燕山大学机械设计二级展开式输送机传动装置

燕山大学课程设计说明书燕山大学机械设计课程设计说明书题目：带式输送机传动装置学院（系）：年级专业：学号：学生姓名：指导教师：燕山大学课程设计说明书目录一、设计任务书..........................................................................2二、传动方案分析....................................................................3三、电动机的选择和参数计算................................................4四、齿轮的设计计算................................................................7五、轴的设计.............................................................................17六、键的选择校核.....................................................................23七、轴承的校核.........................................................................24八、联轴器的选择及校核.........................................................25九、密封与润滑的选择.............................................................26十、减速器附件及说明.............................................................27十一、设计小结........................................................................28燕山大学课程设计说明书设计及计算过程结果一、设计任务书1.1传动装置简图如图1.2原始数据F=1567ND=0.29mV=0.77m/s使用地点：室外生产批量：小批载荷性质：微振使用年限：四年二班共27页第2页图1方案简图燕山大学课程设计说明书设计及计算过程结果二、传动方案分析2.1.传动系统的作用：作用：介于机械中原动机与工作机之间，主要将原动机的运动和动力传给工作机，在此起减速作用，并协调二者的转速和转矩。2.2传动方案的特点：特点：结构简单、效率高、容易制造、使用寿命长、维护方便。由于电动机、减速器与滚筒并列，导致横向尺寸较大，机器不紧凑。但齿轮的位置不对称，高速级齿轮布置在远离转矩输入端，可使轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形部分地抵消，以减缓沿齿宽载荷分布有均匀的现象。2.3电机和工作机的安装位置：电机安装在远离高速轴齿轮的一端；工作机安装在远离低速轴齿轮的一端。2.4画传动系统简图：共27页第3页燕山大学课程设计说明书设计及计算过程结果三、电动机的选择和参数计算电动机是标准部件，设计时要根据工作机的工作特性，工作环境和工作载荷等条件，选择电动机的类型、结构容量和转速。1、选择电动机类型和结构形式由于生产单位一般多采用三相交流电源，因此无特殊要求时应选三相交流电动机，又有三相异步电动机应用最广泛，所以根据用途选用Y系列三相笼型异步电动机，全封闭自冷式结构。2、选择电动机的容量（功率）由于减速器工作载荷较稳定，长期连续运行，所选电动机的额定功率等于或稍大于所需的工作功率Pd即Ped≥Pd，电动机就能安全工作。(1)传动带的输出功率PkwFp21.1100077.01567(2)电动机输出功率PddPP传动装置的总效率4432221式中1为联轴器效率（两个弹性联轴器）、2为齿轮啮合副效率（IT8）、3为滚动轴承效率、4为同步带效率。弹性柱销联轴器1=0.99；圆柱齿轮传动2=0.97；滚动轴承3=0.98；同步带4=0.96则0.820.9698.097.0422故kwppd1.4882.021.1电动机计算公式和有关数据皆引自《机械设计课程设计指导手册》第9页~第11页、第119页主要参数：Pw=1.21Kwkwpd48.182.0共27页第4页燕山大学课程设计说明书设计及计算过程结果3、选择电动机转速：卷筒工作转速为:min7.5029.014.377.06060rDn电机转速错误!未找到引用源。=n=(8~40)×50.7=405.6~2028r/min选择同步转速为1000r/min的电动机，如下表：表1电动机主要性能参数电动机型号额定功率（kw）同步转速（r/min)满载转速（r/min)起动转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩Y100L-61.510009402.02.24、传动比的分配54.187.50940nnm总i71.301.554.18/01.527.5~91.445.18)5.1~3.1(5.1~3.11211iiiiii总总去）（（1）各轴转速：Ⅰ轴min9401rnnmⅡ轴min18801.5940112rinnⅢ轴min67.5071.3188223rinn卷筒轴min67.50n3rn卷（2）各轴的输入功率Ⅰ轴kwppd47.199.048.111