机械设计课程设计说明书_带式输送机传送装置_西北工业大学

西北工业大学机械设计课程设计计算说明书设计题目：带式输送机传送装置机械设计制造及其自动化专业0000班设计者：学号：指导老师：2010年月日西北工业大学2目录一.题目及总体分析.............................................................................................3二.各主要部件选择.............................................................................................4三.电动机的选择.................................................................................................4四.分配传动比.....................................................................................................5五.传动系统的运动和动力参数计算.................................................................5六.设计高速级齿轮.............................................................................................81.选精度等级、材料及齿数，齿型...........................................................82.按齿面接触强度设计...............................................................................83.按齿根弯曲强度设计.............................................................................104.几何尺寸计算.........................................................................................125.验算.........................................................................................................12七.设计低速级齿轮...........................................................................................131.选精度等级、材料及齿数，齿型.........................................................132.按齿面接触疲劳强度设计.....................................................................133.按齿根弯曲强度设计.............................................................................154.几何尺寸计算.........................................................................................165.验算.........................................................................................................16八.链传动的设计...............................................................................................17九.减速器轴及轴承装置、键的设计...............................................................191.Ⅰ轴（输入轴）及其轴承装置、键的设计.........................................192.Ⅱ轴（中间轴）及其轴承装置、键的设计.........................................233.Ⅲ轴（输出轴）及其轴承装置、键的设计.........................................28十.润滑与密封...................................................................................................32十一.箱体的设计...............................................................................................33十二.设计小结...................................................................................................35十三.参考文献...................................................................................................353一.题目及总体分析题目：设计一个带式输送机的传动装置给定条件：传动简图如图1-1所示，设计参数列于表1-1。工作条件：连续单向运转，，工作时有轻微振动，使用期为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%。带式输送机的传动效率为0.96。减速器类型选择：选用展开式两级圆柱齿轮减速器。特点及应用：结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。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可部分地互相抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。高速级一般做成斜齿，低速级可做成直齿。整体布置如下：图1-1带式输送机传动简图图示：1为电动机，2为联轴器，３为减速器，4为高速级齿轮传动，5为低速级齿轮传动，6为链传动，7为输送机滚筒。辅助件有:观察孔盖，油标和油尺，放油孔和螺塞，通气器，吊耳和吊钩，定位销，启盖螺钉，轴承套，密封圈等。输送带的牵引力F/KN2.5输送带的速度v/(m/s)1.3输送带滚筒的直径D/mm370表1-1带式输送机的设计参数4二.各主要部件选择部件因素选择动力源电动机齿轮斜齿传动平稳，承载能力大，传动效率高直齿轮不产生轴向力，但传动平稳性差一些高速级做成斜齿，低速级做成直齿轴承此减速器轴承所受轴向力不大滚动球轴承联轴器结构简单，耐久性好弹性联轴器链传动工作可靠，传动效率高单排滚子链三.电动机的选择目的过程分析结论类型根据一般带式输送机选用的电动机选择选用Y系列封闭式三相异步电动机功率工作机所需有效功率为Pw＝F×V＝2500N×1.3m/s圆柱齿轮传动(7级精度)效率(两对)为η1＝0.982滚动轴承传动效率(四对)为η2＝0.994弹性联轴器传动效率η3＝0.99带式输送机的传动效率为η4＝0.96链传动的效率η5＝0.96电动机输出有效功率为2412345(1.1~1.3)(1.1~1.3)25001.3(4.246~5.018)0.980.990.990.960.96wdPPKW电动机输出功率为(4.246~5.018)dPKW型号按mdPP选电动机型号查得型号Y132S-4封闭式三相异步电动机参数如下额定功率p=5.5kW满载转速1440r/min同步转速1500r/min选用型号Y132S-4封闭式三相异步电动机5四.分配传动比部件因素选择动力源电动机齿轮斜齿传动平稳，承载能力大，传动效率高直齿轮不产生轴向力，但传动平稳性差一些高速级做成斜齿，低速级做成直齿轴承此减速器轴承所受轴向力不大滚动球轴承联轴器结构简单，耐久性好弹性联轴器链传动工作可靠，传动效率高单排滚子链五.传动系统的运动和动力参数计算目的过程分析结论6传动系统的运动和动力参数计算设：从电动机到输送机滚筒轴分别为Ⅰ轴、Ⅱ轴、Ⅲ轴、Ⅳ轴；对应于各轴的转速分别为1234,,,nnnn；对应各轴的输入功率分别为1234,,,PPPP；对应各轴的输入转矩分别为1234,,,TTTT；相邻两轴间的传动比分别为122334,,iii；相邻两轴间的传动效率分别为122334,,nnn。各轴转速n(r/min)，输入功率P(KW)，输入转矩T(N•m)7传动系统的运动和动力参数计算高速轴Ⅰ的转速，输入功率，输入转矩113111,,9550/mmnnPPTPn中间轴Ⅱ的转速，输入功率，输入转矩212112222/,,9550/hnniPPTPn低速轴Ⅲ的转速，输入功率，输入转矩323212333/,,9550/lnniPPTPn滚筒轴Ⅳ的转速，输入功率，输入转矩4314325444/,,9550/nniPPTPn圆柱齿轮传动(7级精度)效率为η1＝0.98滚动轴承传动效率为η2＝0.99弹性联轴器传动效率η3＝0.99带式输送机的传动效率为η4＝0.96链传动的效率η5＝0.9612i：链传动比，2.82li：低速级齿轮传动比，3.8hi：高速级齿轮传动比轴号电动机两级圆柱减速器工作机Ⅰ轴Ⅱ轴Ⅲ轴Ⅳ轴转速n(r/min)mn=1440n1=1440n2=378.95n3=134.38n4=67.19功率P(kw)P=5.5P1=5.445P2=5.28P3=5.13P4=4.87转矩T(N·m)T1=36.11T2=133.06T3=364.57T4=692.19两轴联接联轴器齿轮齿轮链轮传动比ii01=1i12=3.8i23=2.82i34=2传动效率ηη01=0.99η12=0.97η23=0.97η34=0.958六.设计高速级齿轮1.选精度等级、材料及齿数，齿型1)确定齿轮类型．两齿轮均为标准圆柱斜齿轮。2)材料选择。由表10—1选择小齿轮材料为40Ｃr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢(调质)，硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。3)运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度(GB10095—88)4)选小齿轮齿数Ｚ1＝24，大齿轮齿数Ｚ2＝ｉ1·Ｚ1＝3.8×24=91.2,取Z2=91。5)选取螺旋角。初选螺旋角14，左旋。2.按齿面接触强度设计按式（10－21）试算，即321)][(12HEHdtttZZuuTkd1)确定公式内的各计算数值(1)试选6.1tK(2)由图10－30，选取区域系数433.2HZ(3)由图10－26查得10.7920.85121.64(4)计算小齿轮传递的转矩55411195.510/95.5105.445/14403.6110TPnNmm(5)由表10－7选取齿宽系数1d(6)由表10－6查得材料的弹性影响系数2/18.189MPaZE(7)由图10－21ｄ按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPaH6001lim，大齿轮的接触疲劳强度极限lim2550HMPa