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1、机械设计课程设计计算说明书设计题目：带式运输机传动装置的设计机电 系（院）08数控 班设计者 _指导教师2010年6月9日（江西科技师范学院）机械课程设计课程设计任务书题目：带式运输机传动装置的设计1. 带式运输机工作原理2. 已知条件1）工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有灰尘，环境最高温度35 C；2）使用折旧期；8年；3）检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；4）动力来源：电力，三相交流电，电压380/220V ；5）运输带速度容许误差：土 5% ；6）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。参数运输带工作拉力F/KN1500运输带工作速度v/
2、(m/s)1.1卷筒直径D/mm220注：运输带与卷筒之间卷筒轴承的摩擦影响已经在F中考虑。4.传动方案一、传动装置的总体设计、传动件的设计计算三、减速器装配草图的设计四、轴的设计计算五、装配草图六、减速箱体的结构尺寸七、润滑油的选择八、转配图和零件图附录参考文献一、传动装置的总体设计1 、传动方案的确定在各个传动方案中选择 二级展开式圆柱齿轮减速器 ，其主要特点是： 传动比一般为 840 ，用斜齿、直齿或人字齿，其中高速级一般用斜齿，低速级可做成直齿，结构简单，应用广泛；它是二级齿轮减速器中应用最广泛的一种，齿轮相对轴承为不对称布置，因而沿齿向载荷分布不均，要求轴有较大的刚度，高速级常用圆柱
3、斜齿轮，低速级可用直齿轮。高速级齿轮布置应远离输入端，这样，轴的扭转变形将能减小轴的弯曲变形引起的载荷沿齿宽发布不均现象。用于比较平稳的场合。如下图为其传动方案简图：电矿7L2、电动机的选择因为动力来源：电力，三相交流电，电压380/220V ;所以选用常用的封闭式系列的交流电动机。dn w60 * 1000=1.联-联轴器的传动效率（2个），齿-齿轮的传动效率(2对），其中联=0.99（两对联轴器的效率取相等）轴承123 =0.98 (123为减速器的3对轴承）卷筒=0.96 （卷筒的一对轴承）齿=0.97 （两对齿轮的效率取相等）=n w=95.54r/min ( 1P 70 式5-7 )
4、nd =（ i1 i2 in ） nw因为二级圆柱齿轮减速器的传动比一般为840，故电动机转速的可选范围为：nm =n *（840）=（764.32 3821.6 ）r/min .1）电动机容量的选择1）工作机所需功率Pw由题中条件查询工作情况系数Ka（1P 187 表 7-3），查得 K A= 1.4设计方案的总效率n=n 1*n 2*n 3*n4*n5*n6nn本设计中的32总=联 轴承123联齿 卷筒32=0.99* 0.98 * 0.99* 0.97 * 0.96=0.832)电动机的输出功率FVPw= kA*(2P 187 式 13-4 )1000卷筒Pd = Pw/ 总 (2P 1
5、87 式 13-1 )Pd = 1.988KW2 .电动机转速的确定由v=1.1m/s求卷筒转速 nw综上所述，得出结论：符合这范围的电动机同步转速有1000、1500两种，通过对总=0.83比选择同步转速为1000r/m in的较合适，故拟选用电动机类型为：Pd= 1.988 KW n w =95.54r/min低速轴III n3=n2 =95.54r/mini2Y112M-6 额定功率为2KW，满载转速为 nm=940r/min由(2Pi67表12-1 )查出电动机型号为 Y112M-6,其额定功率为3kW ,电动机额定功满载转速堵转额定最大额定质量型号率/KWr/min转矩转矩转矩转矩/
6、KgY112M29402.052.0545-6满载转速940r/min 。基本符合题目所需的要求。三计算传动装置的运动和动力参数传动装置的总传动比及其分配1 .计算总传动比由电动机的满载转速 nm和工作机主动轴转速nw可确定传动装置应有的总传动比为：、=nm/nw nw = 95.54 n m= 940r/min i =14.9742 .合理分配各级传动比由于减速箱是展开式布置，所以i1 =( 1.4-1.5 ) i2。因为 i = 14.974，取 i = 15,估测选取i1=3.58i2=2.75速度偏差为0.5%，所以可行。3各轴转速、输入功率、输入转矩转速的计算(1 )电动机转轴速度n
