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1、机械设计课程设计装订线计算说明书设计题目：带式输送机的传动装置设计（第 8 组） 工程学院建环1112班设计者洪木荣指导教师温坚广东海洋大学目录一、 设计任务书.2二、 传动方案的拟定.2三、 电动机的选择.3四、 传动系统的运动和动力参数.4五、 传动零件的设计计算和校核.6六、 轴的设计计算和校核.6七、 滚动轴承的选择和寿命计算.10八、 键和联轴器的选择.10九、 润滑和密封形式的选择.11十、 减速器机体各部分结构尺寸其他技术说明.11十一、 参考文献.12第八组：带式输送机的传动装置设计一、 设计任务书1.1 工作条件 连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用期 8年；小批量生产，两
2、班制工作，运输带速度允许误差5%。1.2 原始数据 滚筒圆周力F=1450N； 带速V=1.6m/s； 滚筒直径D=260mm1.3 运动简图 二、 传动方案的拟定2.1整体方案根据设计任务书，该方案的设计分成减速器（传动部分）和工作机（执行部分）两部分。2.2 减速器说明机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。本设计中原动机为电动机，工作机为
3、皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成。三、 电动机的选择计算项目计算过程及说明计算结果1、选择电动机1、选择电动机类型按已知的工作要求条件，选用Y系列全封闭笼型三相异步电动机2、 选择电动机功率工作
4、机所需功率为：电动机输入功率为：由电动机至工作之间的总效率式中：、分别为带传动、齿轮传动的轴承（2对）、齿轮传动、联轴器、及滚筒的轴承效率。查表2-3可取=0.96、=0.99、=0.98、=0.98、=0.98、=0.96则所以3. 确定电动机转速滚筒的工作转速为因为由表2-2知，带传动的传动比，单级齿轮传动的传动比，则总传动比的合理范围因此，电动机转速的可选范围为（705.182350.6）r/min4. 确定电动机型号符合这一范围的电动机同步转速有750r/min、1000r/min、1500r/min。根据工作机所需要的电动机输出功率和电动机的同步转速，由附录B可查出适用的电动机型号分
5、别为Y132M-8、Y132S-6和Y100L2-4。相应的技术参数比较情况见下表：电动机型 号额定功率电动机转速（r/min）总传动比/kw同步转速满载转速Y132M-837507106.04Y132S-63100096012.17Y100L2-43150014308.17综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量以及带传动和齿轮传动的传动比，选择Y132S-6型号电动机比较合适，即电动机的额定功率=4kw，满载转速，总传动比适中，传动装置结构比较紧凑。Y132S-6型电动机的主要尺寸和安装尺寸见表2-4电动机型号：Y132S-6表2-4 Y132S-6型电动机的主要尺寸和安装尺寸列表中心高H外形
6、尺寸地脚安装尺寸地脚螺栓孔直径k轴伸尺寸装键部位尺寸13212四、 传动系统的运动和动力参数1、计算总传动比和分配各级传动比由已确定的电动机的型号可知：总传动比取带传动比的传动比；则齿轮转动的传动比。2、计算转动装置各轴的运动和动力参数1.各轴的转速轴 轴 滚筒轴 2. 各轴的输入功率轴 轴 滚筒轴3. 各轴的输入转矩电动机轴 轴 轴 滚筒轴 表2-5 运动和动力参数的计算结果列表参数轴名电动机轴轴轴滚筒轴转速n（r/min）960384118.52118.52输入功率P/kw2.72.5922.512.44输入转矩T/(Nm)26.8664.46202.25196.61传动比2.53.241
7、效率0.960.970.97五、 传动零件的设计计算和校核1.确定V带型号1.确定计算功率PC根据教材表8-7得：kA=1.2PC=KAPd=1.22.7=3.24KW2. 选择v带型号根据PC、n1由教材图8-9得：选用A型V带3.确定带轮的基准直径由教材图8-9得，推荐的小带轮基准直径为80100mm取d1=80mm=dmin=75mm4. 验算带速vdd2=(nm/n1)d1(1-)=（970/285.29）125（1-0.2）=416.5mm取d2=450mm PC=3.24KWdd2=416.5mm六、 轴的设计计算和校核输出轴上的功率、转速和转矩由上可知，.求作用在齿轮上的力 因已
8、知高速小齿轮的分度圆直径 而 .初步确定轴的最小直径 材料为45钢，调质处理。根据机械设计表15-3，取，于是由于键槽的影响，故 输出轴的最小直径显然是安装带轮处的直径，取，根据带轮结构和尺寸，取。.齿轮轴的结构设计(1).根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1).为了满足带轮的轴向定位要求，-段右端需制出一轴肩，故取-段的直径； 2).初步选择深沟球轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用深沟球球轴承。按照工作要求并根据，查手册选取单列深沟轴承6209，其尺寸为，故；而。 3).由小齿轮尺寸可知，齿轮处的轴段V-VI的直径，。轴肩高度，故取，则轴环处的直径。轴环宽度，取，因为要使
9、大小齿轮对齐啮合，故。 4).轴承端盖的总宽度为(由减速器及轴承端盖的结构设计而定)。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与大带轮右端面间的距离，故。 5) (2).轴上零件的周向定位 带轮与轴的周向定位均采用平键连接。按由机械设计查得平键截面，键槽用键槽铣刀加工，长为。滚动轴承与轴的周向定位是由过度配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为。(3).确定轴上圆角和倒角尺寸参考机械设计表15-2，取轴端圆角。至此，已初步确定了轴的各段和长度，简图如下：.求轴上的载荷输入轴的校核：输入I轴：（1）齿轮上作用力的计算：由前面的计算可知圆周力：Ft=2T/D=5056.45N径
10、向力：Fr= Fttan200=1840.32N(2)求齿轮作用力在垂直面的支持反力。（见图草稿）F1v = (FrL/2)/L=920N;F2v = Fr - F1v =4136.09N;(3)求齿轮作用力在水平面的支承反力F1H = F2H = Ft/2=2528.13N(4)求F力在支点产生的反力（见图3）F1F = F（L+K）/L=719.86NF1F = F2F F=1776.76N（5）绘制垂直的弯矩图Mav= F1vL/2=262.64Nm(6)绘制水平面的弯矩图（见图5）MaH= F1HL/2=160.54Nm(7)求F力产生的弯矩图（见图6）M1F= FK=2986.921
11、0810-3=322.59 Nm在a-a截面处，F力产生的弯矩为MaF= F2FL/2=45.71Nm(8) 绘制合成弯矩图因F方向未定，所以F与H、V共面时，产生的弯矩最大。Ma= MaF+（MaV2+ MaH 2 ）1/2=307.82 NmM1= M1F=322.59 Nm(9)绘制扭矩图（见图8）由前面的计算结果可知，输入轴传递的扭矩T=321.07Nm(10)求危险截面的当量弯矩（见图9）由见图8可知Ma M1 ,故a-a截面最危险，其当量弯矩为：Me=【Ma2+（T）2】1/2扭切应力为脉动循环应变力，取折合系数=0.6，带入上式可得：Me=363.13 Nm（11）校核危险截面a-a的强度选轴的材料为45钢，经调质处理。查的b=650MPa；查的【-1b】=60MPa由教材公式可知，危险截面a-a的当量应力为：e= Me/W= Me/0.1d3 3=61.216KPa【-1b】故此轴满足强度要求，安全。七、 滚动轴承
