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1、机械根底课程设计计算说明书设计题目：带式传输机的设计学 院： 材料科学与工程学院 专 业： 无机非金属材料工程 班 级： 设 计 者： 学 号： 指导教师： 2021年12月 设计任务书设计带式运输机传动装置。三班制工作，使用期限10年，连续单向运转，载荷平稳，小批量生产，运输带速度允许误差为带速度的5%。原始数据如下表：题号6带的圆周力FN750运输带速度V(m/s)2滚筒直径Dmm300设计任务要求：1、 减速器装配图一张A0图纸2、 输出轴和齿轮零件图纸各一张A2图纸3、 设计说明书一份目录一、传动方案拟定.2二、电动机的选择.2三、计算总传动比及分配各级的传动比.4四、运动参数及动力参
2、数计算.5五、传动零件的设计计算.6六、轴的设计计算.12七、滚动轴承的选择及校核计算.19八、键联接的选择及计算.22九、联轴器的选择.十、设计小结.十一、参考文献.计算过程及计算说明一、传动方案拟定第三组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动（1） 工作条件：使用年限10年，工作为三班工作制，载荷平稳。（2） 原始数据：带的圆周力F=900N； 带速V=1.8m/s；滚筒直径D=280mm。二、电动机选择1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机2、电动机功率选择：1传动装置的总功率：总=带2轴承齿轮联轴器滚筒92=0.867(2)电机所需的工作功率：P工作=FV/1000总=7502/1
3、0000.867=KW3、确定电动机转速：计算滚筒工作转速：n筒=601000V/D=601000300r/min 按指导书p5表2-1推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围Ia=35。取V带传动比I1=24，那么总传动比理时范围为Ia=620。故电动机转速的可选范围为nd=Ian筒=620159.2=955.23184r/min符合这一范围的同步转 1000 、1500和3000r/min。根据容量和转速，由有关指导书查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案：综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，可见第2种方案比拟适合，那么选n=1500
4、r/min。4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y112M-4。其主要性能：额定功率：4KW；满载转速1440r/min；额定转矩2.2；质量63kg。三、计算总传动比及分配各级的伟动比1、总传动比：i总=n电动/n筒2、分配各级传动比（1） 据指导书，取齿轮i齿轮=4单级减速器i=35合理（2） i总=i齿轮I带i带=i总/i齿轮/4=四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速r/minnI=n电机=1440r/minnII=nI/i带=(r/min)nIII=nII/i齿轮=/4=(r/min)2、 计算各轴的功率KWPI=P工作KWPII
5、=PI带0.96=KWPIII=PII轴承齿轮97 =KW3、 计算各轴扭矩NmmTI106PI/nI106/1440=11473.3 NmmTII106PII/nII106/ =NmmTIII106PIII/nIII106/ =95680.0 Nmm五、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带截型由课本p244表15-7得：kAPC=KA4=KW由课本p234表15-4得：选用A型V带（2） 确定带轮基准直径，并验算带速由课本得，推荐的小带轮基准直径为75100mm 那么取dd1=100mmdmin=75 dd2=n1/n2dd1=1440100/=mm由课本P242
6、表15-4，取dd2=224mm实际从动轮转速n2=n1dd1/dd2=1440100/224 =r/min转速误差为：n2-n2/n2=-/ =1200适用5确定带的根数根据课本P242表15-4P1KW根据课本P243表15-5P0=0.17KW根据课本P243表15-6K=0.98根据课本P235表15-2KL= 由课本P246式15-25得Z=PC/P=PC/(P1+P1)KKL =/(7) 8 =(6)计算轴上压力由课本查得q=0.1kg/m，由式(15-26)单根V带的初拉力：F0=(500PC/ZV)2.5/K-1+qV2=500/(47.536) 82N =N那么作用在轴承的压
7、力FQ，由课本P247式15-27FQ=2ZF0sin1/2=24sin0/2=N2、齿轮传动的设计计算 1选择齿轮材料及精度等级 考虑减速器传递功率不在，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为240260HBS。大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度220HBS；根据课本P200表13-2选8级。齿面精糙度Ram (2)按齿面接触疲劳强度设计 由d176.43(kT1(u1)/duZE/ H2)1/3 由式13-5确定有关参数如下：传动比i齿=6 取小齿轮齿数Z1=20。那么大齿轮齿数：Z2=iZ1=620=120 实际传动比I0=120/2=60传动比误差：i-i0/I=6-6/
8、6=0%2.5% 可用齿数比：u=i0=6由课本P206表13-7取d=0.9 (3)转矩T1T1=9.55106P/n1106/1440 =Nmm (4)载荷系数k 由课本P202 表13-3取k=1 (5)许用接触应力HH= HlimZNT/SH由课本P198图13-1查得：HlimZ1=570Mpa HlimZ2=350Mpa由课本式计算应力循环次数NLNL1=60n1rth=601(163658)=1.15109NL2=NL1/i=1.15109/6=108由课本查得接触疲劳的寿命系数：ZNT1 ZNT2通用齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求选取平安系数SH=1.0H1=Hlim1Z
9、NT1/SH=5700.85=MpaH2=Hlim2ZNT2/SH=350=343Mpa故得：d176.43(kT1(u+1)/duH2)1/3=76.431634321/3mm=mm模数：m=d1/Z1=/20=mm根据课本P132表8-6取标准模数：m=mm(6)校核齿根弯曲疲劳强度根据课本式 F=(2kT1/bm2Z1)YFaYSaH确定有关参数和系数分度圆直径：d1=mZ120mm=55mmd2=mZ2120mm=330mm齿宽：b=dd1取b=50mm b1=50mm(7)齿形系数YFa和应力修正系数YSa根据齿数Z1=20,Z2=120由表得YFa1=2.80 YSa1YFa2=2
10、.14 YSa2 (8)许用弯曲应力F根据课本式：F= Flim YSTYNT/SF由课本查得：Flim1=290Mpa Flim2 =210Mpa查得：YNT1=0.88 YNT2试验齿轮的应力修正系数YST=2按一般可靠度选取平安系数SF 计算两轮的许用弯曲应力F1=Flim1 YSTYNT1/SF=2902=F2=Flim2 YSTYNT2/SF =2102将求得的各参数代入式上式F1=(2kT1/bm2Z1)YFa1YSa1=(21220) =36.53Mpa F1F2=(2kT1/bm2Z2)YFa1YSa1=(212120) F2故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够 (9)计算齿轮传动的中心
11、矩aa=m(Z1+Z2 (10)计算齿轮的圆周速度VV=d1nII/60551000六、轴的设计计算 输入轴的设计计算1、按扭矩初算轴径选用45#调质，硬度217255HBS根据课本，查表，取c=115d115 (2.304/458.2)1/3考虑有键槽，将直径增大5%，那么选d=22mm2、轴的结构设计 1轴上零件的定位，固定和装配 单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩和大筒定位，那么采用过渡配合固定 2确定轴各段直径和长度工段：d1=22mm 长度取L1=50mmII段:d2=d1+2h=22+221.5=28mmd2=28mm初选用7206c型角接触球轴承，其内径为30mm,宽度为16mm. 考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为
