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1、机械设计课程设计说明书 设计题目链板式输送机传动装置 设 计 者： 指导老师 ： 学 号 ： 班 级 ： 2013.12.9目 录1 传动简图的拟定32 电动机的选择43 传动比的分配44 传动参数的计算55 链传动的设计与计算56 圆锥齿轮传动的设计计算77 圆柱齿轮传动的设计计算108 轴的设计计算139 键连接的选择和计算2310 滚动轴承的设计和计算2411 联轴器的选择2512 箱体的设计2513 润滑和密封设计27设计总结28参考文献281 传动简图的拟定1.1 技术参数：输送链的牵引力： 9 kN ，输送链的速度 ：0.35 m/s，链轮的节圆直径：370 mm。1.2 工作条件
2、： 连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期10年（每年300个工作日），小批量生产，两班制工作，输送机工作轴转速允许误差5%。链板式输送机的传动效率为95%。1.3 拟定传动方案传动装置由电动机，减速器，工作机等组成。减速器为二级圆锥圆柱齿轮减速器。外传动为链传动。方案简图如图。 方案图2 电动机的选择2.1 电动机的类型：三相交流异步电动机（Y系列）2.2 功率的确定2.2.1 工作机所需功率 (kw):=/(1000)=90000.35/(10000.95)= 3.316kw2.2.2 电动机至工作机的总效率：= =0.990.970.980.960.96=0.841（为联轴器的效率，为轴
3、承的效率，为圆锥齿轮传动的效率，为圆柱齿轮的传动效率，为链传动的效率，为卷筒的传动效率）2.2.3 所需电动机的功率 (kw): =/=3.316Kw/0.841=3.943kw2.2.4电动机额定功率: 2.4 确定电动机的型号因同步转速的电动机磁极多的，尺寸小，质量大，价格高，但可使传动比和机构尺寸减小，其中=4kN，符合要求，但传动机构电动机容易制造且体积小。由此选择电动机型号：Y112M4电动机额定功率=4kN,满载转速=1440r/min工作机转速=60*V/(*d)=18.0754r/min 电动机型号额定功率(kw)满载转速(r/min)起动转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩Y11
4、2M1-4414402.22.3 选取B3安装方式3 传动比的分配总传动比：=/=1440/18.0754=79.667 设高速轮的传动比为,低速轮的传动比为,链传动比为，减速器的传动比为,链传动的传动比推荐6，选=5.3 ，=/=15.0315 ,=3.758,选=3.5，则=/=4.29 。 =3.54.35.3=79.765=（-）/=（79.765-79.667）/79.667=0.123% 符合要求。4 传动参数的计算4.1 各轴的转速n(r/min)高速轴的转速：=1440 r/min中间轴的转速：=/=1400/3.5=411.43 r/min低速轴的转速：=/=411.43/4
5、.3=95.681 r/min滚筒轴的转速：=/=95.681/5.3=18.05 r/min4.2 各轴的输入功率P（kw）高速轴的输入功率：中间轴的输入功率：低速轴的输入功率：滚筒轴的输入功率：4.3 各轴的输入转矩T(Nm)高速轴的输入转矩： 26.26Nm中间轴的输入转矩： 88.20Nm低速轴的输入转矩： 360.32Nm滚筒轴的输入转矩： 1814.76Nm5 链传动的设计与计算5.1 选择链轮齿数取小齿轮齿数=11，大链轮的齿数=5.31158.3 取59 。5.2 确定计算功率 查表9-6得=1.0，查图9-13得=2.5，单排链，功率为 =1.02.53.61=9.025kW
6、5.3 选择链条型号和节距 根据9.025kW和主动链轮转速=95.681（r/min），由图9-11得链条型号为24A，由表9-1查得节距p=38.1mm。5.4 计算链节数和中心距 初选中心距=(3050)p=(3050)38.1=11431905mm。取=1200mm，按下式计算链节数: =21200/38.1+(11+59)/2+(59-11)/ 238.1/120099.74 故取链长节数=100节 由（-）/(-）=（100-11）/（59-11）=2.04，查表9-7得=0.24421，所以得链传动的最大中心距为：=p2-(+)=0.2264831.752128-(11+59)1
