链式运输机传动设计

1xxx大学机械设计课程设计计算说明书2012-2013学年第一学期学院：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：学号：课程设计题目：链式运输机传动系统设计指导教师：2013年01月10日2目录1设计任务…………………………………………………………12传动方案分析和拟定……………………………………………13原动件的选择与传动比的分配…………………………………13.1原动件的选择……………………………………………………13.2计算总传动比和分配传动比………………………………………33.3传动系统运动和动力参数的计算…………………………………34传动零件的设计计算……………………………………………44.1减速器外部传动零件的设计计算……………………………………44.2减速器内部传动零件的设计计算……………………………………75轴的设计计算……………………………………………………175.1减速器中间轴的设计计算…………………………………………175.2减速器高速轴的设计计算…………………………………………235.3减速器低速轴的设计计算…………………………………………296滚动轴承及键联接的校核计算…………………………………346.1滚动轴承的校核计算………………………………………………347减速箱的润滑方式和密封种类的选择………………………………367.1润滑方式的选择…………………………………………………367.2润滑油的选择……………………………………………………367.3密封方式的选择…………………………………………………368设计小结…………………………………………………………409参考资料…………………………………………………………413一．设计任务设计链式运输机传动系统1.工作条件运输机工作平稳，单向运转，两班制工作，使用年限5年，每年300天，允许拽引链速度误差为%5。2.原始数据（所选题号——6）已知条件：拽引链拉力F=11500N拽引链速度V=0.38m/s拽引链链轮齿数Z=8拽引链链节距p=80mm二．传动方案的分析和拟定本传动装置传动比不大，采用二级传动。在电动机与链传动之间布置一台两级直齿圆柱齿轮减速器，轴端连接选择滑块联轴器。链式运输机传动系统示意图链机式运输链传动vF减速器电动机联轴器三．电动机的选择1)电动机类型的选择：电动机的类型根据动力源和工作条件，选用Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。2)计算和选择电动机的容量a．求工作机的所需功率：kWFPww46.494.0100038.0115001000v式中w＿工作机构的效率（含卷筒及轴承的效率）。由手册查得：96.098.0卷轴承（滚子轴承），，则卷轴承w=0.980.96=0.94。b.工作机所需要的有效功率为kWPw46.44kWPP98.4895.046.4wd总弹联——电动机输出轴与减速器输入轴间联轴器的传动效率，取99.0弹联；轴承——一对滚动轴承的传动效率（3对），取99.0轴承（球轴承）；啮——一对闭式圆柱齿轮的传动啮合效率（2对），当齿轮精度为8级（不含轴承效率）稀油润滑时取98.0啮；链———链传动效率，取链=0.97。则传动系统的总效率895.097.098.099.099.02323链啮轴承弹联总查手册Y系列三相异步电动机型号与技术数据表选取电动机的额定功率为kWPkWPd98.45.5edc.电动机转速的选择和型号的确定：根据电动机的有关知识可知：通常设计应优先考虑选择同步转速为1500r/min或1000r/min的电动机。根据电动机所需功率和同步转速，查Y系列三相异步电动机型号与技术数据表可知，电动机型号为Y160M-4或Y160L-6。相据电动机的满载转速mn和拽引链转速wn可算出总传动比wmnnia。现将此两种电动机的数据和总传动比列于下表中：kWPd98.4方案号电动机型号额定功率kW同步转速r/min满载转速r/min总传动比堵转转矩额定转矩N·m最大转矩额定转矩N·m1Y132S-45.51500144025.342.22.22Y160L-65.5100097016.842.02.05由上表可知，方案五中电动机转速高，价格低。故初选电动机型号为Y132S-4。查表知，该电动机中心高H=160mm，轴外伸轴径为38mm，轴外伸长度为80mm。3）.计算总传动比和各级传动系统的传动比1)由选定的电动机满载转速mn和拽引链转速wn，求出传动装置的总传动比i42.40min/625.35min/1440irrnnwm其中mn=1440r/min；min/625.3580838.0100060100060nrZpVw2）分配传动装置的传动比由i=链齿ii可知，要分配齿轮的传动比，先确定链传动的传动比。由于链传动的传动比i=2—3.5m/s,初步选定链i=3。齿i=i/链i=40.42/3=13.47。按两级大齿轮浸油深度相近，以使润滑简便的原则推荐高速级传动比1i应大于低速级传动比2i，其214.1~3.1ii。取213.1ii,则2.43.11齿ii2.312iii齿4）.