Ⅱ轴kwpp40.198.097.048.13212Ⅲ轴kwpp33.198.097.040.13223min7.50rn传动装置总传动比的确定及其分配公式和有关数据皆引自《机械设计课程设计指导手册》第12页~第15页54.18总i01.51i71.32imin9401rnmin1882rnmin67.503rnkwp47.11kwp40.12kwp33.13共27页第5页燕山大学课程设计说明书设计及计算过程结果卷筒轴kwpp29.198.099.040.1313卷（3）各轴的输入转矩电动机的输出转矩Td为：mNnpTmdd04.1594048.195509550Ⅰ轴mNTTd89.1499.004.1511Ⅱ轴mNiTT77.7001.598.097.089.1413212Ⅲ轴mNiTT59.24971.398.097.077.7023223卷筒轴mNTT15.24298.099.059.249313卷表2运动和动力学参数轴号功率P/kw转矩T/（N·m）转速n/(r·min)传动比i效率电机轴1.4815.049401.000.99Ⅰ轴1.4714.899405.010.95Ⅱ轴1.4070.771883.710.95Ⅲ轴1.33249.5950.671.000.97卷筒轴1.29242.1550.67kwp29.1卷mNTd04.15mNT89.141mNT77.702mNT59.2493mNT15.242卷共27页第6页燕山大学课程设计说明书设计及计算过程结果四、齿轮的设计计算1、高速级齿轮的设计1.1选精度等级、材料及齿数1）材料及热处理；选择小齿轮材料为45钢，调质，硬度为240HBS大齿轮材料为45钢，正火，硬度为190HBS2）精度等级选用8-8-8级精度；3）选小齿轮齿数1z＝21大齿轮齿数1.21051.0512zz取2z＝106；048.52110612'zzi误差在允许误差内%5%75.0%1001.05048.51.054）初选=10°φd=0.81.2按齿面接触强度设计因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算3)][(2112HHEKTdZZZZdt（1）载荷系数smvzsmKA/84.0100/425.11，估计圆周速度动载系数Kv=1.0767.110cos)]1071211(2.388.1[cos)]11(2.388.1[21zz18.110tan210.1tan1zd齿轮计算公式和有关数据皆引自《机械设计》第76页~第98页斜齿圆柱齿轮主要参数：45号钢调质HB1=240HBSHB2=200HBS1z＝212z＝106048.5'i=10°φd=0.8Kv=1.07共27页第7页燕山大学课程设计说明书设计及计算过程结果85.218.167.1齿间载荷分配系统41.1K，齿向载荷分配系数07.1K则02.207.141.107.125.1KKKKKvA（2）查得区域系数45.2HZ（3）重合度系数77.01Z（4）螺旋角系数992.0cosZ（5）弹性影响系数MPaZE8.189（7）按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限应力σHlim1＝550MPa；大齿轮疲劳强度极限应力σHlim2＝450MPa；（8）应力循环次数9111008.130082419406060hjLnN89121017.251008.1NN取疲劳寿命系数00.11HNK;13.12HNK（允许有点蚀）(9)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MPaSKHNH550155000.1][1lim11MPaSKHNH5.508145008.1][2lim2241.1K07.1K02.2K45.2HZ77.0Z992.0Z189.8EZMPaσHlim1＝550MPaσHlim2＝450MPa911008.1N821017.2N00.11HNK13.12HNKMPaH550][1MPaH5.508][2共27页第8页燕山大学课程设计说明书设计及计算过程结果取MPaH5.508][（10）试算小轮分度圆直径d1tmmHHEKTdZZZZdt54.31)5.508992.077.045.28.189(1.511.50.110489.102.221224213)][(（11）实际圆周速度smndv/55.110006094054.3110006011（12）修正载荷系数：按3255.01002155.11001vz查得动载系数04.1'vK（13）校正分度圆直径mmKKddvv22.3102.296.154.3133'1'（14）计算法向模数mmzdmn46.12110cos22.31cos1'1,取mmmn2（15）中心距mmmzzan12810cos22)10621(cos2)(21因结构要求，取mma130修正螺旋角21zz=nmacos2=130则=3.14MPaH5.508][d=31.54mmsmv/55.13255.01001vz22.31'dmmmn2a=130mm3.14共27页第9页燕山大学课程设计说明书设计及计算过程结果（16）计算分度圆直径mmmzdn34.433.14cos221cos11mmmzdn71.2163.14cos2106cos22（17）齿宽mmdbd7.3434.438.01圆整取352bmm，401bmm1.3齿根弯曲强度校核][2111111FSaFanFYYYYmbdKT][2112212FSaFaSaFaFF