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1、机械设计课程设计说明书设计题目:一带式输送机传动装置 设计 指导 班级 目 录第一部分 传动方案拟定第二部分 电动机的选择第三部分 运动参数及动力参数计算第四部分 传动零件的设计计算第五部分 轴的设计计算第六部分 轴承的选择及校核计算第七部分 键联接的选择及校核计算第八部分 联轴器的选择第九部分 润滑及密封第十部分 箱体及附件的结构设计和选择第十一部分 设计小结第十二部分 参考资料1、传动方案拟定设计一带式输送机传动装置1.1工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载启动。减速机小批量生产，使用期限10年，两班制工作。运输带允许速度误差5%。带式输送机的传动效率为0.96。1.2原始数据：题号输送
2、带的牵引力F/KN输送带的速度v/m.s-1输送带滚筒的节圆直径直径D/mm1-E 1.81.5220方案由题目所知传动机构类型为：V带传动与齿轮传动的结合。传动简图如下：2、电动机选择2.1电动机类型和结构选择因为运输机的工作条件是：连续单向工作，工作时有轻微振动。所以选用常用的Y系列三相异步电动机。此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。2.2电动机容量的选择1） 工作机所需功率= (kw)2） 电动机的输出功率= (kw)由电动机至输送带的传动总效率为：=式中：、分别为带传动、轴承、齿轮
3、传动、联轴器、卷筒的传动效率。查表3-1(P13)：取=0.96、=0.99、=0.97、=0.99、=0.96则：=0.960.990.970.990.96=0.8587所以：电动机的输出功率=3.144(kw)2.3确定电动机输出转速 =138.90 r/min根据表3.2（P14）推荐传动比范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围=35。取带传动比 =24 。则总传动比理论范围为：620。故电动机转速的可选范围为=(620) 138.90=833.42778 r/min根据容量和转速，由表17-7（P178）查出二种适用的电动机型号：（如下表）方案电动机型号额定功率/kw满载转速(r/m
4、in)堵转转矩最大转矩1Y112M-4414402.22.32Y132M1-649602.02.0综合考虑初选电动机型号为Y112M-4，电动机额定功率4KW，满载转速 1440 r/min，电动机中心高度为112mm。.3、计算传动装置的运动和动力参数3.1确定传动装置的总传动比和分配级传动比由选定的电动机满载转速和工作机主动轴转速可得传动装置总传动比为：=10.37总传动比等于各传动比的乘积：=（式中和分别为带传动和减速器的传动比） 分配各级传动装置传动比：根据表3.2（P14），取=3.0（普通V带）因为：=所以：=3.4573.2计算各轴的转速：高速轴I：=480（r/min）低速轴:
5、=138.9（r/min）卷筒轴：=138.90（r/min）3.3计算各轴的功率：高速轴的输入功率：=40.96=3.84（KW）低速轴的输入功率： 3.840.990.97=3.688（KW）卷筒轴的输入功率：=3.6880.990.99=3.615（KW）（式中、分别为相邻两轴的传动效率=、=、=）3.4计算各轴的输入转矩：电动机轴输出转矩为：轴：9550=9550=76.4 Nm轴：9550=9550=253.57 Nm卷筒轴：248.55 Nm4、传动零件的设计计算4.1 V带的设计1确定输送机载荷 由课本表6-6（P77）查得工况系数=1.3=1.34=5.2 kw2选取V带型号根
6、据Pd=5.2kW和n0=1440 r/min，由课本图6-10（P80）确定为A型V带。3确定带轮直径 , 1) 选小带轮直径课本参考表6-7和图6-10选取=95 mm2) 验算带速=7.16m/s （小带轮转速）3) 确定从动轮基准直径=i(1-)=395(1-0.01)=282.15mm, 由课本表6-8取标准值=280 mm4) 计算实际传动比=2.9475) 验算传动比相对误差理论传动比=3.0传动比相对误差 =1.77%4定中心距和基准带长1) 初定中心距0.7（）2（）262.5750按要求可取500mm；2) 计算带的基准长度 2+（）+2=1606mm取表6-2（课本P66
7、）标准值1600mm3) 计算中心距 500+=497mm4) 确定中心距调整范围 mm mm5) 验算包角 合适；6.确定V带根数1) 确定额定功率 由及查表6-4用插值法求得=1.195(kw)2) 确定各修正系数 功率增量查表6-4得=0.17(kw)包角系数查表6-9得=0.9447长度系数查表6-2得=0.993) 确定V带根数 =4.07选择5根A型 V带；7确定单根V带出拉力查表6-3单位长度质量=0.10 kg/m = =123.62 N8计算压轴力 = =1214.85 N9带轮结构设计 小带轮=95mm 采用实心式结构 大带轮=280mm 采用孔板式结构计算带轮轮宽B 查表
