毕业设计(论文)-带式运输机传动装置的设计.doc

设计说明书 设计题目：带式运输机传动装置的设计一、设计任务已知条件；1、工作条件；单班工作，（每班8小时）单向齿轮传动，有轻微冲击2、工作时间：十年3、原动机为电动机二、传动方案分析单级圆柱齿轮减速器的传动比一般小于5，使用直齿.斜齿或人字齿齿轮，传动功率可达数万千瓦，效率较高工艺简单，精度易于保证，一般工厂均能制造，应用广泛轴线可作水平布置.上下布置或铅直布置原始数据；1、运输带传递的有效圆周力F=4000N2、运输带速度V=0.753、滚筒的计算直径D=300mm4、总体布置简图三、选择电动机电动机已经标准化.系列化应按照工作机的要求，根据选择的传动方案选择电动机的类型.容量和转速，并在产品目录中查出其型号和尺寸1、电动机类型和结构型式的选择按已知工作和要求选用Y型全封闭式笼型三相异步电动机2、选择电机功率工作机所需的电动输出功率为：= 由=电动机至工作机间的总效率为：= 其中分别为带传动.齿轮传动的轴承.齿轮传动.联轴器.卷筒轴的轴承及卷筒的效率取= = = = = =则：==所以：=== 3、确定电动机 卷筒轴的工作转速： ==按推荐的合理传动比范围，取V带传动的传动比=，单级齿轮传动比=，则合理总传动比的范围为=，故电动机转速的可选范围为：== 所以： =符合这一范围的同步转速有与 根据计算出的容量，查资料可知道有四种适用的电动机型号，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动和减速器的传动比，比较4个方案可得，电动机型号为Y280M-6比较适中，所选电动机的额定功率为=，满载转速为，总传动比较适中，传动装置结构比较紧凑。

电动机型号额定功率同步转速满载转速Y280M-6 2.2 750 9404、计算总传动比和分配传动比由选定电动机的满载转速和工作机主动轴的转速可得传动装置的总传动比为：取带3.94；齿轮四、计算传动装置的运动和动力参数1、各轴转速 == === ===2、各轴的输入功率 = 3、各轴输入转矩 轴名参数电动机轴Ⅰ轴Ⅱ轴卷筒轴转速n/(r/min)输入功率P/kW输入转距T/(N·m)9403.7538.1238.753.64145.6147.713.45690.6847.713.28632.28传动比I效率3.940.9750.9410.94四、带传动设计 设计V带传动时，一般已知条件是：传动的工作情况，传递的功率P，两轮转速、（或传动比i）以及空间要求等。

具体的设计内容有：确定V带的型号、长度和根数，传动中心距及带轮直径，画出带轮零件图等1、原始数据额定功率 带传动比 2、确定计算功率计算功率是根据传递的额定功率(如电动机的额定功率)P,表示工作情况系数，并考虑载荷性质以及每天运转时间的长短等因素的影响而确定的，即式中为工作情况系数，查表得 3、选择V带的型号 根据计算功率和主动轮转速，由教材133页图8.12和图8.13可得选择V带型号根据 选择A型普通V带4、确定带轮基准直径、 根据表8.6和图8.13选取且大带轮基准直径为 所以 根据表8.3选取标准值则实际传动比、从动轮的实际转速分别为=从动轮的转速误差率为: 在以内，为允许值5、验算带速：带速在范围内6、确定带的基准长度和实际中心距 取由带传动的几何关系可得带的基准长度计算公式： 由表8.4选取基准长度实际中心距为中心距的变动范围为 = 7、校验小带轮包角 8、确定V带根数 根据、查表8.10，用内插法可得 功率增量为 由表8.18查得 根据传动比查表8.19得，则 由表8.4查得带长度修正系数由图8.11查得包角系数，得普通V带根数 根根园整得根。

9、求初拉力及带轮轴上得压力由表8.6查得A型普通V带的每米长质量根据式（8.19）得单根V带的初拉力为 ==228.2486N由式（8.20）可得作用在轴上的压力为 10、设计结果选用3 根A-2000GB11544-89带，中心距，带轮直径轴上压力五、齿轮传动设计单级圆柱齿轮减速器的最大传动比一般为=8~10，作此限制主要为避免外廓尺寸过大原始数据： 1、选择齿轮材料及精度等级小齿轮选用45钢调制，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8级精度，要求齿面粗糙度 2、按齿面接触疲劳强度设计因两齿轮均为钢质齿轮，可应用公式（10.22）求出值确定有关参数与系数：1) 转距：2） 载荷系数：查表10.11取3） 齿数和齿宽系数小齿轮的齿数取为20，则大齿轮齿数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4）许用接触应力由图10.24查得 ，由表10.10查得 查图10.27得 由式（10.13）可得 故： 由表10.3取标准模数（3） 主要尺寸计算 经圆整后取， 3、按齿根弯曲疲劳强度校核由式（10.24）得出，如则校核合格。

