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1、计算及说明结果1课程设计任务书：1.1 设计题目：设计用于带式运输机的传动装置；1.2 设计的原始数据：第八组数据运输带有效拉力F（N）4100运输带速度V（m/s）0.7卷筒直径D（mm）3301.3 设计要求：工作与生产条件：两班制工作，常温下连续单向运转，空载起动，载荷平稳，室内工作，环境有轻度粉尘，每年工作300天，减速器设计寿命10年，电压为三相交流电（220V/380V）。运输带允许速度误差： 51.4 供参考的传动方案：方案B1：要求传动系统中含有两级圆柱齿轮减速器；方案B2：要求传动系统中含有两级圆柱齿轮减速器及带传动；方案B3：要求传动系统中含有两级圆柱齿轮减速器及链传动；方
2、案B4（选做）：要求传动系统中含有单级蜗杆减速器；方案B5（选做）：要求传动系统中含有单级圆锥齿轮减速器及开式圆柱齿轮传动。2传动方案的分析和拟定：2.1 方案拟定：方案B2 减速器：二级展开式圆柱齿轮减速器 传动方式：V带传动2.2 方案分析：由于所需的传动装置在有轻微粉尘的工作环境中长期单向运转，而且要求载荷平稳，所以选择二级展开式圆柱齿轮减速器。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F=4100NV=0.7m/sD330m/s计算及说明结果形可部分地互相
3、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。两级齿轮应使用斜齿轮。使用V带传动，能缓冲工作时的轻微震动，符合该传动装置传动平稳的要求，而且V带结构简单，价格便宜，能提高工作和生产效率。V带应布置在减速器的输入端。2.3 传动方案简图3电动机的选择：3.1 电动机类型选择：根据1)传动装置要求工作电压为三相交流电为220V/380V； 2）在有轻微粉尘的工作环境； 3）要长期运转，容易发热；结果：选择Y系列的三相笼型异步交流电动机，采用全封闭自扇冷式结构，电压为380V。 该系列的电动机特点：结构简单、价格低廉、维护方便，广泛适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体无特殊要求的机械
4、。3.2 电动机容量的选择：3.2.1 工作机的有效效率（即其输出功率） 3.2.2 电动机所需效率：计算及说明结果从电动机到工作机的输送总效率：式中分别为带传动的效率、滚动轴承传动效率（一对）、闭式齿轮传动效率、联轴器效率、传动滚筒效率按表2-3（机械设计课程设计），查得，所以由于电动机额定功率略大于，由表16-1中的Y系列电动机技术数据，查得电动机的额定功率3.2.3 确定电动机转速和型号 滚筒轴工作转速： 由于V带传动的传动比常用范围为，二级圆柱齿轮减速器的常用传动比为，所以，总传动比的范围为： 电动机转速可选范围为 ：计算及说明结果符合这一范围的同步转速有750、1000、1500、3
5、000r/min.通过查表16-1，查出4种适用的电动机型号，其各参数如下表 方案电动机型号额定功率（kw）同步转速(r/min)满载转速（r/min）传动装置的总传动比1Y160M1-8475072017.772Y132M1-6410096023.703Y112M-441500144035.554Y112M-243000289071.34综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量以及传动装置的总传动比来比较4个方案：方案1：电动机转速低，外廓尺寸以及质量较大，价格较高，虽传动不大，但由于电动机转速低，导致传动装置尺寸较大。方案4：电动机转速较大，但总传动比也较大，传动装置尺寸大方案2和3较方案1和
6、4适中，比较合适。但方案2比方案3更能使传动装置结构紧凑。因此，选定电动机型号为Y132M1-6.4传动装置运动和动力参数的计算： 4.1 传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比：由于，初选V带传动比，所以减速器的传动比： 电动机型号：Y132M1-6计算及说明结果分配传动比：高速级齿轮 低速级齿轮 4.2 传动装置各轴的运动和动力参数：4.2.1各轴的转速： 轴1（电机轴）：轴2（输入级）： 轴3（中间轴）： 轴4（输出轴）： 轴5（滚筒轴）：4.2.2 各轴的输入功率：轴1（电机轴）：轴2（输入级）： 轴3（中间轴）： 轴4（输出轴）：轴5（滚筒轴）：计算及说明结果4.2.3各轴的输入转
