机械设计课设-设计一链板式输送机传动装置

. 设计题目：设计一链板式输送机传动装置一、传动简图的拟定. 3二、电动机的选择. 3三、传动比的分配. 5四、传动零件的设计计算. 7五、轴的设计及校核计算. .19六、轴承的选择和计算.35七、键连接的校核计算.38八、减速箱的设计. 40九、减速器的润滑及密封选择. 43十、减速器的附件选择及说明. 43十一、设计总结. .46十二、参考书目. .47课程设计题目：设计链板式运输机传动装置（简图如下） 原始数据：输送链的牵引力F/kN8运输机链速V/(m/s)0.37传送链链轮的节圆直径d/mm351工作条件： 连续单向转动，工作时有轻微振动，使用期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%。链板式输送机的传动效率为0.95。一、 传动简图的拟定设计一链板式输送机传动装置工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期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%。链板式输送机的传动效率为0.95。第四组原始数据：输送链的牵引力；输送链的速度；输送链链轮节圆直径。二、 电动机类型和结构型式的选择1、电动机类型的选择：根据用途选择Y系列一般用途的全封闭自冷式三相异步电动机。2、功率的确定：工作机所需功率：因为；，把数据带入式子中，所以传动装置的总效率：联轴器效率=0.99，滚动球轴承效率=0.99，锥齿轮效率=0.97，圆柱齿轮效率（8级精度）=0.97，滚子链效率=0.96。所需电动机的功率：电动机额定功率：按选取电动机型号。故选的电动机3、电动机转速的确定：计算工作机轴工作转速：按推荐的传动比范围，取锥齿轮、圆柱齿轮和链传动的一级减速器传动比范围分别为23、35和25，则总传动比范围为i=1275。故电动机转速的可选范围为符合这一范围的同步转速有750、1000和1500r/min。4、电动机型号的确定由上可见，电动机同步转速可选750、1000和1500r/min，额定功率为4kW。因在本课程设计中，1000r/min 1500r/min的电动机最常用，因此查表14-5(P166)选择电动机型号为Y132M1-6。电动机的主要参数见下表型号额定功率/kW满载转速(r/min)Y132M1-649602.02.2三、传动比的分配计算总传动比及分配各级的传动比1、 总传动比：2、 分配各级传动比:设减速器的传动比为，高速级锥齿轮传动比为，低速级圆柱齿轮传动比为，链传动传动比为。按表推荐的传动比范围，取锥齿轮、圆柱齿轮和链传动的一级减速器传动比范围分别为23、35和25。经验公式。为使大锥齿轮不至于过大，。故，取=4，则有锥齿轮啮合的传动比：，故。圆柱齿轮啮合的传动比：i2=/ i1=4.0111，。链传动的传动比：=ii1i2=3.975。3、 各轴的转速n（r/min） 电机轴的转速: 高速轴的转速： 中速轴的转速： 低速轴的转速： 工作轴的转速：4、 各轴的输入功率P（kW）电机轴的输入功率:高速轴的输入功率:中速轴的输入功率:低速轴的输入功率:工作轴的转速：5、 各轴的输入扭矩T（Nm）电机轴的输入功率:高速轴的输入转矩:中速轴的输入转矩:低速轴的输入转矩:工作轴的输入转矩:、依次为电动机轴，高速轴，低速轴，链轮轴和工作机轴的输入转矩。参数轴名电动机轴轴轴轴工作机轴功率P/kW43.963.8033.653.47转矩T/nm39.839.4113.4435.71646.2转速r/min9609603208020.13传动比1343.975效率0.990.96030.96030.95046、 验证带速误差为，合适四、 传动零件的设计计算1.圆锥齿轮的设计计算已知输入功率，齿数比为3，小齿轮的转速为960r/min，由电动机驱动，使用期为10年（每年工作300天），两班制，输送机连续单向运转，工作时有轻微震动，空载启动。（1）选定齿轮类型、精度等级，材料及齿数1）选用闭式直齿圆锥齿轮传动，按齿形制齿形角，顶隙系数，齿顶高系数，螺旋角，轴夹角，不变位，齿高用等顶隙收缩齿。2）该减速器为通用减速器，速度不高故选用8级精度。