确定有关系数与参数：1）齿形系数查表10.13得，2）应力修正系数查表10.14得，3）许用弯曲应力由图10.25查得，由表10.10查得由图10.26查得由式（10.14）可得 故 齿根弯曲强度校核合格4、验算齿轮的圆周速度 由表10.22可知，选8级精度是合适的5、设计结果齿轮直径宽度模数中心距小60603126大303653六、轴的设计1、Ⅰ轴的设计（1） 原始数据： （2）选择轴的材料，确定许用应力由已知条件知减速器的传递功率为中小功率，对材料无特殊要求，故选用45号钢并经调质处理，由表14.4查得强度极限，再由表14.2得许用应力3）各轴段直径的确定按扭转强度估算轴的小直径：根据表得 由式得将估算直径加大，取为有设计手册去标准直径 （4）设计轴的结构并绘制结构草图1）确定轴上零件的位置和固定方式 2）确定各轴段的直径 轴段①（外伸段）直径最小，；轴段②直径，；轴段③直径，；轴段④直径，；轴段④直径，3）确定各轴段的长度轴段①长度， 轴段②长度， ，轴段③长度 ，轴段④长度（5）轴的校核原始数据：，，，作用在齿轮上的圆周力为：径向力为作用在轴2带轮上的外力1252.82N① 求垂直面的支承反力：② 求水平面的支承反力：③ 绘制垂直面弯矩图： 或④ 绘制水平面弯距图 或⑤ 求合成弯距图：由公式可得⑥ 求危险截面当量弯距：从图可见，处截面最危险，其当量弯距为：（取折合系数）⑦ 计算危险截面处轴的直径：因为材料选择正火，查表得，查表得许用弯曲应力，则：因为，所以该轴是安全的。

2、轴II的设计（1）原始数据： ,压力角，齿轮分度圆直径（2）求作用在齿轮上的力 径向力（3）选择轴的材料，确定许用应力由已知条件知减速器的传递功率为中小功率，对材料无特殊要求，故选用45号钢并经调质处理，由表14.4查得强度极限，再由表14.2得许用应力（4）按扭转强度估算轴径根据表14.1得C=118~107.按扭转强度估算轴的最小直径查表取所以 考虑到轴的最小直径处要安装联轴器，会有键槽存在，故将估算直径加大3%~5%，取为45.9~51.66mm,由设计手册取标准直径5` （5）设计轴的结构并绘制结构草图由于设计的是单级减速器，可将齿轮布置在箱体内部中央，将轴承对称安装在齿轮两侧，轴的外伸端安装半联轴器1）确定轴上零件的位置和固定方式 要确定轴的结构必须先确定轴上零件的装配顺序和固定方式确定齿轮从轴的中间装入，齿轮的左端用轴肩或轴环定位，右端用套筒固定这样齿轮在轴上的轴向位置被完全确定齿轮的周向固定采用平键连接轴承对称安装于齿轮两侧其轴向用轴肩固定，周向采用过盈配合固定。

2）确定各轴段直径轴段从右到左分别为轴段①、轴段②、轴段③如上图所示，轴段①的直径 轴段②的直径 轴段③的直径 轴段④的直径 轴段⑤的直径3）确定各轴段的长度 轴段①的长度为 轴段②的长度为 轴段③的长度为轴段④的长度为 轴段⑤的长度为（6）轴的校核原始数据：，，，按弯扭合成强度校核轴径1）求垂直面的支承反力：2）求水平面的支承反力： 3）绘制垂直面弯矩图或4）绘制水平面弯矩图 或 5）求合成弯距图：考虑最不利的情况，由公式可得6）求危险截面当量弯距：从图可见，处截面最危险，其当量弯距为：（取折合系数）7）计算危险截面处轴的直径：因为材料选择正火，查表得，查表得许用弯曲应力，则：因为，所以该轴是安全的由表可知，选用9级精度是合适的七、减速器附件的结构设计名称符号齿轮减速器箱体壁厚8箱盖壁厚8箱盖凸缘厚度12箱座凸缘厚度12箱座底凸缘厚度20地脚螺钉直径17.625地脚螺钉数目4轴承旁边连接螺栓直径13.22盖与座连接螺栓直径10.58连接螺栓的间距180轴承端盖螺钉直径。