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1、燕山大学机械设计课程设计说明书题目： 带式输送机传动装置 学院（系）：机械工程学院 年级专业： 矿电11-3 学 号： 1107250312学生姓名： 刘龙涛 指导教师： 王春华 教师职称：教授 目录一电动机选择计算11原始数据12电动机型号选择1二总传动比确定及各级传动比分配2三运动和动力参数的计算2四传动零件的设计计算31圆锥齿轮的选择计算32斜齿轮传动选择计算7五轴的设计和计算111.初步计算轴径112轴的结构设计123轴的弯扭合成强度计算13六滚动轴承的选择计算16七键连接的选择及校核18八减速器附件的选择18九润滑和密封说明191润滑说明192密封说明19十拆装和调整的说明20十一减
2、速箱体的附加说明20十二三维图设计.20十三设计小结20十四参考资料21一电动机选择计算1原始数据运输链牵引力F=1734N运输链工作速度V=1.34m/s滚筒直径 D=0.26m2电动机型号选择运输链所需功率，取 = =2.42 kw 取1=0.99（连轴器）,2=0.98（轴承） ,3=0.97（斜齿轮）,4=0.94（圆锥）,则 a=1( 2)4 3 4=0.82电动机功率 Pd=Pw / a=2.42/0.82=2.95 Kw卷筒轮转速 圆锥-圆柱齿轮减速器推荐传动比为ia=1025故电动机转速可选范围nd=ian=(1025)98.4=9842460 r / min符合这一范围的同步
3、转速为 1000r/min和1500r/min，综合考虑选电动机型号为Y100L2-4，主要性能如下表：电动机型号额定功率（Kw）同步转速（r/min）满载转速（r/min）Y100L2-43150014302.22.3二总传动比确定及各级传动比分配 总传动比为 圆锥齿轮传动比i1=（0.250.4）ia=3.66.5.85取i13，则圆锥齿轮传动比 i1=3 三运动和动力参数的计算设输入为1轴，圆锥为2轴，齿轮轴为3轴,卷筒轴为4轴。1.各轴转速：n1=nm / i1=940/ 1=1430r / minn2=nm / i2= 1430/3= 476.67 r / minn3=nm / i3
4、= 476.67/4.84= 98.4r / min2.各轴输入功率：P1=Pd01=2.950.99=2.92kwP2=P102=2.920.980.94=2.69kwP3=P234=2.690.980.97=2.56kwP4=P345=2.560.980.99=2.48kw3.各轴输入转距：Td=9550Pd/nm=95502.95/1430=19.70NmT1=Td01=19.70.99=19.50 NmT2=T1i112=19.530.980.94=53.89 NmT3=T2i234=53.894.840.980.97=247.94 NmT4=T3i345=247.940.980.99
5、=240.55 Nm运动和动力参数计算结果整理于下表：轴号功率P（Kw）转矩T(Nm)转速n（r/min)传动比i效率电机轴2.9519.7014301.000.99轴2.9219.50143030.92轴2.6953.89476.674.840.95轴2.56247.9498.41.000.97卷筒轴2.48240.5598.4四传动零件的设计计算1圆锥齿轮的选择计算(1).选择圆锥的传动类型 因为直齿最常用，所以选取直齿圆锥齿轮传动(2).选择材料、精度等级和圆锥齿轮齿数 材料：圆锥小齿轮：45钢，调质处理，齿面硬度HB=240HBS；圆锥大齿轮：45钢，正火处理。齿面硬度HB=190HB
6、S精度等级：初选取8级圆锥小齿轮齿数：一般小锥齿轮齿数 Z1=1725z1=21（由i=3取） 则z2=iz1=63， (3).按齿面接触疲劳强度进行计算根据闭式圆锥齿轮传动的设计准则,先按齿面接触疲劳强度进行设计,再校核齿根弯曲疲劳强度。计算公式 齿宽系数：=0.3 确定载荷：K=KAKvKaK轻微震动 KA=1.25齿间载荷分配系数 Ka =1载荷平稳 K=1.13预估v2=4m/s，取Kv=1.17则K=1.251.1711.13=1.65 作用在圆锥上的转距T2 =19.50mm 查表得 ZE=189.8 ZH =2.5 查表得 H=450MPa 应力循环次数：则 计算 d1 (4).
