39机械设计基础课程设计设计说明书 正文

带式输送机传动装置设计说明书1第一章机械设计基础课程设计任务书机械设计基础课程设计任务书姓名杨晓晨专业采矿工程班级08-6班学号01080190设计题目设计带式输送机的传动装置运动简图原始数据已知条件题号拉力F/N速度V(m/s)滚筒直径D/mm数据570001.05270工作条件输送机连续工作，单向提升，载荷平稳，两班制工作，使用期限10年，输送带速度允许误差为5%。设计工作量设计说明书1份减速器装配图1张减速器零件图1张指导老师程刚开始日期2011年1月9日完成日期2011年1月14日机械设计基础课程设计2第二章机械传动装置的总体设计传动装置的总体设计，主要是分析和拟定传动方案，选择电动机型号，计算总传动比和分配各级传动比，计算传动装置的运动和动力参数，为设计传动件和装配草图提供依据。第一节分析和拟定传动方案本设计中，采用《机械设计基础课程设计任务书》中运动简图所示的传动方案。第二节选择电动机电动机是最常用的原动机，具有结构简单、工作可靠、控制简单和维护容易等优点。电动机的选择主要包括选择其类型和结构型式、容量（功率）和转速、确定具体型号。1、选择电动机类型按工作要求和条件选取Y或YB系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。2、选择电动机容量工作机所需的功率37101.057.82100010000.94wη其中带式输送机的效率0.94w（查《机械设计基础课程设计》表10-1）。电动机的输出功率0wPP其中η为电动机至滚筒主动轴传动装置的总效率，包括V带传动、一对齿轮传动、两对滚动轴承及联轴器等的效率，η值计算如下：2bgrc由《机械设计基础课程设计》表10-1查得V带传动效率0.96b，一对齿轮传动的效率0.97g，一对滚动球轴承传动效率0.995r，联轴器效率0.98c，因此带式输送机传动装置设计说明书30.960.970.9950.980.908所以07.828.650.908wPPKWKW根据0P选取电动机的额定功率mP使01~1.38.65~11.25mPPKW，并由《机械设计基础课程设计》表10-110查得电动机的额定功率为11mPKW。3、选择电动机的转速先计算工作装置主轴的转速，也就是滚筒的转速360601.0510min74.27min270wwvnrrDππ根据《机械设计基础课程设计》表3-1确定传动比的范围，取V带传动比2~4bi，单级圆柱齿轮传动比3~5gi，则总传动比i的范围为23~456~20i电动机的转速范围应为'6~2074.27min445.62~1485.4minwninrr在这个范围内的电动机的同步转速有750minr和1000minr两种，综合考虑电动机和传动装置的情况再确定最后的转速，为降低电动机的重量和成本，可选择同步转速为1000minr。根据同步转速查《机械设计基础课程设计》表10-110确定电动机型号为1606YL，其满载转速970minmnr。此外，电动机的中心高、外形尺寸、轴伸尺寸等均可查表得出。第三节总传动比的计算与分配电动机确定后面，根据电动机的满载转速和工作装置的转速，就可以计算传动装置的总传动比。总传动比的分配是个比较重要的问题。它将影响到传动装置的外轮廓尺寸、重量、润滑等许多问题。1、计算总传动比97013.0674.27mwnin机械设计基础课程设计42、分配各级传动比为使带传动的尺寸不至过大，满足bgii，可取3bi，则齿轮的传动比13.064.353gbiii第四节传动装置的运动和动力参数计算传动装置的运动和动力参数是指各轴的转速、功率和转矩，这些参数是设计传动零件（齿轮和带轮）和轴时所必需的已知条件。计算这些参数时，可以按从高速轴往低速轴的顺序进行。1、各轴的转速970min323.33min3mbnnrriⅠ323.33min74.33min4.35gnnrriⅠⅡ74.33minwnnrⅡ2、各轴的功率110.9610.56mbPPKWKWⅠ10.560.9950.9710.19rgPPKWKWⅡⅠ10.190.9950.989.94rcPwPKWKWⅡ3、各轴的转矩01195509550108.30970mmPTNmNmn10.5695509550311.90323.33PTNmNmnⅠⅠⅠ10.19955095501309.2274.33PTNmNmnⅡⅡⅡ9.94955095501277.1074.33PTNmNmn最后，将计算结果填入下表：参数轴名电动机轴Ⅰ轴Ⅱ轴滚筒轴转速n/（r/min）970323.3374.3374.33功率P/KW1110.5610.199.94带式输送机传动装置设计说明书5转矩T/（N.M）108.3311.91309.221277.1传动比i34.351效率η0.960.9650.975第三章传动零件的设计计算设计时，一般先作减速器箱外传动零件的设计计算，以便确定减速器内的传动比及各轴转速、转矩的精确数值，从而使所设计的减速器原始条件比较准确。第一节减速器外传动零件的设计本传动方案中，减速器外传动即电动机与减速器之间的传动，采用V带传动。V带已经标准化、系列化，设计的主要内容是确定V带型号和根数，带轮的材料、直径和轮毂宽度、中心距等。1、求计算功率cP查《机械设计基础》表13-8得1.2AK，故1.210.4512.54cAPKPⅠ2、选V带型号根据112.54,970mincPnnrm，由《机械设计基础》图13-15查出此坐标点位于B型号区域。