8、6-10： B=（）+2=（）=80mm 4.2齿轮的设计 1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1) 类型选择选用斜齿圆柱齿轮传动2) 精度选择 输送机为普通减速器对精度无特殊要求，查表8-4取8级精度3) 材料选择 选择小齿轮材料为45钢调质处理齿面硬度，大齿轮材料为45钢正火处理齿面硬度为，两轮齿面硬度差为40在2550之间合格；4) 初选齿数现为软齿面齿轮，齿数以比根切齿数较多为宜，初选小齿轮齿数，大齿轮齿数取=69实际传动比为 ，误差很小，故可以满足要求；选螺旋角，则同理，2按齿面接触疲劳强度设计确定设计公式中各参数：1）选载荷系数：参考表8-3，原动机为平稳工作的电动机，载荷均匀，K
9、为1.01.2，取较大值1.2.；2）小齿轮传递的转矩 =76400 Nmm3） 选取齿宽系数查表减速器为一级齿轮结构，可设计齿轮支承对称，参考表8-5，, 为0.91.4，现选=1.0；4） 弹性系数钢对钢，=189.85） 齿面的接触疲劳强度极限即为大齿轮的接触疲劳极限由，从表8-7插值得=510Mpa6）应力循环次数 7） 接触疲劳寿命系数因NN0,故KHN=18） 计算许用应力由表8-6取安全系数SH=1.09) ZH=2.457，试算小齿轮分度圆直径 计算模数3 按齿根弯曲疲劳强度设计1) 由表8-8，查得齿形系数2) 由表8-9,对小齿轮，大齿轮，插值得 3) 由表8-6取安全系数
10、SF=1.3，计算弯曲疲劳寿命系数因为，故许用应力4) 比较前者较大由此可得，4 决定模数因为取5 计算中心距：6 修正螺旋角：7 端面模数 6 主要几何尺寸计算1) 计算分度圆直径、，齿顶圆直径、，齿轮中心距，齿宽、6 计算节圆速度=1.658 m/s8级精度可以，前面选择正确。7载荷变动小，不需静强度校核8结构设计大齿轮采用孔板式小齿轮与轴制成齿轮轴5.轴的设计及计算5.1高速齿轮轴设计1估算轴的基本直径选用45钢，调质处理，估计直径d由表12-1查得查表取（45号钢118107，取最大）所求d应为受扭部的最细处，即装带轮处的轴径，该处有一键槽，故轴径应增大5%即d=1.05取标准值d=2
11、5mm；2初定各轴段直径 带轮处：按传递转矩估算直径25mm；油封处：为满足带轮的轴向固定要求设一轴肩，该段轴径应满足油封标准(摘自GB/T13871-1992)P164表16-9)该段轴径取=30mm；轴承处：轴承受径向力，选用深沟球轴承，为便于装拆，轴承内径应大于油封处轴径，并符合轴承标准内径，取轴径=35mm，初选轴承型号6207，两端相同；齿轮与轴承之间设一轴肩，两端相同。轴径取=40mm；齿轮处取齿根圆直径为轴径。3确定各轴段长度带轮处：带轮轮毂宽为80mm为保证轴端挡圈能压紧带轮，取轴段长76mm；油封处：为便于轴承端盖的拆装及对轴承加润滑脂，取轴承端盖外端面与带轮左端面间距15m
12、m，取轴承右端面与轴承盖外端面间距为30mm故该段轴长为45mm;轴承处：由轴承基本尺寸可知17mm,两端对称；齿轮与轴承之间长度取17mm，两端相同； =17mm;齿轮处：齿轮轮毂宽度为68mm为保证套筒能压紧，故该处轴长为=66mm; 全轴长：。4传动零件的周向固定及其他尺寸带轮处采用A型普通平键，键（GB1095-1990,GB1096-1990）键长选择比带轮宽度稍短，选70mm.为加工方便，参照6207型轴承安装尺寸，轴上过渡圆角半径全部取r=1mm轴端倒角为5轴的受力分析1) 求轴传递的转矩2) 求轴上作用力齿轮上圆周力 齿轮上的径向力轴向力：3) 求支反力 求弯矩 求合成弯矩 4
13、) 按当量弯矩校核轴的强度 齿轮右端面与轴之间的截面弯矩较大是一个危险截面，对其校核，该处轴的最大弯矩为 ，截面弯矩根据三角形相似求得=当量弯矩。视=0.59，T=76400Nmm对于45钢，,满足强度要求，轴径小处0.59=35.35Mpad5.2低速轴的设计1.估算轴的基本直径选用45钢，正火处理估计直径由表12-1查得查表取（45号钢118107，取最大）由于该处装联轴器且一键槽估值径应增大5%即取值初选联轴器GY5；2.初定各轴段直径联轴器处：按传递转矩估算的基本直径38mm；油封处：设轴肩且要求满足油封标准取轴径为=44mm；轴承处：轴径应稍大于油封处并符合滚动轴承的标准内径取轴径为=50mm，两端相同，选用6210型轴承；齿轮处：稍大于轴承处轴径取标准直径53mm；轴环处：齿轮左端用轴环定位，按齿轮处轴径53mm由轴环高度h=2（0.070.1）取a=4.5mm故轴径取62mm；左端轴承轴肩处：为便于拆卸，轴肩高度不能过高按6210型轴承安装尺寸故取轴肩高度为3mm故轴径为 =56mm。3.确定各轴段长度联轴器处：联轴器（GY5）轴孔宽度为82mm，故轴长取80mm；油封处：便为于轴承的拆卸及对轴承加润滑
