带式运输机课程设计说明书

-1-机械设计基础课程设计计算说明书设计题目：设计带式输送机的传动装置工程学院工程系101班设计者指导教师2012年1月＿9＿日广东海洋大学――――――――――〇―――――――――装订线―――――――――〇―――――――――-2-目录械设计基础课程设计任务书………………………………………………………………………………………………………………3一、传动方案……………………………………………………………………………………………………………………..………...……4二、选择电动机………………………………………………………………………………………………….………….………….………4三、计算传动比和分配传动比……………………………………………………………………………………………………….5四、计算传动装置的运动和动力参数…………………………………………………………………………..….………….5五、普通V带传动…………………………………………………………………………….…………………………….…………6六、齿轮传动……………………………………………………………………………………….…………………………………………8七、轴的设计…………………………………………………………………………………………………………………………..……….11（一、）从动轴的设计……………………………………………………………………………….……………………………….11（二、）主动轴的设计…………………………………………………………………………………….………………………….15八、轴承…………………………………………………………………………………………………………………………………..………….17(一、)主动轴轴承…………………………………………………………………….…………………………………………….17(二、)从动轴轴承………………………………………………………………………………………….……………………………17九、键的选择………………………………………………………………………………………………………………………….………….18十、联轴器的选择…………………………………………………………………………………………………………..………………….18十一、润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择…………………………………………….……………………….…19参考资料…………………………………………………………………………………………………………………………………...……………19-3-械设计基础课程设计任务书一、设计题目:设计带式输送机的传动装置。二、原始数据分组序号1234567输送带工作拉力F/kN3.53.33.02.82.62.52.4输送带工作速度v/m/s1.11.21.31.41.51.61.7滚筒直径D/mm250250250250250250250三、已知条件1.输送带工作拉力F=3.5kN2.输送带工作速度v=1.1m/s（允许输送带速度误差为±5%）3.滚筒直径D=250mm4.滚筒效率：ηj=0.96（包括滚筒与轴承的效率损失）；5.工作情况：每年300个工作日，两班制，连续单向运转，载荷较平稳；6.使用折旧期：10年；7.动力来源：电力，三相交流，电压380/220V；8.制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。四、设计内容拟定传动方案，选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数（包括：确定总传动比，分配各级传动比，计算各轴的转速、功率和转矩等），齿轮、轴、轴承、键、联轴器等零部件的设计计算和选择；减速器装配图和齿轮轴零件图的设计；编写设计计算说明书。五、设计工作量1．减速器装配图A1一张；2．齿轮或轴零件图A2二张；3．设计计算说明书1份（A4）；DFv动力及传动装置-4-计算及说明结果一、传动方案二、选择电动机1.选择电动机类型按已知的工作要求格条件,选用Y型全封闭笼型三相型电动机2.选择电动机功率工作机所需的电动机输出功率为wdPPwP=wFv1000故wdFvP1000由电动机至工作机之间的总效率(包括工作机效率)为iw43221式中的效率为：1（带传动），2（齿轮传动的轴承），3（齿轮传动），4（联轴器），i（滚筒）8499.096.097.097.099.096.02　w所以kwkwFvPwd824.28499.010002.1200010003.确定电动机转速卷筒轴的工作转速为min2.88min2602.1100060100060rrDvnw按推荐的合理传动比范围,取V带传动比i1’=2~4,单级齿轮传动比i2’=3~5,则合理总传动比的范围为i’=6~20,故电动机转速的可选范围为nd’=i’*nw=(6~15)×84.03r/minnd’=504.18~1680.6r/min符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min、1500r/min，再根据计算出的容电动机计算公式和有关数据引自机械设计基础课程设计指导书7~8页主要参数：η1=0.96η2=0.99η3=0.97η4=0.97ηi=0.96Pd=4.530kwnw=84.03r/minDFv-5-量有三种适用的电动型号，其技术参数以及传动比的比较情况见下表方案电动机型号额定功率电动机转速/(r/min)传动装置的传动比Ped/kW同步转速满载转速传动比带齿轮1Y160M2-85.57507208.9332.982Y132M2-65.5100096011.422.54.5683Y132S-45.51500144017.143.54.897综合考滤电动机和传动方案装置的尺寸、重量以及带传动和减速器的传动比，比较三个方案可知：方案1电动机转速低，外廓尺寸及重量较大，价格较高，虽然总传比不大，但因电动机转速低，导致传动装置尺寸较大。