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1、机械设计课程设计计算说明书设计题目：链板式输送机传动装置专业设计者：指导老师：2013 年 9 月 8 日星期日 西北工业大学目录课程设计题目第一部分 传动方案拟定第二部分 电动机的选择第三部分 传动比的分配第四部分 传动参数计算第五部分 传动零件的设计计算第六部分 轴的设计计算第七部分 圆锥滚子轴承的选择及校核计算第八部分 键联接的选择及校核计算第九部分 联轴器的选择第十部分 润滑及密封第十一部分 箱体及附件的结构设计和选择参考资料课程设计题目：设计带式运输机传动装置（简图如下）X I丄IVH原始数据：输送链的牵引力F/kN1.5运输机链速V/（m/s）0.7传送链链轮的节圆直径d/mm10
2、0工作条件： 连续单向转动，工作时有轻微振动，使用期10 年（每年300 个工作日），小批量生产，两班制工作，输送机工作轴转速允许 误差为5%。链板式输送机的传动效率为 0.95。主要结果计算与说明第一部分传动方案拟定传动方案（已给定）：外传动为V带传动；减速器为一级展开式圆锥齿轮减速器。方案简图如下:传动类别精度结构及润滑效率锥齿轮传动n38级精度 开式传动 （脂润滑）0.940.97 （取中间值0.955）滚动轴承n2n4n6246滚子轴承（油润滑）0.98v带传动n10.96滚子链传动n70.96联轴器n5弹性、齿式0.99第二部分电动机的选择1、电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机2
3、、电动机功率选择：a、工作机所需功率：p - FV - 1500x0.7 _iio52kW 1000H1 1000x0.95b、传动总效率：耳 _耳耳-0.96 x 0.955 x 0.983 x 0.99 x 0.96 - 0.836717所需电动机的功率Pd=1.1 Pw/n=l.l x 1.1052/0.8368=1.4824kwc、确定电动机转速：计算鼓轮工作转速：V x60x1000 0.7x60x1000/ n - 133.7579r/mm兀 d3.14x100按推荐的传动比合理范围，取圆锥齿轮传动一级 减速器传动比范围i1=23。取V带传动比i2=24, 则总传动比理想范围为i=
4、412 (- nm- i i)。综L ng b合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选n=1500r/min。d、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，由理论需求电机功 率Pd=1.3839kw及同步转速，选定电动机型号Y90L-4。 其主要性能：额定功率：1.5KW，满载转速1400r/min。p =1.1052kw wn=0.8367Pd=1.4824kw电动机型号为Y90L-4第三部分 计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比:iE =1400/133-7579=104667i = i i2、分配各构件传动比： g b3、初定减速器内的传动i2=3，则带传动
5、的传比就为=-=10.4667 = 3.4889 i i 32第四部分 运动参数及动力参数计算1、各轴转速:电动机转速n0=1400r/min小锥齿轮轴转速 n = 士 =1400/3.4889=401.2726r/minin = n = 133.7575r/min2 i2n 3 = n2 = 133.7575r/min大锥齿轮转速链轮轴转速2、各轴功率:P = P = 1.5kw0mP = P n ,二 1.5 x 0.96 二 1.44kW1 M 1P 二 P -n q 二 1.44 X 0.955 X 0.98 二 1.3477kW2123P 二 P -n n 二 1.3477 X 0.
