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1、华南农业大学设计名称：螺旋输送机传动装置设计姓名：吴镇宇 田敬学号：201131150122 201131150223班级：11车辆一班指导老师：王慰祖一、 设计任务书二、 电动机的选择三、 计算传动装置的运动和动力参数四、 传动件的设计计算五、 轴的设计计算六、 箱体的设计七、 键联接的选择及校核计算八、 滚动轴承的选择及计算九、 联连轴器的选择十、 减速器附件的选择十一、 润滑与密封一、 机械设计课程设计任务书题目：设计一个螺旋输送机传动装置，用普通V带传动和圆柱齿轮传动组成减速器。输送物料为粉状或碎粒物料，二班制，使用期限10年（每年工作日300天），大修期四年，小批量生产。(一)、总体
2、布置简图(二)、工作情况：工作时载荷基本稳定，运送方向不变。(三)、原始数据输送机工作轴上的功率Pw(kW) ：2.6输送机工作轴上的转速n(r/min)：80(四)、设计内容1. 电动机的选择与运动参数计算；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(五)、设计任务1.减速器总装配图1张2.零件图3到4张3.不少于30页的设计计算说明书1份(六)、设计进度1、 第一阶段：总体计算和传动件参数计算2、 第二阶段：轴与轴系零件的设计3、 第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制4、 第四阶段：
3、装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写电动机的选择1、电动机类型和结构的选择：选择Y系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。 2、电动机容量选择：电动机所需工作功率为：式（1）：da (kw) 由电动机至输送机的传动总效率为：总=45根据机械设计课程设计10表2-2式中：1、2、 3、4、5分别为联轴器1、滚动轴承（一对）、圆柱直齿轮传动、联轴器2和圆锥齿轮传动的传动效率。取=0.99，0.99，0.97，.9、50.93则：总=0.990.9940.970.990.93
4、=0.85所以：电机所需的工作功率：Pd=/总 =2.6/ 0.85 =3.1 (kw)因载荷平稳,电动机额定功率Ped略大于Pd即可。3、确定电动机转速 输送机工作轴转速为： n80 r/min根据机械设计课程设计10表2-3推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围=3。取开式圆锥齿轮传动的传动比=3 。则总传动比理论范围为：a =18。故电动机转速的可选范为 Nd=a n =(618)80 =4801440 r/min则符合这一范围的同步转速有：750、1000和1500r/min根据容量和转速，由相关手册查出三种适用的电动机型号：（如下表）方案电动机型号额定功率电动机转速
5、 (r/min)电动机重量(N)参考价格传动装置传动比同步转速满载转速总传动比V带传动减速器1Y132S-45.515001440650120018.63.55.322Y132M2-65.51000960800150012.422.84.443Y160M2-85.5750720124021009.312.53.72综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格 和圆锥齿轮带传动、减速器传动比，可见第2方案比较适合。此选定电动机型号为Y132M2-6，其主要性能：中心高H外形尺寸L(AC/2+AD)HD底角安装尺寸 AB地脚螺栓孔直径 K轴 伸 尺 寸DE装键部位尺寸 FGD132520345315
6、2161781228801041电动机主要外形和安装尺寸计算传动装置的运动和动力参数（一）确定传动装置的总传动比和分配级传动比由选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速n1、可得传动装置总传动比为： ia= nm/ n=960/80=12总传动比等于各传动比的乘积分配传动装置传动比ia=i0i （式中i0、i分别为开式圆锥齿轮传动 和减速器的传动比）2、分配各级传动装置传动比： 根据指导书P10表2-3，取i0=3（圆锥齿轮传动 i=23）因为：iai0i所以：iiai012/34四、传动装置的运动和动力设计：将传动装置各轴由高速至低速依次定为轴，轴，以及i0,i1为相邻两轴间的传动比01，
7、12，为相邻两轴的传动效率P，P，为各轴的输入功率 （KW）T，T，为各轴的输入转矩 （Nm）n,n,为各轴的输入转矩 （r/min）可按电动机轴至工作运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数。1、运动参数及动力参数的计算（1）计算各轴的转速： 轴：n= nm=960（r/min）轴：n= n/ i=960/4=240r/min III轴：n= n 螺旋输送机：nIV= n/i0=240/3=80 r/min（2）计算各轴的输入功率：轴： P=Pd01 =Pd1=3.10.99=3.069（KW）轴： P= P12= P23 =3.0690.990.97=2.95（KW）III轴： P= P
8、23= P24 =2.950.990.99=2.89（KW） 螺旋输送机轴：PIV= P25=2.890.990.93=2.66（KW）（3）计算各轴的输入转矩：电动机轴输出转矩为： Td=9550Pd/nm=95503.1/960=30.84 Nm轴： T= Td01= Td1=30.840.99=30.53 Nm 轴： T= Ti12= Ti23 =30.5340.990.97=117.3NmIII轴：T = T24=117.30.990.99=114.97 Nm螺旋输送机轴：TIV = T i025=317.5Nm（4）计算各轴的输出功率：由于轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：故：
9、P=P轴承=3.0690.99=3.04KWP= P轴承=2.950.99=2.95KWP = P轴承=2.890.99=2.86KWP = P轴承=2.660.99=2.64 KW（5）计算各轴的输出转矩：由于轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：则：T= T轴承=30.530.99=30.22 NmT = T轴承=117.30.99=116.1NmT = T轴承=114.970.99= 113.8NmT = T轴承=317.50.99= 314.5Nm 综合以上数据，得表如下：轴名功效率P （KW）转矩T （Nm）转速nr/min传动比 i效率输入输出输入输出电动机轴3.130.8496
10、010.99轴3.073.0430.5330.229600.964轴2.952.95117.3116.12400.98轴2.892.86115113.824030.92输送机轴2.662.64317.5314.580传动零件的设计计算(一)、减速器内传动零件设计(1)、选定齿轮传动类型、材料、热处理方式、精度等级。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，二者材料硬度差为40HBS。螺旋输送机为一般工作机械，齿轮精度初选8级。(2)、初选主要参数 Z1=21 ，u=4 Z2=Z1u=214=84 由表10-7选取齿宽系数d1（3）按齿
11、面接触疲劳强度计算 计算小齿轮分度圆直径 d1t 确定各参数值1) 试选载荷系数K=1.32) 计算小齿轮传递的转矩T1=9.55106P/n1=9.551063.04/960 =3.02104Nmm3) 材料弹性影响系数由机械设计表10-5取 ZE=189.84) 区域系数 ZH=2.55) 由图10-25d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。6) 由式1015计算应力循环次数N160n1jLh609601（2830010）2.764109 N2N1/46.9121087）由图10-23取接触疲劳寿命系数KHN10.93；KHN20.978）计算接触疲劳许用应力
12、取失效概率为1，安全系数S1，由式（1014）得H10.93600MPa558MPaH20.97550MPa533.5MPa取两者中较小者作为该齿轮副的接触疲劳需用应力，即HH2533.5MPa（4）、计算1) 试算小齿轮分度圆直径d1t，代入H中较小值d1t=42.66mm2) 计算圆周速度v=2.1m/s3) 计算齿宽b及模数mtb=d*d1t=142.66mm=42.66mmmt=2.03 mmh=2.25mt=2.252.03mm=4.568mmb/h=42.66/4.568=9.3394) 计算载荷系数K 已知工作载荷平稳，所以取KA=1，根据v=2.1m/s,8级精度，由图108查得动载系数KV=1.11；由表104用插值法查得8级精度，小齿轮相对轴承对称布置时， KH=1.343由图1013查得KF=1.28直齿轮KH=KF=1。故载荷系数 K=KA*KV*KH*KH=11.1111.343=1.4915) 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式（1012）得： d1=mm=44.65mm6) 计算模数m m