7、209.57mm5.5 计算链速v，确定润滑方式v=p/601000=1195.68138.1/6010000.668m/s由图9-14查得润滑方式为：滴油润滑。5.6 计算链传动作用在轴上的压轴力 有效圆周力：=1000P/v =10003.61/0.668=5404.2N链轮水平布置时的压轴力系数=1.15 则=1.155404.26214.8N计算链轮主要几何尺寸5.7 链轮材料的选择及处理 根据系统的工作情况来看，链轮的工作状况是，采取两班制，工作时由轻微振动。每年三百个工作日，齿数不多，根据表9-5得 材料为40号钢，淬火 、回火，处理后的硬度为4050HRC 。6 圆锥齿轮传动的设
8、计计算6.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数6.1.1 选用闭式直齿圆锥齿轮传动，按齿形制齿形角，顶隙系数，齿顶高系数，螺旋角，轴夹角，不变位，齿高用顶隙收缩齿。6.1.2 根据课本表10-1，材料选择，小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS。6.1.3 根据课本表10-8，选择7级精度。6.1.4 传动比u=/=3.5节锥角， 不产生根切的最小齿数： =16.439 选=18，=u=183.5=636.2 按齿面接触疲劳强度设计 公式： 2.926.2.1 试选载荷系数=26.2.2 计算小齿轮传递的扭矩=95.510/=2.63
9、10Nmm6.2.3 选取齿宽系数=0.36.2.4 由课本表10-6查得材料弹性影响系数。6.2.5 由图10-21d按齿面的硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳极限。6.2.6 计算应力循环次数 6.2.7 由图10-19查得接触疲劳寿命系数 6.2.8 计算接触疲劳许用应力 6.2.9 试算小齿轮的分度圆直径代入中的较小值得 2.92=63.325 mm 6.2.10 计算圆周速度v mm =（3.1415953.8251440）/（601000）=4.058m/s6.2.11 计算载荷系数 齿轮的使用系数载荷状态均匀平稳，查表10-2得=1.0。由图10-8查得动载系数=
10、1.1。由表10-3查得齿间载荷分配系数=1.1。依据大齿轮两端支承，小齿轮悬臂布置，查表10-9得轴承系数=1.25由公式=1.5=1.51.25=1.875接触强度载荷系数=11.11.11.875=2.276.2.12 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径 =63.325=66.06 mm m=/=66.06/18=3.67 mm 取标准值m = 4 mm 。6.2.13 计算齿轮的相关参数=m=418=72 mm=m=463=252 mm = =90-=74 mm6.2.14 确定并圆整齿宽 b=R=0.3131.04=39.3 mm圆整取 6.3 校核齿根弯曲疲劳强度6.3.1 确定
11、弯曲强度载荷系数 K=2.066.3.2 计算当量齿数 =/cos=18/cos=18.7 =/cos=63/cos74=229.36.3.3 查表10-5得 =2.91,=1.53,=2.29,=1.716.3.4 计算弯曲疲劳许用应力 由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数 =0.82，=0.87 取安全系数=1.4 由图10-20c查得齿轮的弯曲疲劳强度极限 =500Mpa =380Mpa 按脉动循环变应力确定许用弯曲应力6.3.5 校核弯曲强度 根据弯曲强度条件公式 =57.96 MPa =50.98 Mpa 满足弯曲强度要求，所选参数合适。7 圆柱齿轮传动的设计计算7.1 选定齿轮类型、
12、精度等级、材料及齿数7.1.1 选用闭式直齿圆柱齿轮传动。7.1.2 根据课本表10-1，选择小齿轮材料40Cr钢，调质处理，硬度280HBS；大齿轮材料45钢，调质处理，硬度240HBS 。7.1.3 根据课本表10-8，运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。7.1.4 试选小齿轮齿数=21,则=u=4.321897.2 按齿面接触疲劳强度设计公式：7.2.1 试选载荷系数=1.37.2.2 计算小齿轮传递的转矩 =95.510 /=8.8210Nmm7.2.3 由表10-7选取齿宽系数=17.2.4 由表10-6查得材料的弹性影响系数=189.87.2.5 由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限=600Mpa，大齿轮的接触疲劳强度极限=550Mpa。7.2.6 计算应力循环次数=60274.31（2830010）=7.9010=/u=7.9010/4.3=1.8372107.2.8 由图10-
