_带式运输机传动装置_课程设计.

课程设计课程名称机械设计基础题目名称__带式运输机传动装置__学生学院专业班级学号学生姓名指导教师2008年7月11日目录机械设计基础课程设计任务书……………………………….1一、传动方案的拟定及说明………………………………….3二、电动机的选择…………………………………………….3三、计算传动装置的运动和动力参数……………………….4四、传动件的设计计算………………………………………..6五、轴的设计计算…………………………………………….15六、滚动轴承的选择及计算………………………………….23七、键联接的选择及校核计算……………………………….26八、高速轴的疲劳强度校核……………………………….….27九、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择…..........30十、润滑与密封方式的选择、润滑剂的选择……………….31参考资料目录-1-题目名称带式运输机传动装置学生学院专业班级姓名学号一、课程设计的内容设计一带式运输机传动装置（见图1）。设计内容应包括：传动装置的总体设计；传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算和选择；减速器装配图和零件工作图设计；设计计算说明书的编写。图2为参考传动方案。二、课程设计的要求与数据已知条件：1．运输带工作拉力：F=2.6kN；2．运输带工作速度：v=2.0m/s；3．卷筒直径：D=320mm；4．使用寿命：8年；5．工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳；6．制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量。三、课程设计应完成的工作1．减速器装配图1张；动力及传动装置DvF动力及传动装置DvF图1带式运输机传动装置图2参考传动方案-2-2．零件工作图2张（轴、齿轮各1张）；3．设计说明书1份。四、课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止日期一设计准备:明确设计任务；准备设计资料和绘图用具教1-201第18周一二传动装置的总体设计:拟定传动方案；选择电动机；计算传动装置运动和动力参数传动零件设计计算:带传动、齿轮传动主要参数的设计计算教1-201第18周一至第18周二三减速器装配草图设计:初绘减速器装配草图；轴系部件的结构设计；轴、轴承、键联接等的强度计算;减速器箱体及附件的设计教1-201第18周二至第19周一四完成减速器装配图:教1-201第19周二至第20周一五零件工作图设计教1-201第20周周二六整理和编写设计计算说明书教1-201第20周周三至周四七课程设计答辩工字2-617第20周五五、应收集的资料及主要参考文献1孙桓,陈作模.机械原理[M].北京：高等教育出版社，2001.2濮良贵,纪名刚.机械设计[M].北京：高等教育出版社，2001.3王昆,何小柏,汪信远.机械设计/机械设计基础课程设计[M].北京：高等教育出版社，1995.4机械制图、机械设计手册等书籍。发出任务书日期：2008年6月23日指导教师签名：计划完成日期：2008年7月11日基层教学单位责任人签章：主管院长签章：-3-设计计算及说明结果一、传动方案的拟定及说明传动方案给定为三级减速器（包含带轮减速和两级圆柱齿轮传动减速），说明如下：为了估计传动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构和拟定传动方案，可先由已知条件计算其驱动卷筒的转速Wn，即min4.1193202100060100060rDvnW一般常选用同步转速为min3000r的电动机作为原动机，因此传动装置总传动比约为16--23。根据总传动比数值，可采用任务书所提供的传动方案就是以带轮传动加二级圆锥斜齿轮传动二、电动机选择1．电动机类型和结构型式按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y132M-4吗系列三项异步电动机。它为卧式封闭结构2．电动机容量1)卷筒轴的输出功率ＰＷkWFvPW2.510000.2260010002)电动机输出功率ＰdWdpP传动装置的总效率54233221式中，...21为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由参考书1表2-4查得：弹性联轴器99.01；滚子轴承98.02；圆柱齿轮传动97.03；卷筒轴滑动轴承95.04；V带传动5=0.96则784.096.095.097.098.099.024min4.119rnWkWPW2.5784.0kWPd63.6-4-设计计算及说明结果故kWpPWd63.6784.02.53．电动机额定功率edP由[1]表20-1选取电动机额定功率kWPed5.74．电动机的转速为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。由任务书中推荐减速装置传动比范围34~24i，则电动机转速可选范围为min/6.4059~8.2864)34~21(4.1192rinnWd可见只有同步转速为\3000r/min的电动机均符合。选定电动机的型号为Y132S2--2。主要性能如下表：电机型号额定功率满载转速起运转矩最大转矩Y132S2--27.5KW2900r/min2.02.25、计算传动装置的总传动比i并分配传动比1）、总传动比i=784.02.5Wp24.29（符合24i34）2)、分配传动比假设V带传动分配的传动比2i1，则二级展开式圆柱齿轮减速器总传动比。i=15.12ii1二级减速器中：高速级齿轮传动比12.415.12*4.1i*4.1i2。