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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航天学院2301 班设计者：蔡玉鹏学 号： 2010300532指导教师： 张永红2013-7-11课程设计题目第一部分 传动方案拟定第二部分 电动机的选择第三部分 计算总传动比及分配各级的传动比第四部分 运动参数及动力参数计算第五部分 传动零件的设计计算第六部分 轴的设计计算第七部分 深沟球轴承的选择及校核计算第八部分 键联接的选择及校核计算第九部分 联轴器的选择第十部分 润滑及密封第十一部分 箱体及附件的结构设计和选择设计小结参考资料主要结果计算与说明课程设计题目：设计带式运输机传动装置(简图如下)原始数据：输送链的牵引力F/kN1运输机
2、链速V/(m/s)0.9传送链链轮的节圆直径d/mm105工作条件：使用年限10年，每年300个工作日，每日工作16个小 时。链板式传动机的传动效率为0.95。传送机运转方向不变， 工作时有轻微振动。第一部分传动方案拟定传动方案（已给定）1）外传动为V带传动。2）减速器为一级展开式圆锥齿轮减速器。3）方案简图如下：第二部分电动机的选择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 二 0.9474kWw=lx.9 p9474kw1000 1000x0.952、传动总效率:耳二耳耳=0.96x0.98x0.99x0.98x0.99x0.97 = 0.8765
3、1 6所需电动机的功率p = p 十耳=0.9474 十 0.8765 = 1.0809kwdw电动机额定功率p = 1.2 x 1.0809 = 1.2971kwm3、确定电动机转速：计算鼓轮工作转速：V x 60 x 10000.9 x 60 x 1000 urccc / n = = 163.7022 r / mm兀 d3.14 x 105按手册推荐的传动比合理范围，取圆锥齿轮传动一 级减速器传动比范围i1 =23。取V带传动比i2 =2-4, 则总传动比理时范围为i=412。符合这一范围的同步转速有1000和1500r/min。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
4、传动比，可见转速1500r/min比较 适合，则选 n=1500r/min o4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，由理论需求电机功率：p = p 胡=0.9474十0.8765 = 1.0809kw及同步转速，选定电 dw动机型号为Y90L-4。其主要性能：额定功率：1.5KW,满载转速1400r/mino 第三部分 计算总传动比及分配各级的传动比耳=0.8765电动机型号为 Y90L-41、总传动比：i 二 1400 二 8.5521163.70222、分配各构件传动比：i = i - i1 23、初定减速器内的传动比2= 3，则带传动的传比就为i = i = 8.5521 = 2.
5、8507i i32第四部分运动参数及动力参数计算1、各轴转速：电动机转速n0 =1400r /minn1400.n = 0 = 491.1074r /min小锥齿轮轴转速1i；跻507nn =十=163.7025r /min大锥齿轮转速2 i2链轮轴转速 n3 =n2 = 163.7025r /min2、各轴功率：P = P -n = 1.5 x 0.96 = 1.44kW1 M1P = P -n -n = 1.44 x 0.97 x 0.98 = 1.368864kW2 1 3 5P = P -n -n = 1.382832x 0.99x 0.98 = 1.3281kW3 2 4 63、各轴
6、转矩：P15T = 9550 x f = 9550 x = 10.2321N - m电动机轴：dnd1400轴 1： T = 9550 - P / n = 28.0020N - mi=8.5521i1=2.8507i2=3“1= 491.1074r / min “2 = 163.7025r / minP = 1.44kw1#2 = 1.368864kwP = 1.3281kw3T = 28.0020N ,1T = 79.8561N m2T = 77.4781N m3轴 2： T 二9550-P /n 二79.8561N-m222轴 3： T 二9550-P /n 二77.4781N-m33 3
