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1、机械设计课程设计计算说明书设计题目 带式输送机传动装置 机械制造及自动化 专业 机制本二 班 设 计 者 指导老师 二0一一 年 十一 月 三十 日井冈山大学目录第一章 设计任务书1.1 设计任务书 . 1第二章 传动系统总体设计2.1 传动系统方案的拟定 . 42.2 电动机的选择 . 82.3 传动比的分配 . 102.4 传动系统的运动和动力参数 . 12第三章 传动件的设计计算3.1 V带传送设计计算3.2 直齿轮设计计算第四章 轴的设计计算4.1 高速轴的设计计算4.2 中速轴的设计计算4.3 低速轴的设计计算4.5 校核轴的疲劳强度第五章 滚动轴承的选择与计算5.1 高速轴的轴承5
2、.2 中速轴的轴承5.3 低速轴的轴承第六章 键连接及其校核6.1 键的选择6.2 键的校核第七章 联轴器的选择第八章 减速附件及箱体的设计第九章 润滑与密封第十章 设计小结第十一章 参考资料一、 设计任务书 1.1 设计任务书设计一用于带式运输机上同轴式二级圆柱齿轮减速器1. 总体布置简图2. 工作情况工作平稳、单向运转3. 原始数据输送带的牵引力（F/kN）输输带速度（m/s）滚筒直径（mm）转速允许偏差（%）使用年限（年）工作制度（班/日）传动效率13500.7541051020.964. 设计内容(1) 电动机的选择与参数计算(2) 斜齿轮传动设计计算(3) 轴的设计(4) 滚动轴承的
3、选择(5) 键和联轴器的选择与校核(6) 装配图、零件图的绘制(7) 设计计算说明书的编写5. 设计任务(1) 减速器总装配图1张（0号或1号图纸）(2) 齿轮、轴零件图各一张（2号或3号图纸）(3) 设计计算说明书一份二、 传动系统总体设计 2.1 传动方案的说明与拟定 如任务书上布置简图所示，传动方案采用V带加同轴式二级圆柱直齿轮减速箱，采用V带可起到过载保护作用，同轴式可使减速器横向尺寸较小.电动机选用三相交流异步电动机，其结构简单、价格低廉、维护方便，可直接接于三相交流电网中 。 2.2 电动机的选择1. 电动机类型选择按工作要求和工作条件，选用一般用途的（IP44）系列三相异步电动机
4、。它为卧式封闭结构。2. 电动机容量(1) 卷筒轴的输出功率(2) 电动机的输出功率传动装置的总效率式中，为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由机械设计课程设计（以下未作说明皆为此3书中查得）表3-1查得：V带传动；滚动轴承；圆柱齿轮传动；弹性联轴器；卷筒轴滑动轴承，则 故 (3) 电动机额定功率由第十七章表17-7选取电动机额定功率。 3.电动机的转速由表3-2查得V带传动常用传动比范围，由表3-2查得两级同轴式圆柱齿轮减速器传动比范围， 则电动机转速可选范围为 可见同步转速为750r/min、1000r/min、1500r/min和3000r/min的电动机均符合。这里初选同步
5、转速分别为1000r/min和1500r/min的两种 电动机进行比较，如下表：方案电动机型号额定功率（kW）电动机转速（r/min）电动机质量（kg）传动装置的传动比同步满载总传动比V带传动两级减速器1Y132M-47.5150014408136.041312.0142Y160M-67.5100097011924.27838.093由表中数据可知两个方案均可行，但方案1的电动机质量较小，且比价低。因此，可采用方案1，选定电动机型号为Y132M-4。3. 电动机的技术数据和外形、安装尺寸由表17-7、表17-9查出Y132M-4型电动机的主要技术数据和外形、安装尺寸，并列表记录备份。型号额定功
6、率(kw)同步转速(r/min)满载转速(r/min)堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩Y132M-47.5150014402.22.3HDEGKL质量（kg）132388033125151081 2.3 传动比的分配1. 传动装置总传动比2. 分配各级传动比取V带传动的传动比，则两级圆柱齿轮减速器的传动比为所得符合一般圆柱齿轮传动和两级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲疲劳强度极限2.4 传动系统的运动和动力参数1.各轴转速电动机轴为0轴，减速器高速轴为轴，中速轴为轴，低速轴为轴，各轴转速为2.各轴输入功率按电动机额定功率计算各轴输入功率