方案3电动机转速较大,但总传比大,传动装置尺寸较大。方案2适中，比较适合。因此选定电动机型号为Y132M2-6，额定功率Ped=5.5kw，满载转速nm=960r/min。总传动比较适中，传动装置结构较紧凑。所选电动机的主要外形尺寸和安装尺寸如下所示：中心高H外形尺寸L×(AC/2+AD)×HD底脚安装尺寸A×B地脚螺栓孔直径D轴伸尺寸D×E装键部位尺寸F×GD132515×345×315216×1801838×8010×41三、计算传动比和分配传动比由选定电动机的满载转速nm和工作机主动轴的转速nw，可得传动装置的总传动比为：i=884.102.88960wmnn取带传动比i0=2.5齿轮传动比i1=4.57四、计算传动装置的运动和动力参数1、各轴转速Ⅰ轴min/384min/5.29601rnnnmⅠII轴min/2.88min/35.43842rrinnⅠⅡ卷筒轴min/2.88rnnⅡw2、各轴的输入功率i=11.434i0=2.5i1=4.57nⅠ=384r/minnⅡ=84.03r/minnw=84.03r/min-6-Ⅰ轴kwkwPPdI711.296.0824.201II轴kwkwPPPⅠⅠⅡ603.209799.0711.23212卷筒轴kwPPPⅡⅡⅢ4997.297.099.0603.242233、各轴输入转矩电动机轴的输出转矩TdmNmNnPTmdd093.28960824.295509550Ⅰ轴mNmNiTTdⅠ423.6796.05.2093.2810II轴mNmNiTTⅠⅡ646.28197.099.035.4423.67321卷筒轴mNmNTTⅡⅢ465.27097.099.0646.28142运动和动力参数的计算结果列于下表：参数轴名电动机轴Ⅰ轴Ⅱ轴卷筒轴转速n/(r/min)96038484.0384.03输入功率P/kw4.534.3494.1764.011输入转矩T/(N.m)45.06108.15474.64455.80传运比i2.54.571效率η0.960.960.96五、普通V带传动1、确定计算功率PC,查表8.21，查得KA=1.2则PC=KAP=1.2×5.5kw=6.6kw2、选取普通V带型号根据PC=6.6kw,n1=960r/min,由图8.13选用A型普通V带3、确定带轮基准直径dd1，dd2根据表8.6和图8.13选取dd1=100mm,且dd1=140mmddmin=75mm大轮基准直径为mmmmdnnddd2501003849601102（符合标准值）4、验算带速vsmsmndvd/024.5/10006096010010006011带速在5~25m/s范围内。5、确定带的基准长度Ld和实际中心距a由式（8.14）初步确定中心距的范围)(2)(7.02121dddddda。ddPⅠ=4.349kwPⅡ=4.176kwPⅢ=4.011kwTd=45.06NmTⅠ=108.15NmTⅡ=474.64NmTⅢ=455.80Nm带计算公式和有关数据引自机械设计基础第八章带传动Pc=6.6kwA型普通V带dd1=140mmdd2=350mm-7-700270a。取中心距a0=400由式（8.15）得a。dddda。L。dddd4)()(2222121mm3004)100250()250100(232022=1597.25mm由表8.4选取基准长度Ld=1600mm由式（8.16）得实际中心距a为2L。La。admmmm875.340)225.12051250(320中心距a的变动范围为dLaa0125.0minmmmm125.322)1250115.0875.340(dLaa03.0maxmmmm375.378)125003.0875.340(6、校验小带轮包角1由式（8.17）得3.57180121addadd3.57875.340100250180120785.1547、确定V带根数z由式（8.18）得LacKKPPPz)(根据mmdd1001，min/9601rn，查表8.9用内插法得：kw9544.0kw)800960(80098083.097.083.0P取P=1.63kw由式（8.11）得功率增量P0为)11(10ibKnKP由表8.18查得-3b101.0275K根据传动比i=2.5,查表8.19得Ki=1.1373，则中心距a0=400L。=1597.25mmmina377.375mmmaxa449.375mm-8-0.11908kw)]1373.111(960100275.1[30kwP由表8.4查得带长度修正系数KL=0.99，由图8.11查得包角系数Ka=0.94，得普通V带根数：根93.097.0)11908.095.0(6.3z=4.05根圆整取得4根。8、带轮的结构设计9、设计结果选用4根普通A型带，中心距401mm，带轮直径dd1=140mm,dd2=350mm六、齿轮传动1、选择齿轮材料及精度等级小齿轮选用45钢调质，硬度220~250HBS，在大齿轮选用45钢正火，硬度值为170~210HBS，由表10.21选8级精度，要求表面粗糙度mRa3.6~2.32、按齿面接触疲劳强度设计1）查表10.12得弹性系数MPaE8.1892）载荷系数K，查表10.11取K=1.13)mmNT4110742.64)齿宽系数d,查表10.20得d=15)许用接触应力H,由图10.24查得MPaMPaHH530,5602lim1