7、圆锥齿轮的主要参数及几何尺寸 锥距 锥角 计算大端分度圆直径 确定齿宽 圆整 b=30mm。 校核锥齿轮平均分度圆处的圆周速度v符合要求 (5).校核锥齿轮齿根弯曲疲劳强度 当量齿数 齿形系数 应力修正系数 弯曲疲劳极限应力及寿命系数=450MPa =450MPa 计算弯曲疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数S=1符合要求2斜齿轮传动选择计算(1).选精度等级、材料及齿数运输机一般工作机器，速度不高，故选用8级精度。材料选择。选择小齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，大齿轮材料为45钢（调质）硬度为190HBS。选小齿轮齿数z1=21，大齿轮齿z2=102选取螺旋角。初选螺旋角=
8、16。 齿宽系数 取(2).按齿面接触疲劳强度设计1) 确定小齿轮分度圆直径 确定公式内各计算数值a.使用系数 查表取 KA=1.25b.动载系数 预估v=4m/s，则vZ1/100=0.84m/s 查图取 KV=1.07c.齿间载荷分配系数端面重合度 轴向重合度 总重合度 查图取 d.齿向载荷分布系数 查图取 K=1.44 则K=KAKVKK=2.10e.材料的弹性影响系数 查表得 ZE=189.8f. 齿向区域系数 查图取 ZH=2.41g.重合度系数 h.螺旋角系数 则 i.接触疲劳强度极限查图取 Hlim1=550MPaHlim2=450MPaj. 应力循环次数 查表得 接触疲劳寿命系
9、数 KHN1= KHN2 =1k.计算接触疲劳许用应力，取安全系数SH=1(失效概率为1%)则 故 计算a. 试算小齿轮分度圆直径d1b.校核圆周速度 c.修正载荷系数 vz1/100=0.042m/s 取KV=1.01，则d.校正分度圆直径2) 确定主要参数 计算法向模数 查表取标准值 mn=2.5mm 计算中心距 圆整取 a=160mm 修正螺旋角 因为：故设计合理，不需再做修正 计算分度圆直径 计算齿宽 则取b1=56mm，b2=60mm 3) 校核齿根弯曲疲劳强度 计算重合度系数 计算螺旋角系数 计算当量齿数 查取齿形系数 YFa1=2.73，YFa2=2.14 查取应力集中系数 YS
10、a1=1.56，YSa2=1.82 计算弯曲疲劳许用应力 F=KFNFlim/SHa. 弯曲疲劳极限应力 Flim1=420MPa，Flim2=390MPab. 查取寿命系数 KFN1=KFN2=1c. 安全系数 SH=1 (取失效概率为1%)则 F1=1420/1=420MPaF2=1390/1=390MPa 计算弯曲应力故设计合理。五轴的设计和计算1.初步计算轴径轴的材料选用常用的45钢当轴的支撑距离未定时， 无法由强度确定轴径，要用初步估算的方法，即按纯扭矩并降低许用扭转切应力确定轴径d，计算公式为： 考虑到各轴均有弯矩，取C=118，初算各轴头直径 考虑到1轴要与电动机联接，初算直径d
11、1必须与电动机轴和联轴器空相匹配及d3必须和联轴器空相匹配，所以初定d1=24mm, d3=32mm,取d2 =38mm 2轴的结构设计 轴（蜗杆）的初步设计如下图：装配方案是：先于组装左端轴承与套杯组合，再装入套筒，然后组装右端轴承，用弹簧挡圈锁紧，再将套杯装入下箱体；轴的径向尺寸：当直径变化处的端面用于固定轴上零件或承受轴向力时，直径变化值要大些，可取（68）mm，否则可取（46）mm。轴的轴向尺寸：轴上安装传动零件的轴段长度是由所装零件的轮毂宽度决定的，而轮毂宽度一般是和轴的直径有关，确定了直径，即可确定轮毂宽度。轴的端面与零件端面应留有距离L，以保证零件端面与套筒接触起到轴向固定作用，
12、一般可取L=（13）mm。轴上的键槽在靠近轴的端面处的距离取（13）mm，靠近轴肩处的距离应大于等于5mm。轴的初步设计如下图：装配方案是：左端，左端轴承、套筒、圆锥大齿轮；右端，右端轴承尺寸设计准则同轴。轴的初步设计如下图： 装配方案：左端，左端轴承；右端，右端，右端轴承、轴套、大圆柱斜齿轮进行安装。尺寸设计准则同轴。3轴的弯扭合成强度计算由轴装轴承处轴的直径d=40mm，查机械设计课程设计指导手册得到应该使用的轴承型号为7208C，D=80mm，B=18mm（1） 计算大齿轮受力：转矩 T1=407.89Nm 由此画出大齿轮轴受力图，见b图（2） 计算轴承反力（c、e图） 水平面 垂直面 （3） 画出水平弯矩Mxy图(图d)，垂直面弯矩Mxz图(图f)
