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1、机械设计课程设计说明书设计题目：胶带输送机的传送装置院系:专业：班级：学号：设计人：指导老师：完成日期：一、设计任务书1二、联连轴器的选择3三、传动方案的拟定与说明3四、电动机的选择4五、计算传动装置的运动和动力参数7六、传动件的设计计算8七、轴的设计计算16八、滚动轴承的选择与计算20九、键联接的选择与校核计算23十、箱体的设计23十一、减速器附件的选择25十二、润滑与密封25十三、设计小结26十四、参考资料目录27一、机械设计课程设计任务书题目：设计胶带运输机传动装置中的展开式二级圆柱齿轮减速器 1.1总体布置简图1电动机；2联轴器；3齿轮减速器；4带式运输机；5滚轮；6联轴器1.2工作条
2、件：工作年限（年）：15工作制度（班/日）：1工作环境：灰尘较少载荷性质：轻微冲击生产批量：单件1.3技术数据：滚筒圆周力F（N）： 14000运输带速度V（m/s）： 0.28滚筒的直径D（mm）： 500带速允许偏差（%）： 351.4设计容：1）电动机的选择与运动参数计算;2）直齿圆柱齿轮传动设计计算3）轴的设计4）滚动轴承的选择5) 键和连轴器的选择与校核；6) 装配图、零件图的绘制7) 设计计算说明书的编写1.5设计任务：1) 减速器总装配图、箱体图各一2) 齿轮、轴零件图各一3) 设计说明书一份1.6设计进度：1) 第一阶段：总体计算和传动件参数计算2) 第二阶段：轴与轴系零件的设
3、计3) 第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核与草图绘制4) 第四阶段：装配图、零件图的绘制与计算说明书的编写二、联轴器的设计先初步估计轴的最小直径，轴选用45钢，取C=112.由轴的设计公式得:7 八 ：4.8015KW m d C寸与=112x *= 19.154mm ；1/P4.611KWd C*2 = 112 x *= 32.3mm ； 2:4.43KW3 53.5, / min=48.8mm 。由于在轴1和轴3的最输入和输出端开键槽，连接联轴器， 故轴1最小直径取22mm，轴3的最小直径取50mm。联轴器1：因为滚筒的载荷变化不大，选弹性套注销联轴器。1.联轴器的计算转矩 T = KT
4、。由工作要求，查表后取K=1.5。e则计算转矩T = KT = 1.5 x 47.765 = 71.6475N me2. 由联轴器的计算与轴的计算选用GIICL2的联轴器。采用其许用最大扭矩为630N m，许用最高转速为4000r/min,轴孔直径取22mm,轴孔长度L1 =38mm。 联轴器2:因为滚筒的载荷变化不大，选用缓冲性能较好，同时具有可移性的弹性柱销联轴 器。1. 联轴器的计算转矩 T = KT。由工作要求，查表后取K=1.5。e则计算转矩T = KT = 1.5 x 790.78 = 1186.2N - me2. 由联轴器的计算与轴的计算选用HL4的联轴器，其许用最大扭矩1250
5、N - m, 许用最高转速n=2800 r/min,轴孔直径取50mm，轴孔长度L1 =84 mm。三、传动方案的拟定与说明由题目所知传动机构类型为：展开式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动 机构进行分析论证。本传动机构的特点是：结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要 求轴又较大的刚度。高速级齿轮布置在远离转矩输入端，这样轴在转矩的作用下 产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的变形可部分地互相抵消，以减缓沿齿宽 载荷分布不均匀的现象。用于载荷比较平稳的场合。高速级一般做成斜齿，低速 级可做成直齿。四、电动机的选择1. 电动机类型和结构的选择因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。所以
6、选用常用的封闭式Y (IP44 )系列的电动机。2. 电动机容量的选择1) 工作机所需功率PwPw = FV/1000 = 14000 X 0.28/1000 = 3.92 kW2) 电动机的输出功率P = Pw/ n3) 传动装置的总效率n = n 2 n 4 n 2 n n按表12 (机械设计指导P9)确定各部分效率为：弹性联轴器效率n 1 =0.99滚动轴承传动效率(一对)n =0.99闭式圆柱齿轮传动效率n =0.97开 式圆柱齿轮传动效率n 4=0.95卷筒轴滑动轴承效率n 5=0.96，代入窟n=0.992X0.994XZ0.972X0.95X0.96=0.8085P =3.36/
7、0.808=4.85kW3. 电动机转速的选择气=(i2i ) n方案电动机型号额定功 率电动机转速r/minkw同步转 速满载转 速1Y160M2-85.57507202Y132M2-65.510009603Y132S-45.5150014404Y132S1-25.530002920初选为同步转速为1000r/min的电动机。4. 电动机型号的确定输送机卷筒的转速为n =60X1000V/nD=60X1000X0.28/ (3.14X500) =10.7 (r/min)通常，单级圆柱齿轮传动i =36,两级圆柱齿轮减速器i =860，故电动机转速的围为12n =i. n =(3X86X60)
