带式输送机传动装置设计2

华北工学院分院机械设计课程设计计算说明书设计题目：带式输送机传动装置设计机械工程系班级:000104班设计者：张伟学号：00010404设计者：韩嘉凯学号：00010405设计者：丁志伟学号：00010423指导老师：吴原生设计日期：2001年4月目录一、总体方案设计.......................2二、设计要求.............................2三、设计步骤..............................1.传动装置总体设计方案........................22.电动机的选择.................................33.计算传动装置的传动比及各轴参数的确定......44.齿轮的设计..................................65.滚动轴承和传动轴的设计.......................8附：两根轴的装配草图..........................166.键联接设计....................................187.箱体结构的设计...............................198.润滑密封设计.................................20四、设计小结.....................................20五、参考资料.....................................21一、总体方案设计课程设计题目：带式运输机传动装置设计（简图如下1——V带传动2——电动机3—-圆柱齿轮减速器4——联轴器5——输送带6——滚筒1.设计课题：设计一用于带式运输上的单级圆柱齿轮减速器。运输机连续工作，使用寿命5年，每年365天，每天24小时，传动不逆转，载荷平稳，起动载荷为名义载荷的1.25倍，输送带速度允许误差为+_5%。2.原始数据：题号3第一组运送带工作拉力F/KN运输带工作速度v/(m/s)滚筒直径D/mm1.91.6400二、设计要求1．减速器装配图1张(三视图，A1图纸)；2.零件图两张（A3图纸，齿轮，轴，箱体）；3.设计计算说明书1份(8000字左右）。三、设计步骤1.传动装置总体设计方案1）外传动机构为V带传动。2）减速器为一级展开式圆柱齿轮减速器。3)方案简图如下图：1——V带传动；2——电动机；3——圆柱齿轮减速器；4——联轴器；5——输送带；6——滚筒一传动方案拟定：采用V带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比需求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能。适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。2、电动机的选择1）选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用Y系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构，电压380V。2）选择电动机的容量工作机的有效功率为kWvFPw04.36.11900从电动机到工作机传送带间的总效率为82.06543221由《机械设计基础课程设计指导书》表2-3可知：η1：带传动0.96（球轴承）η2：齿轮传动的轴承0.99（8级精度一般齿轮传动）η3：齿轮传动0.97（弹性联轴器）η4：联轴器0.97η5：卷筒轴的轴承0.98η6：卷筒的效率0.96所以电动机所需工作功率为Kw7.382.010006.119001000FvPd3）确定电动机转速V带传动的传动比i1=(2-4)，单级齿轮传动比i2=(3-5)，一级圆柱齿轮减速器传动比范围为i=（6-20），而工作机卷筒轴的转速为min/4.76100060rDvnw所以电动机转速的可选范围为：min/)1528458(4.76)206(ndrniw根据电动机类型、容量和转速，由《机械设计基础课程设计指导书》附录8，附表8-1选定电动机型号为Y132M1-6。其主要性能如下表：电动机型号额定功率/kw满载转速/(r/min)额定转矩启动转矩额定转矩最大转矩Y1600M1-847202.02.0Y132M1-649602.02.0综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1000minr的电动机，所以电动机的类型为Y132M1-6。3.计算传动装置的传动比i及各轴参数的确定(1)传动比i为（mn为电动机满载转速，单位：r/min）分配各级传动比时由《机械设计基础课程设计指导书》表2—2{圆柱直齿轮传动比范围i1=（3—5）V带传动范围（2—4）取值i0=3所以i=131).各轴的转速I轴n1=min/32039600rinmII轴min/4.76188.4320112rinn卷筒轴min/4.762rnnwnm为电动机的满载转速r/min；n1﹑n2为I轴﹑II轴（I轴高速轴﹑II轴为低速轴）的转速，i0电动机至I轴的传动比，i1为I轴至II轴的传动比。2).各轴的输入功率电动机轴552.396.07.3011dw134.76960wmnni轴IKw2.396.099.0552.3122122滚筒轴Kw01.396.098.02.3P2Pw3）.