带式运输机传动装置的课程设计

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1、-学号成绩课程设计说明书设计名称 带式运输机传动装置的设计设计时间 2011年3-5月系 别 机电工程系专 业 机械设计制造及其自动化班 级 姓 名 指导教师 2011 年 5 月 26 日 目录一、设计题目3二、总体设计4（一）、电动机类型的选择4（二）、传动零件的设计计算7（三）、轴的设计16（四）、轴的校核：20三、键的选择和校核25四、滚动轴承的选择和校核26（一）滚动轴承的选择26（二）滚动轴承的校核26五、联轴器的选择27低速轴27六、箱体及其他附件设计27七、润滑方式及密封形式的选择30（1）、轴承的润滑30(2)、轴承的密封30一、设计题目设计带式运输机传动装置已知条件：（1）

2、运输带工作拉力； （2）运输带工作速度； （3）滚筒直径； （4）工作机传动效率； （5）工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳； （6）工作环境：室内工作，湿度和粉尘含量为正常状态，环境最高温度为35度； （7）要求齿轮使用寿命为8年（每年按300天计）； （8）生产批量：中等； （9）动力来源：电力，三相交流，电压380V。传动方案：如图1所示。设计工作量：（1）建立组成减速器的各零件的三维模型及减速器装配模型； （2）减速器装配图1张（A0或A1图纸）； （3）零件工作图1张（同一设计小组的各个同学的零件图不得重复，须由指导教师指导选定）； （4）设计计算说明书1份。图1二、总体设计

3、（一）、电动机类型的选择1、按已知工作条件和要求，选用Y系列一般用途的三相异步电动机。（1）选择电动机的容量工作机功率：式中F=7500N,v=1.3m/s,工作机的效率，代入上式得：电动机的输出功率：为电动机至工作机轴的传动装置总效率。由式可知，。查表知，V带传动效率；联轴器效率；8级精度齿轮传动（稀油润滑）效率；滚动轴承效率；则总效率：故 因载荷平稳，电动机额定功率只需略大于即可。查表10-2中Y系列电动机技术数据，选电动机的额定功率为15KW。 （2）确定电动机的转速：工作机轴转速为：查表按推荐的各级传动的传动比范围：V带传动比1范围，单级圆柱齿轮传动比范围，高低速级传动比,则总传动比范

4、围，可见电动机转速可选范围为：。符合这一范围的同步转速有、 两种，综合考虑，查表选同步转速3000r/min的系列三相异步电动机Y610M2-2，其满载转速。（3）电动机型号已经确定2、传动比的分配（1） 传动装置的总传动比：（1） 分配传动装置的各级传动比：由式，为使V带传动的外廓尺寸不致过大,由V带设计时得，则减速器传动比，则。由于i2不在圆柱齿轮传动比范围中，则取i2为i2=3，则。为高速级的传动比，为低速级的传动比。3、传动装置的运动和动力参数计算各轴转速：1轴转速 2轴转速 3轴转速 各轴输入功率1轴功率 2轴功率 3轴功率 工作机轴功率 各轴的转矩电动机的转矩 一轴的转矩 二轴的转

5、矩 三轴的转矩 工作机的转矩 （二）、传动零件的设计计算V带传动设计(1) 确定计算功率;已知=15kw , ,有所引用教材表5-6查得工作情况系数KA=1.2则:(2) 选取普通V带带型,根据Pd,由所引用教材图5-7通B型带Dmin=125mm确定带轮基准直径D1，D2并验算带速V初选小带轮的基准直径D1，由引用教材表5-7取主动轮基准直径D1=140mm验算带速V 5m/s21.47m/s25m/s 所以速度合适(3) 故从动轮的直径为 D2=i* D1=2.8*140=392mm查表得应选=400mm验证转速误差 （392-400）/392=-0.02120，合适。（6）确定V带的根数

6、z 查表5-5的P0=3.85kw查表5-10得查表5-9得=0.98查表5-3得=1.03代入式子得取Z=4，符合表5-7推荐的轮槽数（7）确定初拉力按式，查表得计算作用在轴上的压力名称结果名称结果名称结果带型B型带传动比根数带轮基准直径基准长度预紧力中心距压轴力（8）带轮设计 查表得：;.则带轮轮缘宽度：。大带轮毂孔直径由后续高速轴设计而定。大带轮毂宽度L：取。 高速级齿轮传动设计 1. 选定高速级齿轮类型、材料、热处理、精度等级及齿数1)按传动方案选用直齿圆柱齿轮传动.2)输送机为一般工作机械,速度不高,故选8级精度.3)材料选择,小齿轮的材料为40MnB钢，表面淬火，其齿面硬度为485

