2.4.1 各轴理论转速 设定：电动机轴为0轴， 高速
9、轴为轴，中间轴为轴， 低速轴为轴， 联轴器为IV轴 (1)电动机 r/min (2)轴 r/min (3)轴 r/min (4)轴 r/min 2.4.2 各轴的输入功率 (1)电动机 (2)轴 (3)轴 (4)轴 （5）联轴器轴效率2.4.3 各轴的理论转矩 (1)电动机 (2)轴 (3)轴(4)轴 2.4.4各轴运动和动力参数汇总表（理论值） 轴号 理论转速（r/min） 输入功率（kw） 输入转矩(Nmm) 传动比 电动轴 1440 5.5 30.414 第I轴 600 4.40370.081 2.4 第II轴 139 4.228 290.485 4.321 第III轴 42 4.069
10、23.167 3.324 三、带与齿轮的设计3.1 带传动设计3.1.1 v带传动的设计计算 一、确定计算功率 查表可得工作情况系数 故 二、选择V带的带型 根据、，由图可得选用A型带。 三、确定带轮的基准直径并验算带速 1、初选小带轮的基准直径。 查表8-6和8-8可得选取小带轮的基准直径 2、验算带速 按计算式验算带的速度 因为，故此带速合适。 3、计算大带轮的基准直径 按式(8-15a)计算大带轮的基准直径根据教材表8-8， 圆整得4、确定V带的中心距和基准直径 （1）按计算式初定中心距 代入数据：取（2）按计算式计算所需的基准长度 查表可选带的基准长度 （3）按计算式计算实际中心距 取
11、整为中心距的变化范围为 5、验算小带轮上的包角 6、计算带的根数 （1）计算单根V带的额定功率 由查1表8-4a可得 根据n=1440r/min , i=2.4和A型带，查1表8-2可得 ，故 （2）计算V带的根数Z故取V带根数为5根 7、计算单根V带的初拉力的最小值 查表可得A型带的单位长度质量 应使带的实际初拉力8、计算压轴力 压轴力的最小值为 应使带的实际出拉力 （8）计算作用在轴上的压轴力FP 得3.1.3带传动主要参数汇总表带型LdmmZdd1mmdd2mmammF0NFPNA14005112250410134.61327.53.2 高速级齿轮传动设计 3.2.1原始数据 输入转矩 小齿轮转速齿数比由电动机驱动单向运转、双班制工作、工作寿命为8.5年、工作为带式运输机、有轻微振动。 3.2.2设计计算 一 选精度等级、材料及齿数 1、为提高传动平稳性及强度，选用斜齿圆柱齿轮 2、为简化齿轮加工工艺，选用闭式软齿面传动。 小齿轮材料：40cr调质 硬度为。大齿轮为45钢（调质） 硬度为接触疲劳强度极限，弯曲疲劳强度极限 ，3、精度等级选用7级精度 4、初选小齿轮齿数 大齿轮齿数取 5、初选螺旋角 二 按齿面接触强度设计 计算公
