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1、机械设计课程设计计算说明书设计题目：带式输送机传动装置学 院： 专 业： 班 级： 设 计 者： 学 号： 指导教师： 完成日期： 目 录一 机械设计任务书31.1 设计题目31.2 原始数据31.3 已知条件及设计内容要求31.4 设计工作量4二 传动方案拟定5三 电动机的选择53.1 电动机类型的选择53.2 选择电动机的容量53.3 确定电动机转速63.4 确定电动机型号6四 运动、动力学参数计算74.1 总传动比74.2 分配传动比74.3 计算各轴转速74.4 计算各轴的输入功率74.5 计算各轴输入转矩84.6 验证带速.8五 传动零件的设计计算85.1 圆锥直齿轮的设计计算8选定
2、齿轮精度等级，材料和确定许用应力8按接触疲劳强度进行设计计算9按齿根弯曲疲劳强度设计105.2 圆柱斜齿轮的设计计算12选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数12按齿面接触强度进行设计计算12按齿根弯曲强度进行设计14几何尺寸计算15六 轴的设计计算166.1 输入轴轴I的设计计算16求作用在齿轮上的力16初步确定轴的最小直径并选择联轴器16轴的结构设计17求轴上的载荷18按弯扭合成应力校核轴的强度206.2 中间轴轴II的设计计算20确定中间轴上各齿轮的力20初步确定轴的最小直径20轴的结构设计21求轴上的载荷22按弯扭合成应力校核轴的强度236.3 输出轴轴的设计计算23确定输出轴上作用在齿轮
3、上的力23初步确定轴的最小直径24轴的结构设计24求轴上的载荷25按弯扭合成应力校核轴的强度27精确校核轴的疲劳强度27七 轴承的选择与计算297.1 输入轴滚动轴承校核297.2 中间轴滚动轴承校核307.3 输出轴滚动轴承校核31八 键连接的选择及校核计算328.1 输入轴上的键的校核32校核联轴器处的键连接32校核圆锥齿轮处的键联接328.2 中间轴上的键的校核32校核圆锥齿轮处的键连接32校核圆柱齿轮处的键连接338.3 输出轴上的键的校核33校核联轴器处的键连接33校核圆柱齿轮处的键连接33九 联轴器的选择33十 减速器箱体结构尺寸33十一 减速器附件的选择35十二 齿轮的密封与润滑
4、35十三 设计小结35主要参考文献36（重庆交通大学）机 械 设 计 任 务 书设计题目 带式输送机传动装置设计者 学号 一 （一）、设计题目：设计带式输送机传动装置图1.1 传动装置方案1-电动机； 2-联轴器； 3-减速器； 4-滚筒； 5-输送带 （二）、原始数据：输送带拉力F/ kN输送带速度V/(m/s)滚筒直径D/mm折旧期（年）滚筒效率j42.045080.96表1.1 传动原始数据（三）、已知条件及设计内容要求：1、输送带工作速度v允许输送带速度误差为+5%，滚筒效率j包括滚筒与轴 的效率损失;2、工作情况：两班制，连续单项运转，载荷较平衡；3、工作环境：室内，灰尘较大，环境最
5、高温度35。C；4、动力来源：电力，三相交流，电压380/220V；5、检修间隔期：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修；6、制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。（四）、设计工作量：1、减速器装配图1张（A0纸）；2、轴和齿轮的零件工作图2张；3、设计说明书一份。计算过程及计算说明 二 传动方案拟定 运动简图如下：图2.1 传动装置运动简图 由图可知，该设备原动机为电动机，传动装置为减速器，工作机为带式输送机。 减速器为水平圆锥-圆柱齿轮的二级传动，锥齿轮布置在高速级，使其直径不致过大，便于加工。三 电动机的选择1、电动机类型的选择：按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y系列全
6、封闭式自扇冷鼠笼型三相异步电动机，电压为380/220V。2、选择电动机的容量： 工作机所需功率： 从电动机到工作机输送带间的总效率：=1223345 式中，1、2、3、4、5分别为联轴器、轴承、锥齿轮传动、斜齿轮传动和滚筒的传动效率。若齿轮均选择8级精度查机械设计课程设计（第五版）表9.1可知，1=0.99，2=0.98，3=0.97，4=0.97，另根据已知条件5=0.96，则 =0.9920.9830.970.970.96=0.833电动机的输出功率：3、确定电动机转速：按表9.1推荐的传动比合理范围，圆锥-圆柱齿轮减速器传动比i=1025,而工作机卷筒轴的转速为r/min故电动机转速的