7、4、参数汇总z型带d = 80mmd 1d = 224mmd 2v = 5.8643 m / s参数转速(r/min)功率(kW)转矩(N - m)轴I491.111.4428.00轴II163.701.3779.86轴III163.701.3377.48第五部分 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带截型由机械设计课本表6-6得：工况系数kA=1.3p 二 K p 二 1.3 x1.5 二 1.95kwcaAn = 1400r / min0所以由图6-10选择z型v带(2) 确定带轮基准直径，并验算带速选取 dd = 80mmd = i d (1-s ) = 2.85
8、07x80x(1 -0.01)= 225.78mmd 21 d 1d = 224mmd 2轴I的实际转速(1-8)nd(1-0.01)x1400x80/ .n =1= 495r / min2d224d 2验证带的速度：兀d n兀 x80x 1400 匕/v =di i = 5.8643m/ s60 x 100060 x 1000介于5 - 25之间，合适。(3)确定带长和中心矩按设计要求0.7(d + d ) a 120 包角1。a。包角合适。(5) 确定带的根数由 n = 1400 r / min， dd1 = 80mm得 P = 0.35kwAp = 0.03 k = 0.943 k =
9、1.11得1，1，a，L，则L = 1250mmda = 380mm a = 158.291Oz=5F = 56.9663N0F = 559.47Nrz = r务=r195= 4.9025(p +Ap 丿K K(0.35 + 0.03丿x0.943xl.ll11 a l可以选取z二5(6)计算轴压力单根v带的初拉力：F =摯严-1)+mv2 = 500 “955 一 山。佻x 5.86432 = 56.9 0zv ka5 x 殳8643 心43 丿压轴力：a158 29F 二 2zF sin 二 2x 5 x 56.9663sin二 559.47Nr022小轮基准直径dd 1 =80mm小轮外
10、径da1叫1 + 2ha= 84mm带轮宽 B = (z-1)e + 2f = (5- 1)x12 + 2x8 = 64mm大轮基准直径dd 2224mm亠4入m rd = d + 2h = 170 + 2x2 = 228mm大轮外径a2d 2a2齿轮传动的设计计算1、选定精度等级，材料热处理方式，齿数初定：1) 本运输机工作速度、功率都不高，选用7级 精度；2) 选择小齿轮材料为40Cr，调质处理，硬度HBS = 2412861 ，3 )大齿轮材料为45钢，调质处理，硬度为HBS = 21725524)选取小齿轮齿数Z=20,初步确定传动比为1i =3则大齿轮齿数Z= i Z =3x20=6
11、02 2 2 1z = 201z = 602663Nu = 3_ z _ 60u = _2 = = 35)此时传动比1 z1 202、按齿面接触疲劳强度计算:锥齿轮以大端面参数为标准值，取齿宽中点处的 当量齿轮作为强度计算依据进行计算。由公式 d 96.64 KT1_1申(1-0邸)2UQ 2RRH1)初拟载荷系数K =1-2，取齿宽系数*L = 0-3 计算节锥角8 = arc cot u = arc cot3 = 18.434918 = 90 -8 = 90 -18.4349 = 71.56512O1ooo2）按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限为:应以大齿轮材料所决定的许用接触应力为准,
12、q= 539MPH lim2a对45号钢，取hbs2 = 230大齿轮:293）接触疲劳强度寿命系数取安全系数sH =1-0计算接触疲劳的寿命系N = 60nt = 60 x 491.1074 十 3 x16 x 300 x10 = 4.715 x108nN = 30( HBS )2.4 = 30 x (230)2.4 = 1.397 x 107 o用N N挤K = 1 因0 ,故 HN4）计算接触疲劳许用应力许用接触应力b = HN lim = 539MPHSaH5）按齿面接触强度设计传动区域系数ZH - 2.5弹性影响系数3- 189.8MPa由式8-11得小齿轮分度圆直径:4KT (z z )21 H E13 (1 0.5 )2 u Lq2LLH4 xl.2 x 28.0020 x1039- 54.31mm03(1 5 x 03)2 x 3 x(I5XM8)2d 54.31 m - f 2.72mm齿轮模数Z1203、按齿根弯曲疲劳强度计算:两齿轮的当量齿数20Z- -21.08 cos 6cos18.43491Z2-189.74cos 6cos71.5651260查 6-5 表得 J - 2.77 , YFa2 - 2.13Fal对小齿轮取HBS1= 260，对大齿轮仍用接触强度