7、5HRC,大齿轮的材料为45钢，经表面淬火后其齿面硬度为4050HRC.2.选取齿轮齿数选小齿轮齿数Z1=21,则:,取Z2=98.齿数比3.按齿根弯曲疲劳强度设计对闭式软齿面齿轮转动，承载能力一般取决于齿面接触强度，故按接触强度设计，校核齿根弯曲疲劳强度。由式6-15得：确定式中的各项数值：因载荷平稳，由机械设计表6-3查KA=1.0，可初选载荷系数由式6-7，选取，计算端面重合度。由式6-13，；由表6-6，选取有图6-19，图6-20查得，由式6-12有由图6-21查得，取由图6-22d按小齿轮齿面硬度均值51HRC，在ML线上查得；同理由图6-22d，查得取，设计齿轮模数将确定后的各项

8、数值代入设计公式，求得：修正：由表6-3查得由图6-7查得由图6-10查得（减速器轴的刚度较大）；由表6-4查得；则由表6-1，选取第一系列标准模数 m=2.5mm齿轮主要尺寸：所以标准化后 a=120mm，则d1=mz1=52.5mm,取d1=52.5mmd2=mz2=187.5mm取B2=40,B1=45 4.校核齿面接触疲劳强度：由表6-5查得由图6-14查得ZH=2.5由图6-13查得由图6-15，按不允许出现点蚀，查得ZN1=0.88，ZN2=0.90由图6-16e，按齿轮齿面硬度45HRC，在MQ和ML线中间查出得同理，由图6-16e查得 取SHlim=1 将确定出的数值代入接触强

9、度校核公式，得齿根接触疲劳强度足够低速级齿轮传动的设计：1. 选定低速级齿轮类型、材料、热处理、精度等级及齿数1)按传动方案选用直齿圆柱齿轮传动.2)输送机为一般工作机械,速度不高,故选8级精度.3)材料选择,材料与高速级齿轮一样。2.选取齿轮齿数选小齿轮齿数Z3=25,则:,取Z4=90齿数比3.按齿根弯曲疲劳强度设计对闭式软齿面齿轮转动，承载能力一般取决于齿面接触强度，故按接触强度设计，校核齿根弯曲疲劳强度。由式6-15得：确定式中的各项数值：因载荷平稳，由机械设计表6-3查KA=1.0，可初选载荷系数由式6-7，选取，计算端面重合度。由式6-13，；由表6-6，选取有图6-19，图6-2

10、0查得，由式6-12有由图6-21查得，取由图6-22d按小齿轮齿面硬度均值45HRC，在ML线上查得；同理由图6-22d，查得取，设计齿轮模数将确定后的各项数值代入设计公式，求得：修正：由表6-3查得由图6-7查得Kv=1.1由图6-10查得由表6-4查得；则由表6-1，选取第一系列标准模数 m=4mm齿轮主要尺寸：d3=mz3=100mm,d4=mz4=300mm取B4=75mm,B3=80mm 4.校核齿面接触疲劳强度：由表6-5查得由图6-14查得ZH=2.5由图6-13查得由图6-15，按不允许出现点蚀，查得ZN1=0.88，ZN2=0.90由图6-16e，按小齿轮齿面硬度45HRC

11、，在MQ和ML线中间查出得同理，由图6-16e查得 取SHmin=1 将确定出的数值代入接触强度校核公式，得齿根接触疲劳强度足够高速级齿轮与低速级齿轮的参数如下表：高速机齿轮传动低速级齿轮传动名称计算公式结果计算公式结果法面模数法面压力角螺旋角齿数 传动比分度圆直径齿顶圆直径中心距 齿宽（三）、轴的设计1、轴的材料的选择和最小直径估算：根据工作条件，初选轴的材料为45钢，调质处理。按扭转强度法进行最小直径估算，即：。初算轴径时，若最小直径轴段开有键槽，还要考虑槽对轴强度的影响。当该轴段截面上有一个键槽时，增大，两个键槽时，增大。值由机械设计表8-3确定：高速轴A01=117.7中轴A02=12

12、6.5，低速轴A03=117.7高速轴： ，因高速轴最小直径处安装大带轮，设有两个键槽，则：d1min=d1min(1+15%)=29.9mm，取为整数d1min=30mm,中间轴：，因中间轴最小直径处安装滚动轴承，取d2min=50mm低速轴：，因低速轴最小直径处安装联轴器，设有两个键槽，则：d3min=d3min(1+15%)=64mm，联轴器的选择，取联轴器的孔径。d3min=65mm2、减速器的装配草图3、轴的结构设计：（1）中间轴的结构设计：图（3）中间轴轴系参考结构1、各轴段直径的确定：最小直径，滚动轴承处轴段，d21=d2min=50 mm。滚动轴承选取深沟球轴承6310，其尺寸：低速级小齿轮轴段，d22=56mm：轴环，根据齿轮的轴向定位要求，轴肩高度h=5mm，d23=64mm：高速级大齿轮轴段，d24=56mm：滚动轴承处轴段，d25=50mm2、中间轴个轴段长度的确定：由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定，：由低速级小齿轮的毂孔宽度B3=80mm,为使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于齿轮宽度，故取L22=77mm：轴环宽度，,则L23