传动系统的运动和动力参数计算（1）各轴转速：min/14.1072.386.342min/86.3422.41440min/1440min/14402100rinnIIIrinnIIrnnIrnnIIIIIIIIIm轴：轴：轴：电动机轴：（2）各轴的输入功率：i=40.422.3,2.421ii6kWPPPIIIkWPPIIkWPPIkWPPIIIIIIIIedIed12.599.099.028.528.598.099.044.55.440.995.55.50啮轴承卷啮轴承弹联轴：轴：轴：电动机轴：（3）各轴转矩mNiTTIIImNiTTIImNTTImNnPTTIIIIIIIIedImeded45.23498.099.03.207.10507.10598.099.00.31.361.3699.047.3647.3614405.595509550210啮轴承啮轴承弹联轴：轴：轴：电动机轴：各传动轴的运动和动力参数轴号转速min//rn功率kWP/转矩mNT/传动比i效率电动机轴14405.536.4714.23.20.990.960.96I14405.4436.47II342.865.28105.07III107.145.12234.45四．传动零件的设计计算1.减速器外部传动零件的设计计算链传动的设计①选定链轮齿数21ZZ、初步假设链速v0.6—3m/s，由表8-8查得小齿轮的齿数171z，取1z=21，根据初步选定的链传动比链i=3，所以6321312iZZ（120合适）。②根据实用功率曲线，选链条型号初定中心距pa400，；链节数pL为12.123π221634026321402π22222120210ppppzzapzzpaLp7取pL=124节。由于中心距可调，可不算实际中心距。估计，链条链板可能产生疲劳破坏，由表8——6查得zK=1.11，由表8——7查得0.1pK（初取单排链），由图8——16查得LK=1.0，由表8——5查得0.1AK。该链条在实验条件下所需传递的功率kwKKKPKKKKPPPLZAPLZC90.413.10.111.13.112.50由图8—14，按0P=4.90kw，3n=107.14r/min,选取链条型号为16A，p=25.40mm，且与3n的交点在曲线顶点左侧，确系链板疲劳破坏，估计正确。③校核链速smsmpnzv/95.0/)10006040.2514.10721(10006031与原假设v0.6—3m/s范围合适。④计算链长和中心距链长L=mPLp15.31000/40.251241000/。取mm1028,36.1027π22163826321124)26321124[(44.25]π282)2[(42221221212ZZZZLZZLpaPP中心距调整量mmp8.504.2522a⑤计算作用在轴上的轴压力工作拉力在轴上F=1000P/v=1000*5.12/0.95=5390N作用在轴上的压轴力NFFQ6738539025.125.1计算结果：链条型号16A—1×124GB/T1243—1997⑥链轮结构设计A．滚子链轮主要尺寸计算由于低速轴最小轴径为35mm，所以小链轮的轮毂直径mmdk35，滚子链链号为16A，查表8—1得：节距p=25.40mm，排距mmpt29.29。kWP90.408根据上述计算，链节数为124，211Z,根据表8—2；滚子链主要尺寸计算公式：分度圆直径mmzpd42.170124180sin40.25180sin齿顶圆直径91.17788.15.216.114.2542.1706.1117.18588.154.2525.142.17025.1/1min1maxdpzdddpddmmdaaa76.488.154.255.05.09.888.155..04.25218.0625.05..08.0625.0/1min1maxdphdpzhmmhaaa分度圆齿高齿根圆直径mm/fd54.15488.1542.170d-dd1f—齿侧凸缘（或排间槽）直径gd/mm(h2为内链板高度)a.67.14276.013.2404.121180cot4.2576.004.1180cot2hzpdgB.滚子链链轮齿槽形状计算最大齿槽形状齿面圆弧半径mm/er89.78)18021(88.15008.0)180(008.0221minzdre齿沟圆弧半径mmri/19.888.15069.088.15505.0069.0505.03311maxddri齿沟角（°）°71.11521°90°120z°90-°120mina最小齿槽形状9齿面圆弧半径mm/er83.43)221(88.1521.0)2(21.01maxzdre齿沟圆弧半径mmri/02.888.15505.0505.01mindri齿沟角（°）°71.13521°90°140z°90-°140minaC.滚子链链轮轴向齿形计算最大齿槽形状齿面圆弧半径mm/er89.78)18021(88.15008.0)180(008.0221minzdre齿沟圆弧半径mmri/19.888.15069.088.15505.0069.0505.03311maxddri齿沟角（°）°71.11521°90°120z°90-°120mina最小齿槽形状齿面圆弧半径mm/er83.43)221(88.1521.0)2(21.01maxzdre齿沟圆弧半径mmri/02.888.15505.0505.01mindri齿沟角（°）°71.13521°90°140z°90-°140mina2.减速器内部传动零件的设计计算齿轮设计本设计中的双级圆柱齿轮减速器是二级减速器中最简单的一种，由于工作载荷不大，故高速轴和低速轴均采用直齿圆柱齿轮，且设计中的减速器为一般用途减速器，故