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1、 机 机械设计课程设计设计说明书设计“带式输送机的传动系统”机械设计课程设计计算说明书一、传动方案拟定 2 二、电动机的选择 2 三、运动、动力学参数计算 4 四、传动零件的设计计算 5 五、轴的设计 13 六、轴承的寿命校核 26 七、 键联接强度校核计算 28 八、润滑方式，润滑剂以及密封方式的选择 29 九、减速箱体结构尺寸 30 十、 设计小结 31 十一、 参考文献 32 计算过程及计算说明一、传动方案拟定设计二级圆锥-圆柱齿轮减速器工作条件：带式输送机在常温下连续工作、单向运转；空载启动，工作载荷较平稳；输送带工作速度v的允许误差为5%；二班制（每班工作8h），要求减速器设计寿命为
2、8年，大修为23年，大批生产；三相交流电源的电压为380/220 V。（1） 原始数据：运输机工作周转矩F=3100N ；带速n=45r/min滚筒直径D=340mm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）工作机所需功率：P=FV/1000因为 ，把数据带入式子中得n=45r/min,所以P=31000.8/1000=2.48kW(2)1）传动装置的总效率：总 =0.990.94050.96030.98010.95040.832)电动机的输出功率：Pd= P/总=2.48/0.83=2.99kW3、确定电动机转速：计算工作机轴工作转速：nw=6010
3、00V/D=600000.8/3.14340=44.96r/min 按表14-2推荐的传动比范围，取圆柱齿轮和圆锥齿轮传动的一级减速器传动比范围分别为23和35，则总传动比范围为Id=615。故电动机转速的可选范围为nd=Idnw=（615）68.97=413.81034.6r/min符合这一范围的同步转速有750和1000r/min。4、确定电动机型号由上可见，电动机同步转速可选750和1000r/min,可得到两种不同的传动比方案方案电动机型号额定功率P/kW电动机转速传动装置的传动比同步转速满载转速总传动比外伸轴颈轴外伸长度Y132S-63.0100096021.333880Y132M-
4、83.075071015.783880综合各方面因素选择第种方案，即选电动机型号为Y132M-8机。电动机的主要参数见下表型号额定功率/kW满载转速(r/min)中心高mmY225S-83.0710132三、运动参数及动力参数计算计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：i=nm/nw=710/44.96=15.782、分配各级传动比: 按表3-4取闭式圆柱齿轮啮合的传动比：i1=4圆柱齿轮啮合的传动比：i2=i/ i1=15.78/4=3.951. 计算各轴转速（r/min）nI=n=710nII=nI/ i2=710/3.95=180nIII=nII/ i1=180/4=45nIV= n
5、III=452.计算各轴的功率（kW）PI=Pd联轴器=2.990.99=2.96PII=PI轴承圆锥齿轮=2.960.9405=2.78PIII=PII轴承圆柱齿轮=2.780.9603=2.67PIV= P*轴承*联轴器=2.670.98010.9504=2.493.计算各轴扭矩（Nm）Td=9550* Pd/ nm =95502.99/710=40.22TI=9550*PI/nI=95502.96/710=39.81TII=9550*PII/nII=95502.78/180=147.49TIII=9550*PIII/nIII=95502.67/45=566.63TIV=9550* PIV
6、/nIV=95502.49/45=528.43Td、TI、TII、TIII、TIV依次为电动机轴，和工作机轴的输入转矩。参数 轴名电动机轴轴轴轴工作机轴转速r/min7107101804545功率P/kW2.992.962.782.672.49转矩/n*m40.2239.81147.49566.63528.43传动比13.94411效率0.990.94050.96030.98014.验证带速V= nIII=0.8m/s误差为=-0.0035%,合适四、传动零件的设计计算圆锥齿轮的设计计算已知输入功率P1=P=2.96Kw,小齿轮的转速为710r/min，齿数比为u=3.95，由电动机驱动，工作
7、寿命为8年（每年工作300天），二班制，输送机连续单向运转，工作时有轻微震动，空载启动。（1）选定齿轮精度等级，材料和确定许用应力1）该减速器为通用减速器，速度不高故选用7级精度（GB10095-88）2)选择小齿轮材料为40Cr钢,调质处理，硬度为HBS1=260，大齿轮为45钢（调质处理），硬度为HBS2=230，两齿轮齿面硬度差为30HBS，符合软齿面传动的设计要求。3）选齿数Z1=25 Z2=uZ1=253.95=993)确定材料的许用应力由图7-18（a）按碳钢查MQ线得 确定寿命系数ZN，由已知条件，取 ZN1=ZN2=1确定尺寸系数Zx，由图7-20查得 Zx1=ZX2=1确定安
8、全系数SH，由表7-8取 SH=1.0同理由图7-18(a)查得 Hlim1=720Mpa Hlim2 =580Mpa计算许用接触应力H H1=ZNZxHlim1/SH=11720/1.0=720 H2=ZNZXHlim2/SH=11580/1.0=5803.根据设计准则，按吃面接触疲劳强度设计。接触强度公式：d1=34KT1R1-0.5R2（ZNZEH）2确定上式中的各计算数值如下（1） 选取载荷系数 Kt=1.5（2） 选取齿宽系数 R=0.3（3） 由表7-5得材料的弹性影响系数 ZE=189.8Mpa0.5(4)由图7-5确定节点区域系数 ZH=2.5(5)试算所需小齿轮直径d1td1
9、t34KT1R1-0.5R2（ZNZEH）2=341.53.9811020.31-0.50.32（2.5189.8580）2=57.24.确定实际载荷系数K与修正所计算的分度圆（1）确定使用系数KA，按电动机驱动，载荷平稳7-2取KA=1（2）计算平均圆周速度Vm=d1tn1601000=57.21-0.50.3710601000=1.8查表7-7，题目给定的7级精度足够，由齿轮的速度与精度查图7-8的Kv=1.13（4） 确定齿间在和分配系数K锥距 R=d1t2+12=57.23.952+12=116.5齿宽初定 b=RR=0.3116.5=35圆周力计算 Ft=2000T1dm1=2000
10、39.8157.21-0.50.3=1637.6单位载荷计算 Ftb=1637.635=46.8N/mm0.85b 按式7-34计算得KH=1.5KHe=1.51.1=1.65（5） 计算载荷系数 K=KAKvKKH=11.131.21.65=2.24（6） 按实际载荷系数修正所算的分度圆直径d1=d1t3KKt=57.232.241.5=65.4（7）试算模数 m=d1z1=65.425=2.615.齿根弯曲强度计算 公式为 m34KT1R1-0.5R2z122+1YFa YsaH确定上式中的各计算数值如下（1）确定弯曲极限应力值，取Flim1=300 Mpa Flim2=220 （2）由已知条件取弯曲疲劳寿命系数 YN1=YN1=1（3）由表7-8确定弯曲疲劳安全系数，查得SF=1.25（4）由图7-23确定尺寸系数，的Yx=1（5）计算弯曲强度许用应力得 F1=Flim1YST YNYxSF=3002111.25=480 Mpa F2= Flim2YST YNYxSF=2202111.25=352 Mpa（7） 确定齿形系数YFa1 ，YFa2 计算分度圆锥角 2=tan-1=tan-13.95=75.790 1=900- 2=900-75.790=14.210计算齿数Zv1，Zv2 为cos1Zv1=Z1cos1=25cos14.210=25.8