8、 X 10.7=259.63852 (r/min)由表141 (机械设计指导P237)查出电动机型号为Y132M2-6，其额定功率为5.5kW，满载转速960r/min。基本符合题目所需的要求。五、计算传动装置的运动和动力参数一）、传动装置的总传动比与其分配1. 计算总传动比由电动机的满载转速尚和工作机主动轴转速nw可确定传动装置应有的总传动比为：i = nm/nwnw=10.7r/mini =89.722. 合理分配各级传动比表12 （机械设计指导P10）选单级直齿轮传动比i1=5, 则减速箱的传动比为i=i ,/i =17.9401由于减速箱是展开式布置，总所以i产1.4七。因为 i =1
9、7.94，取 i=5.01, i =3.15812速度偏差为0.5%5%,1所以可行。二）、计算传动装置的运动参数和动力参数0轴电动机轴P =P =4.85 kWn =n =960 r/minT0=9550 P /n =48.25 N - m00o.,1轴高速轴P=P Xn =4.85 X 0.99=4.8015kWn =n =960 r/minT1=9550 P /n =47.765 N - m1 112轴中间轴P=P Xn Xn =4.85 X0.99X 0.97=4.61kW n2二n1/i 二&60/53 01=191.62 r/minT2=9550 P /n =229.8N - m2
10、 223轴低速轴P =P Xn Xn =4.61X0.99X0.97=4.43kW n3=n2/i =1291.2/3.581=53.5 r/minT3=955() P /n =790.776 N - m3 334轴P =P Xn Xn =4.43X0.99X0.99=4.342kW 4312n =n =53.5 r/minT4=9&50 P /n =775.04 N - m4 445轴滚筒轴5 n =n424=10.7 r/miP=P Xn Xn =4.343X0.99X0.95=4.084kW5 wT =9550 P /n =3645.06N - m555轴名功率p/kw转矩T/ N -
11、m转速n/(r/min)传动比i输入输出输入输出电动机轴1轴2轴3轴4轴滚筒轴4.8548.259601 5.01 3.58114.80154.7547.76547.299604.6114.56229.8227.5191.24.434.38790.78782.8753.54.3424.3775.04767.2953.54.0843.923645.063499.310.7六、传动件设计计算（一）高速级齿轮传动的设计计算1、选精度等级、材料与齿数1. 按图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。2. 运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。3. 材料选择。查表10-1（机械设计P191）选择
12、小齿轮材料40Cr钢，调质 处理，硬度为241286HBS，取硬度为280 HBS；大齿轮材料45钢，调质处理， 硬度为190240 HBS，取硬度为240HBS；二者硬度差为40 HBS。4. 选小齿轮齿数z =20,大齿轮的齿数z =20X5.01=100.2,取z =100。L222. 按齿面接触强度设计由设计计算公式（109a）（机械设计P203）进行试算，即1）确定公式的各计算数值1）试选载荷系数Kt=1.5.2）小齿轮的转矩T=47765N.mm。3）由表10-7（机械设计P205）,软齿面齿轮，两支撑相对于小齿轮做 非对称安装，取齿宽系数中广1.0。4）由表10-6（机械设计P2
13、01）查的材料的弹性影响系数zE1=189.8 MPa 2.5）由图10-21d（机械设计P209）按齿面硬度查取小齿轮的接触疲劳极限应力C = 600Mpa,大齿轮的接触疲劳极限应力C=550Mpa6）由式10-13（机械设计P206）计算应力循环次数。n=60n亍60X960X1 X（8X300X15） =2.074X 109N = N /=2.07X 109 /5.01=0.4139X 1097）由图10-19（机械设计P207）取接触疲劳强度寿命系数K :HNK =0.88, K =0-91,8）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数S =1,由式（10-12）得卜 J二 %：
14、岫=0.88X 600=528 Mpac = %2。哽=0.91 X550=500.5 MpaH 2 S2.323。些认 500.5 ）1.5 x 47765 6.01Xx 15.01m/s（1）计算KT u +1 , Z 、1）九 z 2.323r.（打A=53.64mm2）计算圆周速度V兀dwn兀 X 53.64 x 960V 1 = 2.69660 x 100060 x10003）计算齿宽bb - d = 53.64mm4）计算齿宽与齿高之比b / hd模数 m 二气=53.64/20=2.682mm 齿高 h =2.25mt =6.0345mmb / h =8.895）计算载荷系数根据v=2.969m/s, 7级精度，由图10-8（机械设计P194）试取动载系数K广1.11。直齿
