课程设计--带式输送机传动装置的设计.doc

太原工业学院太原工业学院机机械械设设计计基基础础课课程程设设计计课题名称 带式输送机传动装置的设计 系 部 材料工程系 专 业 高分子材料与工程 班级学号 122074308 姓 名 高旭 指导教师 高丽红 完成日期 2014 年 12 月 25 日 目目 录录1 1 、绪论、绪论2 2 、课题题目及主要技术参数说明、课题题目及主要技术参数说明课题题目 主要技术参数说明 传动系统工作条件 传动系统方案的选择3 3 、减速器结构选择及相关性能参数计算、减速器结构选择及相关性能参数计算减速器结构 电动机选择 传动比分配 动力运动参数计算4 4、、V V 带的结构选择设计及相关性能参数带的结构选择设计及相关性能参数V 带的型号选择主要参数的计算验证带速计算取用 V 带根数5 5、齿轮的设计计算、齿轮的设计计算( (包括小齿轮和大齿轮包括小齿轮和大齿轮) )齿轮材料和热处理的选择 齿轮几何尺寸的设计计算 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 齿轮弯曲强度校核 齿轮几何尺寸的确定 齿轮的结构设计6 6、轴的设计计算、轴的设计计算轴的材料和热处理的选择 轴几何尺寸的设计计算 按照扭转强度初步设计轴的最小直径 轴的结构设计 轴的强度校核7 7、轴承、键和联轴器的选择、轴承、键和联轴器的选择轴承的选择及校核 键的选择计算及校核 联轴器的选择8 8 、减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算、减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算润滑的选择确定 密封的选择确定 减速器附件的选择确定箱体主要结构尺寸计算 9 9、、 总结总结 1010 参考文献参考文献1 1 绪绪 论论本论文主要内容是进行一级圆柱斜齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了《机械设计基础》 、 《机械制图》 、 《工程力学》 、 《公差与互换性》等多门课程知识，并运用《AUTOCAD》软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、 规范的实践训练。

通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养主要体现在如下几个方面：（1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力4）加强了我们对Office软件中Word功能的认识和运用2 2 课题题目及主要技术参数说明课题题目及主要技术参数说明课题题目课题题目带式输送机传动系统中的减速器要求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及V带传动主要技术参数说明主要技术参数说明 输送带的最大有效拉力F=2200N，输送带的工作速度V=1.5m/s，输送机滚筒直径D=340 mm传动系统工作条件传动系统工作条件带式输送机在常温下连续工作、单向运转；空载起动，工作载荷较平稳；两班制（每班工作8小时） ，要求减速器设计寿命为8年，大修期为3年，小批量生产；三相交流电源的电压为380/220V。

传动系统方案的选择传动系统方案的选择图 1 带式输送机传动系统简图3 3 减速器结构选择及相关性能参数计算减速器结构选择及相关性能参数计算电动机的选择电动机的选择计算项目计算及说明计算结果1）选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用型号为 Y112M-4 电机，全封闭结构Y 系列2）选择电动机的容量工作机的有效功率为 Pw=F•v=2.2×1.5=3.3kw从电动机到工作机传送带间的总效率为ηη=η1•η2•η3•η4•η5=0.96^1×0.99^4×0.97^2×0.99^1×0.96^1=0.825．η1：皮带传动效率 0.96η2：滚动轴承效率 0.99η3：齿轮传动效率 0.97(齿轮精度为 8 级)η4：联轴器传动效率 0.99η5：卷筒传动效率 0.96所以电动机所需工作功率为 Pd = Pw /η=3.30/0.825=4.00kw式中：Pd——工作机实际所需电动机的输出功率，kW；P w——工作机所需输入功率kW；η——电动机至工作机之间传动装置的总功率`按推荐的传动比合理范围，V 带传动≤(2～4)，一级圆柱齿轮传动≤5，因为 nw=v •60/(π•D)=1.5×60/(π×0.34)=84.27r/min,nd=i•nw=(10～80)•84.27=(840.27～6741.6)r/min, 所以，电动机转速的可选范围为：（(840.27～6741.6)r/min 根据电动机类型、容量和转速，查表选定以下电动机，其主要性能如表格。