6、98 x 0.99 二 1.3075kW32453、各轴转矩：_T 二 9550 x P = 9550 x1 二 10.2321 N - m电动机轴：dnd1400轴1：T 二 9550 P / n 二 34.2712N m111i=10.4667L=3.4889X3勺=401.2726r / min “2 = 133.7575r / minP1 = 1.44 kWP2 = 1-3477kWP = 1.3075kw3T = 34.2712NmiT = 96.2373Nm2轴2：T 二 9550 - P / n 二 96.2373N - m2 2 2T = 93.3527Nm3轴3：T 二 95
7、50 - P / n 二 93.3527N - m3334、参数汇总Z型V带d 90mm d 1d 315mmd 2v =6.5973m/s参数转速(r/min)功率(kW)转矩(N - m)轴II401.27261.4434.2712轴III133.75751.347796.2373轴W133.75751.307593.3527第五部分传动零件的设计计算1.皮带轮传动的设计计算(1) 选择普通V带截型，由机械设计教程表6-6得：KA二1.3 (工时16，轻载启动)p K p 1.3xl.5 = 1.95kwcaAn 1400r / mino所以选择Z型V带(2) 确定带轮基准直径d，并验算带
8、速d为提高V带的寿命，应选取较大的直径，故选取： d 90mmd1d i d (1-8) 3.48889x90x(1 -0.01) 310.8601mm d 21 d1查表应选取d 315mmd 2轴I的实际转速：(1-e)nd(1-0.01)x 1400x90 “ / n n 396r / mm2d315d 2验证带的速度：兀 d n兀 x 90 x 1400 厂/v =d 1 i = 6.5973m / s60 x 100060 xlOOO一般v取m/s25m/s，速度合适。(3)确定带长和中心矩按设计要求 .7(dd 1 + dd2)- a0 1201a包角合适。(5) 确定带的根数由
9、n 一 1540r / min， d 一 90mmd 1得 p - 0.36kw 9 Ap - 0.03 9 K - 0.92, k -1.5411alL 一 1400mmda=436.0937mmz 二 rpd1二 T195二 3.5291(p +Ap 丿K K(0.36 + 0.03丿x0.92xl.5411 a l可以选取z二4(6)计算轴压力单根v带的初拉力：查表得m=0.06kg/m厂 500(2.5 - K) PF =ca + mv 2 = 66.112 N0ZVKa压轴力：F = 2zF sin - = 490.9840Np02查表取 ha=2.0mm,f=7mm,e=12mm,
10、贝U小轮基准直径：d d1-90mm 小轮外径：d = d + 2h二94mma 2d 1a带轮宽:B-(z-l)e+2f-50mm 大轮基准直径：d - 315mmd 2大轮外径：d - d + 2h - 319mma 2d 2a2 齿轮传动的设计计算1、选定精度等级，材料热处理方式，齿数初定：1) 本运输机工作速度、功率都不咼，选用7级精度；2) 选择小齿轮材料为40Cr ,调质处理，硬度HBS1-2412863) 大齿轮材料为45钢，调质处理，硬度为HBS2-2172554) 选取小齿轮齿数召-25,初步确定传动比为i2-3则大 齿轮齿数 Z2- i2 Z1-3x25-75z-4F -
11、66.112N0F - 490.9840 N pZ1-25Z-7525)此时传动比u =乞=31 zi2、按齿面接触疲劳强度计算：锥齿轮以大端面参数为标准值，取齿宽中点处的当量 齿轮作为强度计算依据进行计算。(1) 初拟载荷系数K=1.2，取齿宽系数弔=0.3L(2) 计算节锥角8 = arc cot u = arc cot 3 = 18.4349。18 = 908 = 90 18.4349 = 71.5651。2 1(3) 按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限应以大 齿轮材料所决定的许用接触应力为准，对45号钢,取 HBS2 = 230，大齿轮：。Hlim2 = 539吧(4) 接触疲劳强度
12、寿命系数。取安全系数SH - 1.0KN计算接触疲劳的寿命系数HN 6井N = 60 nt = 3.852 x 108,nN = 30( HBS )2.4 = 30 x (230)2.4 = 1.397 x 1070 ，因 NN0,故 Khn = 1(5) 计算接触疲劳许用应力许用接触应力：b = K q /S = 539MPHHN limHa(6) 按齿面接触强度设计传动区域系数ZH= 2.5，弹性影响系数Ze= 189.8河d 14VZHZE|)2 |= 58.093 mm1 3 (10.5 )2u Lc2耳厶lhu _21=3齿轮模数 m 二 d = 58.093 二 2.3237mmZ20i3、按齿根弯曲疲劳强度计算：对小齿轮取呗广260，对大齿轮仍用接触强度时的数据，取HBS2 - 23,查表齿轮材料的疲劳极限公式得：b- 0.44 x HBS +186 - 300.4MPF limlab- 0.23 x HBS +166 - 230.9MPF lim2a查表得 Y - 4
