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1、机械课程设计计算说明书题目矿用耙斗装岩设备传动装置设计I9班级机自 103 班学号06102696姓名朱群指导老师日 期1、设计任务书题目：矿用耙斗装岩设备传动装置设计1. 设计条件1）机器功用将开采的散块岩石，用耙斗装到运输机上；2）工作情况 通过离合器控制耙斗的工作和返回， 工作中载荷不均， 有中等冲击；3）运动要求耙斗运动速度误差不超过7%；4）工作能力储备余量 15%；5）使用寿命8 年，每年 300 天，每天 8 小时，主动滚筒。返回滚筒定期交换；6）检修周期半年小修，两年大修；7）生产批量单件、小批量生产；8）生产厂型中等机械厂。2. 原始数据题号I9主滚筒工作拉力（ kN）7.5
2、主滚筒圆周速度（ m/s）1.3主滚筒工作直径（ mm）2803. 设计任务1）设计内容 电动机选型；传动件设计；减速器设计；离合器选型设计；滚筒轴系设计；滚筒设计；其他。2）设计工作量 传动系统安装图 1 张；减速器装配图 1 张；零件图两张设计计算说明书一份。4. 设计要求1) 要求减速器设计成锥 - 圆柱齿轮减速器。2）设计时要求要有一对斜齿轮。2计算项目及说明结果2. 传动方案的拟定1）该设备不需要立式结构，故采用卧式减速器。2）由于该设备工作中载荷不均，有中等冲击，轴线相互垂直传动，故减速器为锥圆柱齿轮。3）根据工作机构滚筒的工作直径和工作速度计算滚筒转速。n 60 * 1000v
3、160 * 1000 * 1.3/( 280* )88.72r/min准备选用 1000r min 的 Y 系列电动机，因此初步的总传动比 i 1000/ 88.72 11.27 , 按 i 11.27 选定二级齿轮减速器。4）为加工方便采用水平剖分式。5）由于离合器和圆锥齿轮传动的轴向力存在，故 I 、II 、 III 轴处均采用两个圆锥滚子轴承；6）电动机与输入轴之间采用凸缘联轴器 , 输出轴和工作机构之间采用选用机械拉键离合器。传动方案最后确定为上图所示型33. 选择电动机3.1 选择电动机的类型和结构形式按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机， Y 系列，封闭式结构，电压 380V，
4、频率 50Hz。3.2 选择电动机容量工作机主动轴功率：F V, F 为主滚筒工作拉力， V 为主滚筒根据公式 PW1000WPW 9.75kW工作速度。由此得出： PW75001.3 kW 9.75kW1000传动装置的总效率：= 123n 式中1 联轴器的效率1 0.992 圆锥滚子轴承的效率（ 2 对）2 0.983 角接触轴承的效率3 0.994 圆锥齿轮的传动传递效率4 0.965 圆柱齿轮传动的传递效率5 0.976 卷筒的效率6 0.967 离合器的效率7 0.99则= 12370.830.990.98 20.990.960.970.960.960.834pd Pw=9kW 10
5、.84kW0.83电动机所需功率：PdPd 12.46KWK pd1.15*10.84 12.46KW3.3 确定电动机的转速滚筒的工作转速为：60 1000vnD60 1000 1.388.72r min280按机械设计课程上机与设计表5-1 查得圆锥圆柱齿轮减速器直齿锥齿轮的传动比一般范围为： ia8 22 ，故电动机转速nd 8 22 n709.8 1951.8 r / min根据额定功率 Ped Pd ，且转速满足709.8r / minnd1951.8 r / min ，按机械设计课程上机与设计表16.2选得电动机型号为Y180L-6其主要性能如下表：电动机额定功率满载转速堵转转矩最
6、大转矩型号/kWr min额定转矩额定转矩Y180L-6Y180L-6159701.82.04. 传动比的分配54.1 传动装置总传动比nm970总传动比 i10.93n88.724.2 分配各级传动比按直齿轮圆柱齿轮传动比i锥0.25ia0.2510.932.73又因锥齿轮的传动比3 4，故取 i 锥 3.3则 i柱10.933.313.35. 计算传动装置的运动和动力参数5.1 各轴转速计算由传动比分配结果计算轴速nnmiin0970 rminnIno970rmin970 rmini11nI Ino970r293.94 ri 23.3minminnIIInI293.94rmin88.8 r
7、i33.31minnIVnIIInw88.88 rmin5.2 各轴功率计算由机械效率计算各轴功率PPdPd12.46kWi10.93i锥3.3i柱3.31n0970 rminnI970 rminnII293.94 rminnIII88.88 rminnIV88.88 rmin6PIPd1212.460.990.9812.09kWPIIPI2412.090.960.9811.37kWPIIIPII3511.370.990.9710.81kW5.3 各轴转矩计算TI9550PI9550 12.09119.03N mn I970TII9550PII955011.37369.41N mn II293
8、.94TIII9550PIII955010.811161.52N mnIII88.88轴号转速输出功率输出扭矩传动比（n r / min）（nr / min ）P（ kW ）T (N m)i电机轴97012.46122.67I轴97012.09119.031II轴293.9411.37369.413.3III轴88.8810.811161.523.31滚筒轴88.8810.381115.311Pd12.46kWPI12.09kWPII11.37 kWP10.81kWIIITI119.03N mTII369.41N mTIII1161.52Nm6. 传动件的设计计算6.1圆锥直齿齿轮传动的计算6
9、.1.1 选定齿轮齿轮类型、 精度等级、材料及齿数由机械设计表6.2 选取小齿轮40Cr调质大齿轮45正火7计算许用接触应力H HBS1260HBS由 H =HlimZNHBS2240HBSSH min式中， H 试验齿轮的接触疲劳强度极限，N / mm 2 ,SHmin 接触强度计算的最小安全系数，通常SH min1 1.5ZN 接触强度计算的寿命接触疲劳极限H lim查图 6-4得:H lim1700N / mm 2 ,H lim 2550N / mm 2接触强度寿命系数Z N其中应力循环次数 N由式 6-7N1 =609701830081.68109N 2 N1 /i=5.09108所以由图 6-5得 ZN1=ZN2=1接触强度最小安全系数SH min 取 1则 H1 =7001/1N/mm 2H2 =5501/1N/mm 2