7、矩轴1（电机轴）： 轴2（输入级）： 轴3（中间轴）： 轴4（输出轴）： 轴5（滚筒轴）：运动和动力参数的计算结果如下表轴名输入功率P（kw）输入转矩T（Nm）转速n（r/min）13.4534.3286023.3198.7832033.1831696.143.05718.3140.5552.99704.1840.555带传动的设计：5.1 带传动类型的选择由于V带传动允许的传动比较大，结构紧凑，大多数V带已标准化，且普通V带用于载荷不大和带轮直径较小的场合，符合所要求的工作和生产的条件，所以选择普通V带为外传动零件。5.2 V带带型的选择： 由于传动装置工作实行两班制，即每天工作16小时，且
8、空载启动，计算及说明结果根据表8-7（机械设计），查得工作情况系数已知所需传递的额定功率，即电动机的额定功率P=4kw所求的计算功率 已知小带轮转速,即电机轴的转速 根据图8-11，选取普通V带A带型5.3 确定带轮的基准直径和验算带速v5.3.1初选小带轮的基准直径 根据表8-6，V带轮的最小基准直径为 根据表8-8，初选小带轮的基准直径5.3.2验算带速v 符合525m/s带速5.3.3计算大带轮的基准直径 由于带传动的常用传动比,取中间值由式，并根据表8-8圆整，得5.4 确定中心距a,并选择V带的基准长度5.4.1 初定中心距 根据式，得 普通V带A带型计算及说明结果所以，初定为400
9、mm5.4.2 计算相应的带长 根据表8-2，选定5.4.3 计算中心距a及其变动范围其变动范围 中心距变化范围338.5401.5mm5.5 验算小带轮上的包角 小带轮上包角，符合要求5.6 确定带的根数z （1）计算及说明结果根据和，查表8-4a,得根据，和A带型，查表8-4b,得根据，查表8-5，得 根据和A带型，查表8-2，得 将所查参数代如式（1）中，求得z=4.75 圆整后，取z=55.7 确定带的初拉力 根据A带型，查表8-3，得q=0.1kg/m 5.8 计算压轴力5.9 带轮设计 材料选用HT200 结构形式：根据，小带轮采用实心式结构 ，大带轮采用轮辐式结构z=5计算及说明
10、结果根据A带型，查表8-10，f=9mm,e=15mm, 根据带的根数，可求得带轮宽度：B=78mm6齿轮传动的设计：6.1高速级齿轮设计：6.1.1选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数、螺旋角（1）根据所选的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动（2）由于带式运输装置为一般的工作机器，传动功率不大，转速不高，故选用7级精度。（3）材料选择，根据表10-1（机械设计） 小齿轮的材料为40Cr，调质处理，硬度为280HBS 大齿轮的材料为45号钢，调指出了，硬度为240HBS 两齿轮硬度差控制为40HBS 两齿轮均使用软齿面，因为是闭式传动，失效形式为点蚀（4）齿数的初选考虑传动的平稳性，齿数宜取多一些
11、取，则 圆整后，取（5）初选螺旋角为6.1.2按齿面接触强度设计 由设计计算公式进行试算，即 （1）确定公式内的各计算数值 B=78mm计算及说明结果1）试选载荷系数Kt=1.62）小齿轮传递的转矩 3）根据齿轮的装置情况，由表10-7选取齿宽系数4)根据螺旋角，由图10-30选取区域系数5)根据齿数和螺旋角，由图10-26查得端面重合度 ，则6)根据齿轮材料，由表10-6查得材料的弹性影响系数7)根据齿轮的材料，由图10-21d，按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限 8)计算应力循环系数9)根据应力循环习俗，由图10-19查得接触疲劳寿命系数 ，计算接触疲劳许用应
12、力 取失效概率为1%，安全系数S=1 Kt=1.6计算及说明结果（2）设计计算 1)试算小齿轮分度圆直径，代入上述系数，得 2)计算圆周速度v 3)计算齿宽b及模数 4)计算纵向重合度 5)计算载荷系数 根据圆周速度和齿轮精度，由图10-8查得动载荷系数 根据齿轮精度和经表面硬化，由表10-3查得齿间载荷分配系 根据工作情况，由表10-2查得使用系数 根据齿轮的布置方式，用插值法查表10-4，得计算及说明结果根据b/h值，由图10-13查得故载荷系数6)按实际的载荷系数校正所的的分度圆直径 7)计算模数 6.1.3 按齿根弯曲强度设计 弯曲强度的设计公式：(1)确定公式内的各计算数值1)根据齿轮
