机械设计课设-最终设计一链板式输送机传动装置

WORD完美格式编辑专业资料整理设计题目：设计一链板式输送机传动装置一、传动简图的拟定.......................................3二、电动机的选择.........................................3三、传动比的分配.........................................5四、传动零件的设计计算..................................7五、轴的设计及校核计算..................................19六、轴承的选择和计算.....................................35七、键连接的校核计算.....................................38八、减速箱的设计.........................................40九、减速器的润滑及密封选择.............................43十、减速器的附件选择及说明.............................43十一、设计总结.............................................46十二、参考书目.............................................47课程设计题目：设计链板式运输机传动装置（简图如下）WORD完美格式编辑专业资料整理原始数据：输送链的牵引力F/kN8运输机链速V/(m/s)0.37传送链链轮的节圆直径d/mm351工作条件：连续单向转动，工作时有轻微振动，使用期10年（每年300个工作日），小批量生产，两班制工作，输送机工作轴转速允许误差为±5%。链板式输送机的传动效率为0.95。WORD完美格式编辑专业资料整理一、传动简图的拟定设计一链板式输送机传动装置工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期10年（每年300个工作日），小批量生产，两班制工作，输送机工作轴转速允许误差为±5%。链板式输送机的传动效率为0.95。第四组原始数据：输送链的牵引力kNF8；输送链的速度smv/37.0；输送链链轮节圆直径mmD351。二、电动机类型和结构型式的选择1、电动机类型的选择：根据用途选择Y系列一般用途的全封闭自冷式三相异步电动机。2、功率的确定：⑴工作机所需功率wP：)1000/(因为kNF8；smv/37.0；95.0w，把数据带入式子中，所以WORD完美格式编辑专业资料整理kWPw1158.3)95.01000/(37.08000⑵传动装置的总效率η：联轴器效率联=0.99，滚动球轴承效率轴=0.99，锥齿轮效率锥=0.97，圆柱齿轮效率圆（8级精度）=0.97，滚子链效率链=0.96。8677.096.099.097.097.099.033滚子链球轴承圆柱锥联轴器⑶所需电动机的功率dP：kWPPwd72.38677.0/1158.3/⑷电动机额定功率mP：按mP≥dP选取电动机型号。故选kWPm4的电动机3、电动机转速的确定：计算工作机轴工作转速：min/14.20)351/(37.0100060)/(100060rdvnw按推荐的传动比范围，取锥齿轮、圆柱齿轮和链传动的一级减速器传动比范围分别为2~3、3~5和2~5，则总传动比范围为i=12~75。故电动机转速的可选范围为min/5.151068.24114.20)7512(rinnw符合这一范围的同步转速有750、1000和1500r/min。4、电动机型号的确定由上可见，电动机同步转速可选750、1000和1500r/min，额定功率为4kW。因在本课程设计中，1000r/min1500r/min的电动机最常用，因此查表14-5(P166)选择电动机型号为Y132M1-6。电动机的主要参数见下表wP=kW1158.3电动机工作功率mP=4KW，转速mn=960r/minWORD完美格式编辑专业资料整理型号额定功率/kW满载转速mn(r/min)额定转矩堵转转矩额定转矩最大转矩Y132M1-649602.02.2三、传动比的分配计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：7.4714.20/960/wmnni2、分配各级传动比:设减速器的传动比为减i，高速级锥齿轮传动比为1i，低速级圆柱齿轮传动比为2i，链传动传动比为链i。按表推荐的传动比范围，取锥齿轮、圆柱齿轮和链传动的一级减速器传动比范围分别为2~3、3~5和2~5。经验公式减125.0ii。为使大锥齿轮不至于过大，31i。故链减1iii，取链i=4，则有11.925/链减iii锥齿轮啮合的传动比：98.225.01减ii，故31i。圆柱齿轮啮合的传动比：i2=减i/i1=4.0111，42i。链传动的传动比：链i=ii1×i2=3.975。3、各轴的转速n（r/min）①电机轴的转速dn:min/960rnnmd②高速轴的转速1n：min/9601rnnd③中速轴的转速2n：min/3203/960/112rinn④低速轴的转速3n：min/804/320/223rinn选择Y132M1-6三相异步电动机各级传动比：31i42i975.33iWORD完美格式编辑专业资料整理⑤工作轴的转速4n：min/20.13975.3/80/34rinn链4、各轴的输入功率P（kW）①电机轴的输入功率dP:kWP4d②高速轴的输入功率1P:kWPPd96.399.04联轴器1③中速轴的输入功率2P:kWPP803.399.097.096.312球轴承锥齿轮④低速轴的输入功率3P:kWPP65.399.097.0803.323球轴承圆柱齿轮⑤工作轴的转速4P：kWPP47.399.096.0689.334球轴承滚子链5、各轴的输入扭矩T（N·m）①电机轴的输入功率dT:mNnPTddd8.39960495509550②高速轴的输入转矩1T:mNnPT4.3996096.395509550111③中速轴的输入转矩2T:mNnPT40.113320803.395509550222④低速轴的输入转矩3T:mNnPT7.43580650.395509550333⑤工作轴的输入转矩4T:mNnPT2.164614.2047.395509550444dT、1T、2T、3T、4T依次为电动机轴，高速轴，低速轴，链轮轴和工作机轴的输入转矩。参数轴名电动机轴轴Ⅰ轴Ⅱ轴Ⅲ工作机轴各轴转速：1n=960r/min2n=320r/min3n=80r/min4n=20.13r/min各轴功率：kWP96.31kWP803.32kWP65.33kWP47.34WORD完美格式编辑专业资料整理功率P/kW43.963.8033.653.47转矩T/nm39.839.4113.4435.71646.2转速r/min9609603208020.13传动比1343.975效率0.990.96030.96030.95046、验证带速smdnv/3699.010006013.203511000604误差为%5%0012.0%10037.03699.037.0，合适四、传动零件的设计计算1.圆锥齿轮的设计计算已知输入功率kWP96.31，齿数比为3，小齿轮的转速为960r/min，由电动机驱动，使用期为10年（每年工作300天），两班制，输送机连续单向运转，工作时有轻微震动，空载启动。（1）选定齿轮类型、精度等级，材料及齿数1）选用闭式直齿圆锥齿轮传动，按齿形制199012369/TGB齿形角20，顶隙系数*0.2c，齿顶高系数*1ah，螺旋角。14m，轴夹角90，不变位，齿高用等顶隙收缩齿。2）该减速器为通用减速器，速度不高故选用8级精度。3）因传递功率不大转速不高，由表选择小齿轮材料为45Gr（调质），硬度为250HBS，大齿轮为45钢（调质），硬度为200HBS，二者材料硬度差为50HBS4）选小齿轮齿数221z，大齿轮66223112ziz（2）按齿面接触疲劳强度进行设计计算各轴扭矩：mNTd8.39mNT4.391mNT40.1132mNT7.4353mNT2.16464锥齿轮重要参数：221z662zWORD完美格式编辑专业资料整理由设计公式进行计算，即321215.014uKTZZdddHHEt对标准锥齿轮传动，节点区域系数HZ=2.51）小齿轮转矩mmNT3940012）试取载荷系数6.1tK3）由表7-5选取齿宽系数3.0d4）由表7-6(P139)查得材料弹性影响系数218.189MPaZE5）由图7-18按齿面的硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限lim1600HMPa，大齿轮的接触疲劳极限lim2570HMPa6）计算应力循环次数911107648.2103008219606060hjLnN81210216.93/7648.2/uNN7）由图7-19查得接触疲劳寿命系数93.01HNZ95.02HNZ允许一定点蚀,8）计算接触疲劳许用应力取安全系数HS=1MPaSZHHNH55860093.0/1lim11MPaSZHHNH5.54157095.0/2lim229）试算小齿轮分度圆直径代入H中的较小值得mmuTKZdddtHEt863.705.0192.23212110）计算圆周速度v锥齿轮平均分度圆直径mmdddtm23.60)3.05.01(863.705.0111WORD完美格式编辑专业资料整理smndvm/027.3)100060/()96023.60()100060/()(1111）计算载荷系数根据工作载荷状态(轻微冲击)和原动机类型(电动机),，查表10-2得25.1AK根据v=3.027m/s,8级精度，锥齿轮第一级精度，按照9级精度，由图7-7查得动载系数1.1VK由表7-3查得齿间载荷分配系数1FHKK由大齿轮两端支承，小齿轮悬臂布置，查图取得齿向载荷分布系数由875.1HK则接触强度载荷系数578.2875.111.125.1HHVAKKKKK12）按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径mmKKddtt07.836.1/578.2863.70/3311mmzdm77.322/07.83/11取标准值mmm75.313）计算齿轮的相关参数mmmzd5.822275.311mmmzd5.2476675.322计算锥角u=z2z1=cotδ1=tanδ2=3'4318/1arctan1u'57719012计算锥距mmudR4.1302135.8221221计算平均分度圆直径dm1=d1(1−0.5∅R)=70.125dm2=d2(1−0.5∅R)=210.375MPaH5.541WORD完美格式编辑专业资料整理计算平均模数mm=m(1−0.5∅R)=3.1875计算当量齿数zv1=z1cosδ1=23.23zv2=z2cosδ2=213.0114）确定并圆整齿宽mmRbd12.394.1303.0圆整取mmB352，mmB40115）结构选择。小齿轮齿顶圆直径＜160mm，选用实心结构。大齿轮齿顶圆直径＞160mm，选用腹板式结构。高速级