3）因传递功率不大转速不高，由表选择小齿轮材料为45Gr（调质），硬度为250HBS，大齿轮为45钢（调质），硬度为200HBS，二者材料硬度差为50HBS4）选小齿轮齿数，大齿轮（2）按齿面接触疲劳强度进行设计计算由设计公式进行计算，即 对标准锥齿轮传动，节点区域系数=2.51）小齿轮转矩2）试取载荷系数3）由表7-5选取齿宽系数4）由表7-6(P139)查得材料弹性影响系数5）由图7-18按齿面的硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳极限6）计算应力循环次数7）由图7-19查得接触疲劳寿命系数 允许一定点蚀,8）计算接触疲劳许用应力 取安全系数=19）试算小齿轮分度圆直径代入中的较小值得10）计算圆周速度v锥齿轮平均分度圆直径11）计算载荷系数根据工作载荷状态(轻微冲击)和原动机类型(电动机),，查表10-2得根据v=3.027m/s,8级精度，锥齿轮第一级精度，按照9级精度，由图7-7查得动载系数由表7-3查得齿间载荷分配系数由大齿轮两端支承，小齿轮悬臂布置，查图取得齿向载荷分布系数由则接触强度载荷系数12）按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径取标准值13）计算齿轮的相关参数计算锥角 u=z2z1=cot1=tan2=3计算锥距 计算平均分度圆直径 dm1=d11-0.5R=70.125 dm2=d21-0.5R=210.375计算平均模数 mm=m1-0.5R=3.1875 计算当量齿数 zv1=z1cos1=23.23 zv2=z2cos2=213.0114）确定并圆整齿宽圆整取，15）结构选择。小齿轮齿顶圆直径160mm，选用实心结构。大齿轮齿顶圆直径160mm，选用腹板式结构。高速级锥齿轮的主要设计参数小锥齿轮大锥齿轮小锥齿轮大锥齿轮齿数z2266锥距R130.4mm齿宽b39.12mm39.12mm模数m3.75mm锥角18.4371.57平均模数3.1875mm分度圆直径82.5mm247.5mm当量齿数23.23213.01平均分度圆直径70.125mm210.375mm结构实心腹板式 (3)按核齿根弯曲疲劳强度设计1）确定弯曲强度载荷系数2）计算当量齿数3）查表7-4得,，4）计算弯曲疲劳许用应力由图7-17查得弯曲疲劳寿命系数=0.82，=0.85取安全系数由图7-18c查得齿轮的弯曲疲劳强度极限按脉动循环变应力确定许用弯曲应力5）计算大小齿轮的并加以比较小齿轮的数值大取标准值m=3.75，与接触疲劳强度设计相同对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于齿根弯曲疲劳强度计算的模数,由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径(即模数与齿数的乘积)有关,可取由弯曲强度算得的模数3.7就近圆整为标准值m=3.75 mm。按接触强度所得的分度圆直径d1=82.5 mm，算出小齿轮齿数 z1=d1m=82.53.75=22大齿轮齿数 z2=322=66这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。6）大锥齿轮结构设计因为锥齿轮齿顶圆直径大于160mm，而又小于500mm，故选用腹板式结构为宜有关尺寸按推荐的结构尺寸设计，C=（3-4）m=15mm故2.斜齿圆柱齿轮的设计计算已知输入功率，齿数比为4，小齿轮的转速为320r/min，由电动机驱动，使用期为10年（每年工作300天），两班制，输送机连续单向运转，工作时有轻微震动，空载启动。（1）选定齿轮类型、精度等级，材料及齿数1）选用闭式斜齿圆柱齿轮传动。2）该减速器为通用减速器，速度不高，故选用8级精度。3）因传递功率不大转速不高，由表7-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为250HBS，大齿轮为45钢（调质），硬度为200HBS，二者材料硬度差为50HBS。4）选小齿轮齿数，大齿轮5）选取螺旋角。初选螺旋角（2）按齿面接触疲劳强度进行设计计算由设计公式进行计算，即1）小齿轮转矩2）试取载荷系数3）由图7-12选取区域系数4)由表7-6查得材料弹性影响系数5）由表7-5选取齿宽系数6）由图7-15查得，则7) 由图7-18按齿面的硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳极限8）计算应力循环次数9）由图7-19查得接触疲劳寿命系数10）计算接触疲劳许用应力则11）试算小齿轮分度圆直径12）计算圆周速度v13）计算齿宽及模数14）计算纵向重合度15）计算载荷系数齿轮工作时有轻微振动，查表7-2得由图7-7查得动载系数由表7-3查得齿间载荷分配系数由表7-8得轴承系数则接触强度载荷系数16）按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径（3）按齿根弯曲疲劳强度设计1）确定弯曲强度载荷系数2）根据纵向重合度，从图7-14查得螺旋角影响系数3）计算当量齿数4）查表7-4得,