i低速级齿轮传动比95.212.415.12iii23。三、计算传动装置的运动和动力参数1．各轴转速减速器传动装置各轴从高速轴至低速轴依次编号为：Ⅰ轴、Ⅱ轴、i=24.292i=4.123i=2.95-5-设计计算及说明结果Ⅲ轴。各轴转速为：min/11995.2352min/35212.41450min/145022900imin/29003210rinnrinnrnnrnnmm2．各轴输入功率按电动机所需功率dP计算各轴输入功率，即kWPPkWPPkWPPkWPPdd75.597.098.005.605.697.098.036.636.696.063.663.6323250第三根轴的功率，第二根轴的功率，第一根轴的功率，电动机的输入功率，3．各轴输入转矩T(N•m)mmNmmNiTTmmNmmNnPT4415046006010191.4209610183.210183.2290063.61055.91055.9mmNmmNiTTmmNmmNiTT55332542210603.495.297.098.010642.110642.112.497.098.010191.43将计算结果汇总列表备用。项目电动机高速轴Ⅰ中间轴Ⅱ低速轴ⅢN转速（r/min）29001450352119P功率（kW）6.636.366.055.75转矩T(N•m)410183.2410191.4510642.1510603.4i传动比24.122.95效率0.950.980.97min/119min/352min/1450min/29000rnrnrnrnkWPkWPkWPkWP75.505.636.663.60mmNTmmNT44010191.410183.2mmNTmmNT5510603.410642.1-6-设计计算及说明结果四、传动件的设计计算1．设计带传动的主要参数。已知带传动的工作条件：两班制（共16h），连续单向运转，载荷平稳，所需传递的额定功率p=6.63kw小带轮转速mr/2900n1大带轮转速mr/1450n2，传动比2i1。设计内容包括选择带的型号、确定基准长度、根数、中心距、带的材料、基准直径以及结构尺寸、初拉力和压轴力等等（因为之前已经按5选择了V带传动，所以带的设计按V带传动设计方法进行）1）、计算功率apap=kwkwPKA29.763.61.12)、选择V带型根据ap、1n由图8-10《机械设计》p157选择A型带（d1=112—140mm）3）、确定带轮的基准直径dd并验算带速v(1)、初选小带轮的基准直径dd，由（《机械设计》p155表8-6和p157表8-8，取小带轮基准直径mm125d1d（2）、验算带速vsmsmndvd/0.19/100060290012510006011因为5m/s19.0m/s30m/s,带轮符合推荐范围（3）、计算大带轮的基准直径根据式8-15mm250mm1252did12dd，初定2dd=250mm（4）、确定V带的中心距a和基准长度dLa、根据式8-20《机械设计》p1520.7)(2)(21210ddddddadd0.7)250125(2)250125(0aV=19.0m/s2dd=250mm-7-设计计算及说明结果262.5a750初定中心距0a=500mmb、由式8-22计算带所需的基准长度0l=20a+02212142adddddddd=2×500+π×0.5×（125+250）+（250-125）（250-125）/4×500＝1597mm由表8-2先带的基准长度dl=1600mmc.计算实际中心距a＝0a+(dl-0l)/2＝500+（1600-1597）/2＝501.5mm中心距满足变化范围:262.5—750mm（5）.验算小带轮包角1＝180°-（2dd-1dd）/a×57.3°＝180°-（250-125）/501.5×57.3°＝166°90°包角满足条件（6）.计算带的根数单根V带所能传达的功率根据1n=2900r/min和1dd=125mm表8-4a用插值法求得0p=3.04kw单根v带的传递功率的增量Δ0p已知A型v带，小带轮转速1n=2900r/min转动比i=21nn=1dd/2dd=2查表8-4b得Δ0p=0.35kw计算v带的根数查表8-5得包角修正系数k=0.96,表8-2得带长修正系数0a=500mmdl=1600mm1＝166°-8-设计计算及说明结果Lk=0.99rp=(0p+Δ0p)×k×Lk=(3.04+0.35)×0.96×0.99=5.34KWZ=Prpc=7.29/5.34=1.37故取2根.（7）、计算单根V带的初拉力和最小值min0F＝500*ZVkpkc)5.2(+qVV=190.0N对于新安装的V带,初拉力为:1.5min0F=285N对于运转后的V带,初拉力为:1.3min0F=247N（8）．计算带传动的压轴力PFPF=2Z0Fsin(1/2)=754N（9）.带轮的设计结构A.带轮的材料为:HT200B.V带轮的结构形式为:腹板式.C．结构图（略）2、齿轮传动设计选择斜齿轮圆柱齿轮先设计高速级齿轮传动1）、选择材料热处理方式根据工作条件与已知条件知减速器采用闭式软齿面计算说明(HB=350HBS),8级精度,查表10-1得小齿轮40Cr调质处理HB1=280HBS大齿轮45钢调质处理HB2=240HBS2)、按齿面接触强度计算:取小齿轮1z=20，则2z=2i1z，2z=204.12=82.4，取2z=83并初步选定β＝15°V带取2根.min0F=190.0NPF=754N-9-设计计算及说明结果确定公式中的各计算数值a.因为齿轮分布非对称，载荷比较平稳综合选择Kt=1.6b.由图10-30选取区域系数Zh=2.425c.由图10-26查得76.01,84.02,则60.121d.计算小齿轮的转矩:mm10189.441NT。确定需用接触应力e.由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa