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1、机械设计课程设计设计说明书设计题目胶带式输送机传动装置设计者 班级 学号 指导老师 时间目录一、 设计任务书3二、传动方案拟定4三、电动机的选择4四、传动装置的运动和动力参数计算6五、高速级齿轮传动计算7六、低速级齿轮传动计算12七、齿轮传动参数表18八、轴的结构设计18九、轴的校核计算19十、滚动轴承的选择与计算23十一、键联接选择及校核24十二、联轴器的选择与校核 25十三、减速器附件的选择 26十四、润滑与密封28十五、设计小结29十六、参考资料29一设计题目设计带式运输机传动装置（简图如下）1 一电动机2 联轴器3 二级圆柱齿轮减速器4 联轴器5 卷筒6运输带原始数据:数据编号04运送
2、带工作拉力F/N2200运输带工作速度v/(m/s)0.9卷筒直径D/mm3001. 工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，空载启动，室内工作，有粉 尘；2. 使用期：使用期10年；3. 检修期：3年大修；4动力来源：电力，三相交流电，电压380/220V;5.运输带速度允许误差：5%；6制造条件及生产批量：中等规模机械厂制造，小批量生产。设计要求1完成减速器装配图一张(A0或A1 )。2绘制轴、齿轮零件图各一张。3编写设计计算说明书一份。二. 电动机设计步骤1.传动装置总体设计方案本组设计数据：第四组数据：运送带工作拉力F/N 2200 o运输带工作速度v/(m/s) 0.9 ,卷筒直
3、径D/mm 300。1外传动机构为联轴器传动。2减速器为二级同轴式圆柱齿轮减速器。3该方案的优缺点：瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠，径向尺寸小， 结构紧凑，重量轻，节约材料。轴向尺寸大，要求两级传动中心距相同。减速器 横向尺寸较小，两大吃论浸油深度可以大致相同。但减速器轴向尺寸及重量较大； 高级齿轮的承载能力不能充分利用；中间轴承润滑困难；中间轴较长，刚度差； 仅能有一个输入和输出端，限制了传动布置的灵活性。原动机部分为Y系列三相 交流异步电动机。总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、 工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。三电动机的选择1选择电动机的
4、类型按工作要求和工作条件选用Y系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构，电压 380V。2确定电动机效率Pw按下试计算w试中 Fw=2200NV=0.9m/s工作装置的效率考虑胶带卷筒器及其轴承的效代入上试得xVwPFPw = lOOOxnw kw = 21曲电动机的输出功率功率wo 按下式P 二w kwo 耳式中耳为电动机轴至卷筒轴的传动装置总效率由试X干xn3由表2-4滚动轴承效率r =0.99 :联轴器传动效率叫c =0.99：齿轮传动效率 g=0.98（7 级精度一般齿轮传动）则耳=0.91 所以电动机所需工作功率为2.11二 2.32kw0.91因载荷平稳，电动机核定功率Pw只需要
5、稍大于Po即可。按表8-169中Y系 列电动机数据，选电动机的核定功率Pw为3.0kw。3.确定电动机转速按表 2-1 推荐的传动比合理范围，两级同轴式圆柱齿轮减速器传动比i = 9 25而工作机卷筒轴的转速为n 二 6X10w 二 6X104 x09 r/口込二 57.32r /minw兀D兀x 300所以电动机转速的可选范围为n = i n = (9 25) x57.32r min = (515.92 1433.12) r. mind E w符合这一范围的同步转速有750门min和1000 口min两种。综合考虑电动机 和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步
6、 转速为1000 口min的Y系列电动机Y132S,其满载转速为nw = 960r/min,电动 机的安装结构形式以及其中心高,外形尺寸,轴的尺寸等都在 8-186,表 8-187 中 查的。四.计算传动装置的总传动比 i 并分配传动比s1总传动比i s为n 960m n 57.32 16.752分配传动比 i i is I II考虑润滑条件等因素，初定i 4.67 i 3.59 I， I I3.计算传动装置的运动和动力参数1各轴的转速n n 960 r/ minI mII轴nn ” 205.57 r;minIIII轴nn _n q 57.26 r. min iii iII卷筒轴n n 57.
7、26 r minw III4各轴的输入功率II轴III轴卷筒轴P =P xH =2.32 X 0.99=2.30kwI o cP =P xH xH =2.30x0.99x0.98=2.23kwnIrgP P xH xH =2.23x 0.99x0.98=2.16kwIIInrgP P xH xH =2.16x0.99x0.99=2.12kww III r c5各轴的输入转矩P 2.30T = 9550 x 4= x 9550 = 23.94N - mI轴II轴III轴工作轴I n 9604P 2.23T = 9550 xh=x 9550 = 103.60N - mnn 205.57nP 2.1
8、6T = 9550 x班=x 9550 = 360.25N - miiin 57.26IIIP 2.12T = 9550 x w = x 9550 = 353.58N - m wn 57.26电动机轴P=9550 x no =mw232 x 9550 = 22.98N - m960将上述计算结果汇总与下表，以备查用。项目电动机I轴n轴in轴工作轴转速（r/min ）960960205.5757.2657.26功率P(kw)2.322.302.232.162.12转矩T(Nm)22.9823.94103.60360.25353.58传动比i14.673.571效率0.990.970.970.93
9、五. 高速级齿轮的设计选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1. 按简图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动，软齿轮面闭式传动。2运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095-88）。3材料选择。由机械设计，选择小齿轮材料为40Gr（调质），硬度为280HBS，大齿轮为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。4.选小齿轮齿数zi二21，则大齿轮齿数語=izi = 21x 4.67 = 98.07 取 z2 二 991）. 按齿轮面接触强度设计1. 设计准则:先由齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度校核2. 按齿面接触疲劳强度设计，即dit 二 2.叫
10、扩-:KT u 土 1 Z 、1 -（匚）2， u k f dH1.确定公式内的各计算数值K = 1 31试选载荷系数Kt - 12.计算小齿轮传递的转矩T = 955 6 p 二 2.381x 104N - mm1ni3按软齿面齿轮非对称安装，由机械设计选取齿宽系数 =1。4由机械设计表10-6查得材料的弹性影响系数Ze二189.MPa。5由机械设计图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限H lim1=600MPa；大齿轮的接触疲劳强度极限日iim2=550MPa6计算应力循环次数二 60 x 960 x 1 x 365 x 2 x 8 x 10 二 3.364 x 109NN
11、二 _1 二 7.203 x1082 iiiK = 0 90 K = 0 95 7由机械设计图6.6取接触疲劳寿命系数Khn1 - 0.90 ； Khn2 - 0.958计算接触疲劳许用应力取安全系数S=1K cQ = HN1 H limi = 0.90 x 600MPa = 540MPa H 1SKcc =- -HN2_H lim2 =0.95 x 550MPa = 522.5MPa H 2S2.设计计算 1试算小齿轮分度圆直径d it ,代入cH中较小的值。KT u+1 Zd 2.323i -( e )2 = 39.563mm1t3 U c dH2计算圆周速度v。=1.988 msnd n
12、 兀 x 39.563 x 960V =it 1=60 x 100060 x 1000计算齿宽bb =Q d d = 1x 39.563mm = 39.563mm1t计算齿宽与齿高之比 b/h模数m=39.56321mm = 1.884mm齿高b = 39.563 h = 4.24=9.331h = 2.25m = 2.25x1.884mm = 4.24mm t3计算载荷系数K查表10-2得使用系数KA = 1.0；根据v =1-988ms、由图10-8 得动载系数Kv = 1.10直齿轮KHa = KFa =1 ；由表10-2查的使用系数KA =1查表10-4用插值法得7级精度查机械设计，小
13、齿轮相对支承非对称布置K =1.417H0由b/h=9.331 K日厂1.417由图10-13得Kf厂1.34故载荷系数K = K K K K =1x1.10x1x1.417=1.559A VHa Hp4校正分度圆直径d 1由机械设计d = d 3：k/ K = 39.563x 3：1.559/1.3mm = 43.325mm5计算齿轮传动的几何尺寸1计算模数mm = d / z = 43.325/21 = 2.063mm1 1 12按齿根弯曲强度设计，公式为1.确定公式内的各参数值1由机械设计图10-20C查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限& Flim1 = 580Mpa ； 大齿轮的弯曲强度极限-Flim2 = 380MPa ；2由机械设计图10-18取弯曲疲劳寿命系数kFn 1 = 88 , KFn2 = .923计算弯曲疲劳许用应力；取弯曲疲劳安全系数S=1.4，应力修正系数Yst = 2，得K Y &Q = fni st fei = 500 x 0.88/1.4 = 314.29MPaF 1SK Y &o = fn2 st fe2 = 380x 0.92/1.4 = 247.71MPaF 2S4计算载荷系数KK = K K K K =1x1.10x1x1.34 =1.474A V Fa F 卩5 查取齿形系数J、YFa2和应力修正系数1、b由
