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1、设计题目：带式输送机 传动装臵中一级直齿 圆柱齿轮减速器。设计的主要内容：1) 电动机的选择与运动参数计算；2) 齿轮传动设计计算3) 轴的设计4) 滚动轴承的选择5) 键和连轴器的选择与校核；6) 装配图、零件图的绘制7) 设计计算说明书的编写8) 选择一主要零件完成数控加工设计9) 对一主要零件进行三维建模 说明：(8)，(9)为任选题一、传动方案拟定二、电动机的选择三、各轴运动的总传动比并分配各级传动比-四、运动参数及动力参数计算五、V 带传动设计六、齿轮传动设计七、轴的设计八、滚动轴承的选择及校核计算九、键的校核计算十、 联轴器的选择十一、 润滑与密封 十二、 减速器附件的选择及简要说
2、明十三、 箱体主要结构尺寸的计算一、传动方案拟定设计带式输送机传动装臵中的一级圆柱齿轮减速器1 总体布局简图1 带传动 2 电动机 3 减速机 4 联轴器 5 转筒 6 传送带2 工作情况：载荷平稳、单向旋转3 原始数据已知条件数据转筒直径D(mm)250传送带牵引力F(KN)15传送带速度V(m/s)1使用年限(年)5二、电动机的选择1、电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和条件，选用Y系列三相异步电动机。2、选择电动机的容量工作机所需功率Pw= FV1000 nw工作机的效率几=094-96对带式输送机取n w =0.94带入上述得：Pw = FV1000 nw= 1500 x 1
3、/ ( 1000 x 0.94 )1.6KW3. 确定电动机的功率：电动机输出功率Po=Pw/ n式中n为电动机至滚筒轴的传动装置总效率(1) 传动装臵的总效率：查表22,取v带传动效率n为096,滚动轴承(两 对)n为099,齿轮效率n为0.97,联轴器效率n为0.98 由n总=戸带xn轴承xn齿轮*n联轴器xn滚筒=0.96 X 0.99 X 0 99 X 0.97 x 0.98= 0.90(2) 电机所需的工作功率：PwPo = n1. 77KW因载荷平稳,电动机额定功率 Pm 只需略大于 Po 即可,安表 10-1 中 Y 系列电动机技术数据表选取电动机的 额定功率Pm为2. 2KW(
4、3 确定电动机的转速滚筒轴工作转速为；nW=60xl000V/( nD)=60x1000x1/( nx250)=76.39r/min安表2-1推荐的各级传动比范围为：V带传动比范围iz =2-4,单级圆柱齿轮传动比范围：i =3-5,则总传动比范围i =2x3-4x5=6-20,可见电动机的转速可选范围为：n =i， nw=(6-20)x76.39=458.34-1527.8r/min符合这一范 围 的 同步转速有 750r/min 和 1000r/min 三种，为减少电动机的重量和价格，由附表1 0-1 选常用的同步转速为1500r/min的Y系列电动机Y100L1-4,其满载转速 n w=
5、1420r/min(3) 选用电动机查JB/T9616 1999选用Y100L1-4三相异步电动机，主要参数如下表 1-2：型号额定 功率KW转速 r/mi n堵转 扭矩 额定 转矩最大 转矩 额定 转矩Y100L1-42.214202.22.21、总传动比：工作机的转速n 筒=60xl000V/(nD)=60x1000x1/( nx250)=76.39r/mini 总=n 电动/n 筒=1420/76.93 = 18.62、分配各级传动比i总=i齿* i带为使V带传动的外廓尺寸不致过大, 取V带传动的传动比i带=4，则齿轮传动比：i 齿=i 总/i 带=18.6/4=4.651、计算各轴转速
6、(r/min)n 电= 1420r/min)nn1=电/i 带=1420/4 = 355 (r/min)nnn= i/i 齿=355/4.65 = 76. 34 (r/min)nn筒=ii=76 34(r/min)2、计算各轴的功率( KW)P 电= Po= 1.77KWP I= Po xn 带=1 77 x 0.96 = 1 7KWP11= Po *n轴承xn齿轮=1. 7x0.99 x 0.97=1.57KWP筒=Pj xn承xn联轴器=1. 57 x 0.99 x 098 =1.52KW3、计算各轴转矩T 电=9550Po/n 电=9550 x 1. 77/1420=11 9N mnTI
7、 = 9550P i/ i= 9550 x 1. 7/355=4573N mnT11 = 9550PII / n = 9550 x 1. 57/76.34=1964N mT 筒=9550P 筒 /n 筒=9550 x1.52/76.34=190.15N m将上述数据列表如下轴名参数电动机I轴II轴滚筒轴转速 n(r/min)142035576.3476.34功率p(kw)1. 771.71. 571. 52转矩T(Nm)11.945.73196.4190.15传动比i44. 651.00效率n0.960.960.98五、V带传动设计1 、 选择普通 V 带截型由表 15-8 得：kA = 1.