3、求大、小带轮基准直径21dd、查《机械设计基础》表13-9，1d应不小于125mm，现取1150dmm，由《机械设计基础》式（13-9）得121970115010.02mm441mm323.33nddn2ε式中2323.33minnnrⅠ。由《机械设计基础》表13-9，取2450mmd。4、验算带速v111509707.62601000601000dnvmsmsππ带速在5~25ms范围内，合适。5、求V带基准长度dL和中心距a初步选取中心距0121.51.5150450900addmmmm由《机械设计基础》式（13-2）得带长机械设计基础课程设计6mmmmddaL48.2767900415045045015090022222100查《机械设计基础》表13-2，对B型带选用2800dLmm。再由《机械设计基础》式（13-16）计算实际中心距0028002767.48900916.2622dLLaammmm6、验算小带轮包角由《机械设计基础》式（13-1）得2145015018057.318057.3161.24120916.26dda。。。。。。合适。7、求V带根数z由《机械设计基础》式（13-15）得00cLPzPPKKΔ令11970min,150nrdmm，查《机械设计基础》表13-3得02.48PKW由《机械设计基础》式（13-9）得传动比214503.061150(10.02)didε查《机械设计基础》表13-5得00.30PKWΔ由161.24。查《机械设计基础》表13-7得0.95K，查《机械设计基础》表13-2得1.05LK，由此可得12.544.522.480.300.951.05z取5根。带式输送机传动装置设计说明书78、求作用在带轮轴上的压力QF查《机械设计基础》表13-1得0.17qkgm，故由《机械设计基础》式（13-17）得单根V带的初拉力0225002.550012.542.5110.177.62278.3857.620.95cPFqvNNzvK作用在轴上的压力0161.242sin25278.38sin2746.5822QFzFNN。9、带轮结构设计带轮速度7.62vms，可采用铸铁材料。小带轮直径1150dmm，采用实心式；大带轮直径2450dmm，采用轮辐式。第二节传动比及运动参数的修正外传动零件设计完成后，V带的传动比随之确定。用新的传动比对减速器内轴Ⅰ的转速、转矩数值进行修正。1、对轴Ⅰ转速的修正970min316.99min3.06mbnnrriⅠ2、对轴Ⅰ转矩的修正10.5695509550318.14316.99PTNmNmnⅠⅠⅠ最后，将修正结果填入下表：参数轴名电动机轴Ⅰ轴Ⅱ轴滚筒轴转速n/（r/min）970316.9974.3374.33功率P/KW1110.5610.199.94转矩T/（N.M）108.3318.141309.221277.1传动比i3.064.351效率η0.960.9650.975第三节减速器内传动零件的设计减速器内的传动零件主要是指齿轮轴。本传动方案中的减速器采用直齿圆柱机械设计基础课程设计8齿轮进行传动。直齿圆柱齿轮传动设计需要确定齿轮的材料、模数、齿数、分度圆、顶圆和根圆、齿宽和中心距等。1、选择材料及确定许用应力小齿轮用40MnB调质，齿面硬度241~286HBS，1lim720HMPaσ，1595FEMPaσ（《机械设计基础》表11-1），大齿轮用35ZGSiMn调质，齿面硬度241~269HBS，2lim615HMPaσ，2510FEMPaσ（《机械设计基础》表11-1）。由《机械设计基础》表11-5，取1.1HS，1.25FS，11lim720654.551.1HHHMPaMPaSσσ22lim615559.091.1HHHMPaMPaSσσ115954761.25FEFFMPaMPaSσσ225104081.25FEFFMPaMPaSσσ2、按齿面接触强度设计设齿轮齿面按7级精度制造。取载荷系数1.1K（《机械设计基础》表11-3），齿宽系数0.8dφ（《机械设计基础》表11-6）。小齿轮上的转矩1510.5695509550318.143.181410316.99PTTNmNmNmmnⅠⅠⅠ取188EZ（《机械设计基础》表11-4）1122533H2121.13.1814104.2711882.591.380.84.27559.09EHdKTuZZdmmmmuφσ齿数取132z，则24.2732137z。故实际传动比1374.2832i。模数1191.382.8632dmmmmmz齿宽10.891.3873.10dbdmmmmφ，取275bmm，125~1080~85bbmmmm，这里取180bmm。按《机械设计基础》表4-1取3m，小齿轮实际的分度圆直径1133296dmzmmmm，大齿轮实际的分度圆直径223137411dmzmmmm。齿顶高*133aahhmmmmm带式输送机传动装置设计说明书9齿根高**10.2533.75fahhcmmmmm小齿轮齿顶圆直径1129623102aaddhmmmm小齿轮齿根圆直径1129623.7588.5ffddhmmmm大齿轮齿顶圆直径22241123417aaddhmmmm大齿轮齿根圆直径22241123.75403.5ffddhmmmm中心距1296411253.522ddammmm