带式运输机的传动装置

长沙理工大学继续教育学院毕业设计（论文）任务书助学站专业年级题目：带式运输机的传动装置任务起止日期：200年月至200年月学生姓名唐来考籍号指导教师唐宏宾主管部门年月日审查院负责人年月日批准22010届毕业设计（论文）题目：带式运输机的传动装置专业：学号：姓名：指导教师：2010年10月3附件（封首）：带式运输机的传动装置学生姓名：考籍号：学校：指导教师：完成日期：4带式运输机的传动装置摘要减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电机（马达）的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。在目前用于传递动力与运动的机构中，减速机的应用范围相当广泛。几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹，从交通工具的船舶、汽车、机车，建筑用的重型机具，机械工业所用的加工机具及自动化生产设备，到日常生活中常见的家电，钟表等等.其应用从大动力的传输工作，到小负荷，精确的角度传输都可以见到减速机的应用，且在工业应用上，减速机具有减速及增加转矩功能。减速机是配合伺服电机使用的一种动力传达设备，伺服马达的控制性会由于速度的降低导致某种程度的衰减，尤其是对于低转速下的讯号撷取和电流控制的稳定性特别明显。所以，在需要低转速＼大扭矩，尤其是负载需要精确定位时要使用减速机，减速机这种传动装置，通过齿轮系的传递，把比较高速的伺服马达输出转换为减速机的输出端平稳的低速以及扭力较大的输出，因此广泛应用在速度与扭矩的转换设备。选择电动机及各级传动比分配。（减速箱外带传动的设计计算。（无此传动环节者不必计算）齿轮传动或蜗杆传动设计计算。轴的设计计算。滚动轴承的选择和计算。选择并验算键。联轴器的选择和计算。选择齿轮、联轴器、轴承与轴的配合。设计减速箱体、箱盖及其他副件。选择润滑油及确定齿轮、轴承的润滑方式。关键词：减速器：传动比：齿轮传动：设计：轴承：5目录一概论………………………………………………11.1减速器的应用…………………………………………11.2减速器的发展概况……………………………………11.2.1减速器国内发展概况………………………………11.2.2减速器国外发展概况………………………………11.3减速器的发展趋势……………………………………1二设计要求…………………………………………2三设计步骤…………………………………………31传动装置总体设计方案…………………………………62电动机的选择……………………………………………43确定传动装置的总传动比和分配传动比………………54计算传动装置的运动和动力参数………………•……55设计V带和带轮…………………………………………66齿轮的设计………………………………………………87滚动轴承和传动轴的设计……………………………198键联接设计……………………………………………269箱体结构的设计………………………………………2710润滑密封设计…………………………………………3011联轴器设计……………………………………………30四设计小结………………………………………35五参考资料………………………………………366一概论1.1减速器的应用减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电机（马达）的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。在目前用于传递动力与运动的机构中，减速机的应用范围相当广泛。几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹，从交通工具的船舶、汽车、机车，建筑用的重型机具，机械工业所用的加工机具及自动化生产设备，到日常生活中常见的家电，钟表等等.其应用从大动力的传输工作，到小负荷，精确的角度传输都可以见到减速机的应用，且在工业应用上，减速机具有减速及增加转矩功能。因此广泛应用在速度与扭矩的转换设备。减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电动机的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。在目前用于传递动力与运动的机构中，减速机的应用范围相当广泛。几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹，从交通工具的船舶、汽车、机车，建筑用的重型机具，机械工业所用的加工机具及自动化生产设备，到日常生活中常见的家电，钟表等等.其应用从大动力的传输工作，到小负荷，精确的角度传输都可以见到减速机的应用，且在工业应用上，减速机具有减速及增加转矩功能。因此广泛应用在速度与扭矩的转换设备。减速机的作用主要有：1）降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速机额定扭矩。2）减速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。大家可以看一下一般电机都有一个惯量数值。1.2减速器的发展概况1.2.1国内减速器的发展概况改革开放以来，我国引进一批先进加工装备，通过引进、消化、吸收国外先进技术和科研攻关，逐步掌握了各种高速和低速重载齿轮装置的设计制造技术。材料和热处理质量及齿轮加工精度均有较大提高，通用圆柱齿轮的制造精度可从JB179－60的8－9级提高到GB10095－88的6级，高速齿轮的制造精度可稳定在4－5级。部分减速器采用硬齿面后，体积和质量明显减小，承载能力、使用寿命、传动效率有了较大的提高，对节能和提高主机的总体水平起到很大的7作用。我国自行设计制造的高速齿轮减（增）速器的功率已达42000kW，齿轮圆周速度达150m/s以上。但是，我国大多数减速器的技术水平还不高，老产品不可能立即被取代，新老产品并存过渡会经历一段较长的时间。1.2.2国外减速器的发展概况20世纪70－80年代，世界上减速器技术有了很大的发展，且与新技术革命的发展紧密结合。通用减速器的发展趋势如下：①高水平、高性能。圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿，承载能力提高4倍以上，体积小、重量轻、噪声低、效率高、可靠性高。②积木式组合设计。基本参数采用优先数，尺寸规格整齐，零件通用性和互换性强，系列容易扩充和花样翻新，利于组织批量生产和降低成本。③型式多样化，变型设计多。摆脱了传统的单一的底座安装方式，增添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速器一体式联接，多方位安装面等不同型式，扩大使用范围。促使减速器水平提高的主要因素有：①理论知识的日趋完善，更接近实际（如齿轮强度计算方法、修形技术、变形计算、优化设计方法、齿根圆滑过渡、新结构等）。②采用好的材料，普遍采用各种优质合金钢锻件，材料和热处理质量控制水平提高。③结构设计更合理。④加工精度提高到ISO5－6级。⑤轴承质量和寿命提高。⑥润滑油质量提高。自20世纪60年代以来，我国先后制订了JB1130－70《圆柱齿轮减速器》等一批通用减速器的标准，除主机厂自制配套使用外，还形成了一批减速器专业生产厂。目前，全国生产减速器的企业有数百家，年产通用减速器25万台左右，对发展我国的机械产品作出了贡献。1.2减速器的发展趋势减速机技术如雨后春笋般的成长，一步一步从生根发芽长成现在的参天古竹，证实了一个减速机技术是接受过时间的考验。已经成熟的一项高深的技术。作为大家，现在最要的，就是尽快掌握这门技术，并且发展它，改进它。这样才是一个良性循环，对于减速机技术来说，它的历史悠久，但是大家在回顾历史的同时，也要面向未来，大力最求进步。减速机的发明到现在已经有几十年的光景了。在发明当初，减速机的使用还不像现在这么普及大家对一个新生事物还是从心底里就排斥的，这和当初火车和汽车的发明是一样的。当初尽管发明了火车，但是大家还是更乐意用其他较为传统的交通工具来出行。一个新生事物融入到这个社会当中是需要一段时间的考验的。有很多发明就是没有经过这个考验期，就消亡了，不过换句话说，真正有用的，好用的发明，也许会短时间内消亡，但不8会经常消亡，正所谓是金子总会发光，是发明也总有用武之地，这话没错。减速机在最近几十年的发展很快，虽然开始并没有的得到所有人的认可，但是它的作用从当时来看就是不可以低估的。事实也确实如此，减速机技术如雨后春笋般的成长，一步一步从生根发芽长成现在的参天古竹，证实了一个减速机技术是接受过时间的考验。已经成熟的一项高深的技术。作为大家，现在最重要的，就是尽快掌握这门技术，并且发展它，改进它。这样才是一个良性循环，对于减速机技术来说，它的历史悠久，但是大家在回顾历史的同时，也要面向未来，大力最求进步。二、设计的内容及步骤1.设计准备5%查阅有关设计资料、图样，研究分析设计任务书，明确设计内容和要求等。通过观看录像、模型、实物、拆装实验等来分析比较各种减速器的结构特点，从而加深对设计任务的了解。2.传动装置的总体设计5%包括分析传动装置方案的合理性、选择电动机的类型和型号、确定传动装置的总传动比及分配各级传动比、计算传动装置的运动和动力参数。3.传动零件和轴的设计、校核20%包括带传动、齿轮传动、减速器高、低速轴主要参数和尺寸的设计计算。4.减速器装配草图的设计和绘制30%分析选定减速器主要机件的结构方案，初绘装配草图：设计轴的结构及校核；计算选择减速器标准件（轴承、键、联轴器）；设计箱体结构；设计减速器附件；选择润滑方式和密封装置；自检装配草图。5.绘制减速器装配图20%绘制装配图；标注尺寸和配合；确定技术特性及技术要求；编写零件序号、明细表和标题栏；加深装配图。6.零件图的设计和绘制10%绘制减速器低速轴、大齿轮的零件图。包括设计零件结构尺寸、绘制视图；确定尺寸公差、形位公差及技术要求。7.编写设计计算说明书5%（按规定格式书写）封面、目录、设计任务书、设计计算过程（含简图）、设计小结、参考资料。9第一部分传动装置的总体设计一、分析传动方案的合理性设计任务书以给定带式运输机的的传动方案。机构运动简图如下：1、传动系统的作用：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、传动方案的特点：外传动机构为普通V带传动：有缓冲吸振及过载保护能力，可减小振动带来的影响，承载能力较低外廓尺寸大，传动精度低，适宜布置在高速级。减速器为单级直齿圆柱齿轮传动：效率高、工艺简单、精度易保证、寿命长，一般工厂均能制造，应用广泛。直齿用于i≤5、速度较低或负荷较轻的传动。本传动方案结构简单、效率高、容易制造、使用寿命长、维护方便。二、选择电动机1、选择电动机类型按已知的工作条件（空载起动、连续单向运转、载荷变化不大、动力源为三相交流电220/380V）选用Y系列三相交流异步电动机。2、选择电动机型号1）选择电动机功率⑴已知工作机输送功率（输送带输出功率）Pw＝6.2kw⑵由电动机到工作机输送带的总功率η查表2－3滚筒弹联齿球轴承带....V＝0.96×399.0×0.97×0.99×0.96=0.8587dp=7.22kW1-电动机2-带传动3-减速器4-联轴器5-滚筒6-输送带214563××10＝0.8587⑶电动机所需的输出功率Pd22.78587.02.6pwdpkw2）确定电动机的转速⑴已知输出轴（滚筒轴）转速min/90rnw⑵确定总传动比范围查表2—1的推荐范围：初选4~21带ii5~32齿ii则总传动比范围为20~654~32.21iii⑶选择电动机转速因：故电动机转速可选范围工电,wmnnnnimin1800~540min90)20~6(.n21drrniiw电动机符合这一范围的同步转速有minr1500、minr1000、minr750无特殊要求时一般不选750minr，故选电动机同步转速1000minr。3）选择电动机型号查表14—1选择电动机型号为Y160M—6电动机额定功率edp应等于或略大于电动机所需要的输出功率Pd即dedppdedp3~1p∵dp=7.22kw故选kw5.7ped电动机技术参数（查表14—1）额定功率kw5.7ped、同步转速1000r/min、满载转速min970nmr电动机安装及外形尺寸（查表14—3）中心高度H＝132mm轴伸尺寸D×E＝38×80平键尺寸F×G＝10×33三、传动装置总传动比的确定及各传动的分配1、计算总传动比；78.1090970m