7、，即 3.各轴转矩电动机轴高速轴中速轴低速轴转速（r/min）1440480138.4939.956功率（kW）7.57.26.91426.6397转矩（）49.74143.25476.761586.97三、 传动件的设计计算3.1 V带传送设计计算（1） 确定计算功率由于是带式输送机，每天工作两班，查机械设计（V带设计部分未作说明皆查此书）表8-7得， 工作情况系数（2） 选择V带的带型由、 由图8-11选用A型（3） 确定带轮的基准直径并验算带速初选小带轮的基准直径。由表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径验算带速v。按式(8-13)验算带的速度,故带速合适。计算大带轮的基准直径。根据式(
8、8-15a),计算大带轮基准直径根据表8-8，圆整为（4） 确定V带的中心距a和基准长度根据式(8-20)， 初定中心距。由式(8-22)计算带所需的基准长度由表8-2选带的基准长度按式(8-23)计算实际中心距a。由8-24可得中心距变化范围为569.35670.15mm。（5） 验算小带轮上的包角（6） 确定带的根数 计算单根V带的额定功率由和，查表8-4a得根据，i=3和A型带，查表8-4b得 计算V带的根数z。取5根。（7） 计算单根V带的初拉力的最小值由表8-3得A型带的单位长度质量q=0.10kg/m，所以应使带的实际初拉力（8） 计算压轴力 四、 轴的设计计算4.1 高速轴的设计
9、与计算 按低速级齿轮设计：小齿轮转矩，小齿轮转速，传动比。 （1）选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 选用直齿圆柱齿轮 运输机为一般工作机器，速度不高，故选7级精度（GB10095-88） 由机械设计表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为 280HBS；大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者硬度差为40HBS。 选小齿轮齿数：大齿轮齿数 （2）按齿面接触强度设计按式(10-9a）试算，即 确定公式内各计算数值a) 试选载荷系数（b）小齿轮传递的转矩b) 由表10-7选取齿宽系数c) 由表10-6查得材料弹性影响系数d) 由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强
10、度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限e) 由式10-13计算应力循环次数：f) 由图10-19查得接触疲劳寿命系数g) 计算接触疲劳许用应力：取失效概率为1%，安全系数S=1，由式(10-12)得计算a) 试算小齿轮分度圆直径,代入H中较小的值 b) 计算圆周速度c) 齿宽b及模数mntd) 计算载荷系数K由表10-2查得使用系数 根据，7级精度，由图10-8查得动载系数； 直齿轮，；由表10-4用插值法查的7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时， 由b/h=10.67，查图10-13得出 故载荷系数： a) 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式(10-10a)得b) 计算模数（3）按齿根弯
11、曲强度设计由式(10-17)a） 确定公式内各计算数值 由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮 的弯曲疲劳强度极限 由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数 计算弯曲疲劳系数 计算载荷系数 取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式(10-12)得b)由表10-5YFa1=2.65 YFa2=2.218 由表10-5YSa1=1.58 YSa2=1.783计算大、小齿轮的，并加以比较 大齿轮的数值大设计计算对比计算的结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取，已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数。于是由取34，则大齿轮齿数取z2=84这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯 曲疲劳强度 ，并做到了结构紧凑，避免浪费。 C)几何尺寸计算计算分度圆直径 d1=z1mn=343.5mm=119mm d2=z2mn=843.5mm=294mm计算中心距 计算齿宽宽度 b=dd1=1119mm=119mm圆整后取B1=125mm B2=120mm由于是同轴式二级直齿轮减速器，因此两对齿轮取成完全一样，这样保证了中心距完全相等的要求