7、可选范围为nd=inw=（1025）85=8502125r/min符合这一范围的同步转速有1000r/min、1500r/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，决定选用同步转速为1000r/min的电动机。4、确定电动机型号根据电动机的类型、容量和转速，查机械设计课程设计（第五版）表15.1选定电动机型号为Y160L-6,其主要性能及电动机主要外形和安装尺寸如下表所示。电动机型号额定功率/kW满载转速(r/min)Y160L-6119702.02.0表3.1 电动机主要性能参数 mm型号HABCDEFGDGKbb1b2hAABBHAL1Y160L
8、-61602542541084211012837153252551653857031420645表3.2 电动机安装参数四 运动、动力学参数计算1、总传动比：i=nm/nw=970/85=11.412、分配传动比:对于圆锥圆柱齿轮减速器，高速级锥齿轮啮合的传动比：i10.25i=2.85，则圆柱齿轮啮合的传动比：i2=i/ i1=11.41/2.85=4.003、计算各轴转速（r/min）I轴 nI=nm=970II轴 nII=nI/i1=970/2.85340.4III轴 nIII=nII/i2=340.4/4.00=85.1滚筒轴 nw=nIII=85.14、计算各轴的输入功率（kW）I轴
9、 PI=Pd1=9.60.99=9.5II轴 PII=PI23=9.50.980.97=9.03III轴 PIII=PII24=9.030.980.97=8.58滚筒轴 PIV= P21=8.580.980.99=8.325、计算各轴输入转矩（Nm）电动机的输出转矩Td为故I轴 TI=Td 1=94.520.99=93.57 II轴 TII=TI 2 3 i1=93.570.980.972.85=253.50 III轴 TIII=TII 2 4 i2=253.500.980.974.0=963.91 滚筒轴 TW=TIII 2 1=935.19将上述结果汇总于下表，以备查用。参数 轴名电机轴轴
10、轴轴滚筒轴转速r/min970970340.485.185.1功率P/kW9.69.59.038.588.32转矩/n*m94.5293.57253.50963.91935.19传动比12.854.001效率0.990.950.950.99表4.1 各轴主要参数6、验证带速误差，适合！五 传动零件的设计计算1、圆锥直齿轮的设计计算 已知输入功率P1=P=9.5kW,小齿轮转速为970r/min，大齿轮转速为340.4r/min，齿数比为u=i1=2.85，由电动机驱动，工作寿命为10年（每年工作365天），两班制，输送机连续单向运转，载荷较平稳。（1）选定齿轮精度等级，材料和确定许用应力 1）
11、该减速器为通用减速器，选用7级精度（GB10095-88），齿形角，齿顶高系数，顶隙系数，螺旋角，不变位。2）材料选择 由机械设计（第八版）表10-1选择小齿轮材料为40Cr钢（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。3）选小齿轮齿数z1=25,大齿轮齿数z2=uz1=2.8525=71.25，取z2=71。（2）按接触疲劳强度进行设计计算由设计公式进行计算，即d1 （1）确定公式内的各计算值1)由机械设计（第八版）表10-6查得材料弹性影响系数。2）由机械设计（第八版）图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮
12、的接触疲劳强度极限。3）计算应力循环次数小齿轮:N1=60n2jLh=609701(283658)=2.719109大齿轮：=9.541084)由机械设计（第八版）图10-19查得接触批量寿命系数KHN1=0.94;KHN2=0.955) 计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数S=1，得6)试选，查得所以，7）选齿宽系数；8）计算小齿轮的转矩93570Nmm (2)计算1）试算小齿轮的分度圆直径，带入中的较小值得d1t mm2）计算圆周速度v3）计算载荷系数 由机械设计（第八版）表10-2查得使用系数; 根据v=5.16m/s，7级精度，由机械设计（第八版）图10-8查得动载系数KV=1.15;直齿轮; 根据大齿轮两端支撑，小齿轮作悬臂布置，查机械设计（第八版）表得轴承系数，则。接触强度载荷系数:4）按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径：5） 计算大端模数m：（3）按齿根弯曲疲劳强度设计公式：m （1）确定公式内的各计算值1） 由机械设计（第八版）图10-20c查得小齿