7、 0=940r/mi n高速 I n1= n=940r/min中间轴 IIn2=匕=262.57r/minioi 1卷筒n 4=95.54r/m in 。各轴功率其中d、i2依次为I、n轴，n、川 轴间的传动比(2)各轴功率：高速IPi=P d n 01=1.988 x 0.990.98=1.9288kw ；中间轴IIPii=P in12= 1.9288x0.98x0.97=1.8335kw低速轴III传动比15i1=3.58i2=2.75Piii=P II 耳23=1.8335 X0.98 X0.97 X0.96=1.6732kw;式中，Pd为电动机轴输出的功率， kw ; Pi、Pii、P
8、ill为I、n、川轴的输入功率；n 0i、ni2、n23依次为电动机轴与I轴，i、n轴，n、 川轴间的传动效率。（3 ）各轴转矩电动机转轴Td = 9550 Pd/nm = 9550*1.988/940= 20.197N m ;高速ITi=T d n)1 ;各轴速度n 0=940r/minn 1=940r/minn2=262.57r/minn 3=95.54r/m inn 4=95.54r/m in电动机型号Y112M-6各轴功率P1= 1.9288KwP2=1.8335KwP3=1.6732Kw各轴转矩Td = 20.197N mTi=19.595 N ?m中间轴IITii=T Iii ni
9、2 =19.595 X3.58 X0.98 X0.97=66.686Nm低速轴IIITm =T IIi2 n23 =66.686 X2.75 X0.98 X0.97 X0.96=167.354N m ;式中，Td为电动机轴的输出转矩，；Ti、Tii、Tm为i、n、m轴的项目电动机轴高速轴1中间轴II低速轴III转速（r/min ）940940262.5795.54功率（kW）2.21.92881.83352.523转矩（N m）219.59566.686167.354传动比113.582.75输入转矩.二、传动件的设计计算小齿轮传递的转矩。由前一节 运动参数计算 己知Ti=19.595 Nm=
10、i.960104N mmTll=66.686 N m=6.669104NmmA高速齿轮的计算输入功率小齿轮转速齿数比数1.9288KW940r/min3.5819.595 N mm1.41.选精度等级、材料及齿数1）材料及热处理；选择小齿轮材料为 40Cr （调质），硬度为260HBS，大齿轮材料为45 钢（调质），硬度为220HBS，二者材料硬度差为 40HBS。见附录齿 轮常用材料及选择原则2）精度等级选用7级精度；3）试选小齿轮齿数 z1 = 22，大齿轮齿数 z2 = 79的；2 .按齿面接触强度设计因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算。按1Pii4式7-5计
11、算，即3ZErdt A2.32* ,4 duC H3 .确定公式内的各计算数值1）T2=66.686 N?mT3=167.354 N ?m7级精度;z1 = 20z2 = 79(1 )试选 Kt = 1.41P 126(2) 由1P 118表7-8选取尺宽系数0 d = 1.05(3) 由1P 115表7-6查得材料的弹性影响系数Ze= 189.8Mpa由1P 122图7-15b)2按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极Hlim1 = 700MPa ;大齿轮的解除疲劳强度极限Hlim2550MPa ;(4) 由1P 118式7-9计算应力循环次数(I轴上小齿轮)N1=60mjLh=60 X 94
12、0 X1 X(2 X8 X300 X8)=2.166 X109(II轴上大齿轮)N2=60X263 X1 X(2 X8X300 X8)=6.060X108N2此式中j为每转一一 圈同一齿面的啮 合次数。Lh为齿 轮的工作寿命，单 位小时(5) 由1P 126图7-18查得接触疲劳寿命系数ZN1 = 0.95Zn2 = 0.99(6)计算接触疲劳许用应力取失效概率为1 %，安全系数 S= 1 , S由1Pi20表7-9的H 1 = K hn 1 oHlim 1 /S=0.95*700MPa=665Mpah 2 = K hn 2 oHlim 2/S=0.99*550MPa=545MPa由1P 118 式 7-8a 得2)计算(1 )试算小齿轮分度圆直径d1tKt= 1.4d = 1.05N 1=2.166 X109N2=6.060 X108Zn1 = 0.95Zn2 = 0