8、2 P 电= 22KWPC = KA P 电= 1.2x2. 2 = 2.64KW据 PC = 2.64KW 和 n 电=1420r/min由图 15-8 得：选用 A 型 V 带2 、确定小带轮基准直径a由表 15-8，表 15-4，表 15-6，取 d1= 100mm3、确定大带轮基准直径add2 = i 带= 4xl00 = 400mm4、验算带速a带速 V: V=n dd1 n 1/ ( 60 x 1000 )=nx 100 x 1420/ ( 60 x 1000 )= 7.43m/s带速太高，离心力增大，使带与带轮间的磨檫力减小，容易 打滑，带速太低，传动功率一定时所需的有效拉力过大
9、，也 会打滑。一般应使普通 V 带在 525m/s 范围内。在 525m/s 范围内，带速合适5、初定中心距 a00.7 (dd1+dd2)a0 2 ( dd1+dd2 )得 350 a0120(适用)9、确定带的根数单根V带传递的额定功率据dd1和n1,查表15-7得P0 = 1.32KWi丰1时单根V带的额定功率增量据带型及i查表15-9得厶 P0= 0.17KW查表 15-10,得 Ka= 093;查1表 15-12 得 KL=0.96ZMPc/(P1+AP1)KaKL= 5.24/(1.32+0.17) x 0.93x 0.96 = 1.98取Z = 2根10、计算轴上压力由表15-1
10、查得q=0.1 lkg/m,单根V带的初拉力:F0 = 50O空(2. 5/Kal) +qV2ZV=5O0X216 (25/0 93一1)+0. 11x5.637. 4322 x7.43=15603kN则作用在轴承的压力 FQFQ = 2ZF0sin(a 1/2)= 2x2x15603sin(156. 03 /2)= 610 7N11、计算带轮的宽度 BB=( Z-1) e+2f=( 2-1)x 15+2x 9 = 33mm六、齿轮传动设计1）选择齿轮材料与热处理：所设计齿轮传动属于闭式传动，通常齿轮采用软齿面。选用价格便宜便于制造的材料， 小齿轮材料为45钢，调质，齿面硬度229-286HB
11、W；大齿轮 材料也为 45 钢，正火处理，硬度为 169-217HBW；精度等级：运输机是一般机器，速度不高，故选 8 级精度（ 2）按齿面接触疲劳强度设计该传动为闭式软齿面，主要失效形式为疲劳点蚀，故按齿面接触疲劳强度设计，再按齿根弯曲疲劳强度校核设计公式为d 1= 载荷系数K查表13-8 K = 1.2 转矩 TITI = 45730N mm 解除疲劳许用应力q H =a Hiim Zn/Sh按齿面硬度中间值查图13-32 qh liml = 600MpaQ Hlim2 = 550Mpa接触疲劳寿命系数Zn：按一年300个工作日，每天 16h计算，由公式N = 60njtn计算N1 = 6
12、0x355x1x300x16=5.11x10 7N2 = N1/i 齿= 5.11x107/465= 1.1x107查图 13-34 中曲线 1，得 ZN1= 1.05 ZN2= 1.13按一般可靠度要求选取安全系数 SH=1.0%1 = %imi ZN1/SHmin= 600x1.05/1=630 Mpa H2= Hlim2ZN2/SHmin =550x1.13/1= 621.5Mpa故得：gH=621 5Mpa 计算小齿轮分度圆直径 d1 由表13-9 按齿轮相对轴承对称布臵,取 d = 108ZH = 25由表 13-10 得 ze = 1898 ：N/mm2将上述参数代入下式d1(.6
13、21.5 丿189.8x2.5)2 X2x1.2x45730亦X4.65 +14.65= 4268mm取 d1= 50mm 计算圆周速度V = n【ndi/( 60 X 1000 )= 355 x 3.14 x 50/( 60 x 1000 )=0. 93m/ sV6m/s 故取8级精度合适( 3)确定主要参数 齿数取Z1 = 20Z2 = Z1 x i 齿= 20 x 4.65 93 模数 m= d1/ Z1= 50/ 20= 2.5符合标准模数第一系列 分度圆直径d2= Z2 m= 20x 2.5= 50mm d2= Z2 m= 93x 2.5= 232.5 mm 中心距a=( d1+ d2)/ 2=( 50+232.5)/ 2= 141.25mm 齿宽b =e dd 1 = 1 0 8 x 50 = 54mm取 b2= 60mmb1= b2+5 mm= 65 mm(4) 校核齿根弯曲疲劳强度齿形