各轴的输入转矩电动机轴的输出转矩Td为：mNnPmdd8.369607.395509550TI轴mNnPT01.106320/552.395501/195501II轴mNnPT4004.76/2.395502/295502滚筒轴mNT25.3764.76/01.39550Pw/nw9550卷将上述计算结果汇总如下表所示：轴名功率P/kw转矩T/(N·m)转速n/(r/min)传动比i效率I轴3.552106.0132030.97II轴3.240076.44．1180.90卷筒轴3.01376.2576.4电动机3.736.89604.齿轮的设计1）选择齿轮材料及精度等级小齿轮选用45钢调质，硬度为220-250HBS；大齿轮选用45钢正火，硬度为170-210HBS。因为是普通减速器，由表10.21选9级精度，要求齿面粗糙度Ra≤3.2～6.3m.（2）按齿面接触疲劳强度设计因两齿轮均为钢质齿轮，可应用式（10.22）求出d1值。确定有关参数与系数：1）、转矩T1mmNT5611006.1320552.31055.92）、载荷系数K查表10.11取K=1.13）、齿数z1齿宽系数d小齿轮的齿数z1取为25，则大齿轮齿数z2=100.因单级齿轮传动为对称布置，而齿轮齿面又为软齿面，由表10.20选取1d。4）、许用接触应力H由图10.24查得MPaMPaHH530,5602lim1lim由表10.10查得SH=1。81104.8)24*5*365(13206060hnjLN8812102188.4/104.8/iNN查图10.27得1.1,02.121NTNTZZ由式（10.13）可得MPaMPaSZHHNTH571156002.11lim11MPaMPaSZHHNTH58315301.12lim22故mmmmuuKTdHd67.621.1571415101.11.1*43.76143.763253211mmmmzdm5.22567.6211由表10.3取标准模数m=2.5㎜。（3）计算主要尺寸mmmmmzd5.62255.211mmmmmzd2501005.222mmmmdbd5.625.6211经圆整后取b2=65㎜。mmmmbb70521mmmmzzma25.156100255.2212121（4）按齿根弯曲疲劳强度校核由式（10.24）得出F，如FF则校核合格。确定有关系数与参数：1）齿形系数YF查表10.13得YF1=2.65，YF2=2.18。2）应力修正系数YS查表10.14得YS1=1.59，YS2=1.80。3）许用弯曲应力F由图10.25查得MPaMPaFF190,2102lim1lim。由表10.10查得3.1FS。由图10.26查得121NTNTYY。由式（10.14）可得MPaMPaSYFFNTF1623.12101lim11MPaMPaSYFFNTF1463.190.12lim11故MPaMPaMPaYYzbmKTFSFF08.2179159.165.2255.26534.1101.1221251211MPaMPaYYYYFSFSFFF14659.165.28.118.2912212212齿轮弯曲强度校核合格。（5）验算齿轮的圆周速度vsmsmndv/938.0/10006057.2865.6210006011由表10.22可知，选9级精度是合适的。（6）计算几何尺寸及绘制齿轮零件工作图。略。将上述计算结果整理如下表所示：名称小齿轮(mm)大齿轮(mm)5V带的设计（1）确定计算功率Pc由表8.21查得KA=1.3，由式（8.12）得kWkWPKPAc15.75.53.1（2）选取普通V带型号根据Pc=7.15kW、n1=960r/min，由图8.12选用B型普通V带。（3）确定带轮基准直径dd1、dd2根据表8.6和图8.12选取dd1=140mm，且dd2=140mm＞ddmin=125mm。大带轮基准直径为mmdnnddd0.46999.46814057.2869601212按表8.3选取标准值dd2=500mm，则实际传动比i、从动轮的实际分度圆直径d62.，5250齿顶高ah2.52.5齿根高fd3.753.75齿全高h6.256.25齿顶圆直径ad64.5252齿根圆直径fd55242.5基圆直径bd58.73234.92中心距a156.25传动比i4转速分别为35.31400.46912ddddimin/57.28635.3960/12rinn从动轮的转速误差率为%0%10057.28657.28657.285在%5以内为允许值。（4）验算带速vsmndvd/03.710006096014010006011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按结构设计要求初定中心距a0=1500mm。由式（8.15）得由表8.4选取基准长度Ld=4000mm。由式（8.16）的实际中心距a为mmllaad825.967235.341431501100200中心距a的变化范围为mmlaad575.9203150015.0825.967015.0minmmLaad325.1062315003.0825.96703.0max（6）校验小带轮包角1由式（8.17）得0000120112052.1603.57825.9671405001803.57180adddd（7）确定V带根数z由式（8.18）得根据dd1=140mm，n1=960r/min，查表8.10，根据内插法可得取P0=2.82kW。由式（8.11）得功率增量为由表8.18查得Kb=根据传动比i=3.35，查表8.19得Ki=960r/min则由表8.4查得带长度修正系数Kl=1.13，由图8.11查得包角系数Ka=0.95，得普通V带根数圆整得z=4。（8）求初拉力F0级带轮轴上的压力FQ由表8.6查得B型普通V带的每米长质量q=0.17kg/m，根据式（8.19）得单根V带的初拉力为由式（8.20）可得作用在轴上的压力FQ为（9）带轮的结构设计按本章8.2