Pw=3.30kw电动机主要参数型号额定功率/kw满载转数 （r/min）堵转转矩（ ）mN 额定转矩（ ）mN Y112M-44.014402.22.2各轴的转速转速 nn0=n 满=1440r/min;nⅠ=no/i 带=n 满/2.5=1440/2.5=576r/min;nⅡ= nⅠ/i 齿=576/6.835=84.27r/min;nⅢ= nⅡ=84.27r/min;N0=1440r/min; N1=576r/min; N2=84.27r/min ;各轴的输入 功率电动机轴: Pd=P0=4.00kw;PⅠ=Pd•η 带=4.00×0.96=3.84kwPⅡ=PⅠ•η 齿•η 轴承=3.84×0.97×0.99=3.688kw;PⅢ= PⅡ•η 联轴器•η 轴承=3.688×0.99×0.99=3.607kw；各轴的输入转矩Td=9550×Pd/nm=9550×4/1440=26.528 N•m 电动机轴： Td=26.528 N•m；T1=T0η 带 i 带=26.528×0.96×2.5=63.667 N•m；T2=T1η 齿•η 轴承•i 齿=63.667×0.97×0.99×6.835=417.888 N•m;T3=T2•η 联轴器•η 轴承•i 齿带=417.888×0.99×0.99×1=409.572 N•m；3、确定传动装置的总传动比和齿轮传动比计算项目计算及说明计算结果总传动比i=n/nw=1440/84.27=17.088;i 总=17.088齿轮传动比取 i 带=2.5，i 齿=i 总/i 带=17.088/2.5=6.835i 齿=6.835各轴的数据列表如下轴号功率 P/kwN(r/min)T(N•m)iη04144026.52813.8457663.6672.50.9623.68884.27417.8886.8350.9733.60784.27409.52710.984 4、、V V 带的结构选择设计及相关性能参数带的结构选择设计及相关性能参数计算项目计算及项目计算结果计算功率查表得 Ka=1.2 故 Pca=Ka•P=1.2×4=4.8kwPca=4.8kw选 v 带型号可用普通 V 带或窄 V 带，现选用普通 V 带。

根据 Pc=1.2×4=4.8kw,nd=1440r/min,查图查出此坐标点位于图中 A 型带所以现在暂选用 A 型带Pc=4.8kw求大、小带轮基 准直径 dl2、dl1 由表 得应不小于75mm取(标准)dl1=100mmdl2=nd/[nⅠ•dl1•(1-ε)]=1440/[576×140×(1-ε)]=255mm,ε 一般为 0.02查表得取(虽然 dl2 的大小会影响传动比，但其误差为小于 5%)取标准 dl2=260mmdl2=260mm验算带速 vv=π•dl1•nd/(60×1000)=π•100•1440/(60×1000)=7.536m/s带速在 5～25 m/s 范围内，合适v=7.536 m/s求 V 带基准长度Ld 和中心距 a初步选取中心距a0=1.5•(dl1+dl2)=1.5•(100+260)=540mm 取 a0=540mm符合 a0=0.7•(dl1+dl2)～2•(dl1+dl2)L0=2•a0+π/2•(dl1+dl2)+(dl2-dl1)^2/(4×a0)= 2×540+π/2×360+160^2/(4×540)=1657.339mm 查《机械设计基础》, 对所选的 A 型带， 所以 Ld=1800mm 中心距 a=a0+(Ld- L0)/2=540+71.33=611.33mma0=540mm a=611mm Ld=1800mm验算小带轮包角α1验算小带轮包角 α1α1=180°-(dl2-dl1)/a×57.5°=180°-[(260-100)/611]×57.5°=164.94°此结果大于 120°所以合适。

计算项目计算及说明计算结果求 V 型带 根数 zz=Pc/((P0+ΔP0) •Ka•KL)查《机械设计基础》表得，P0=0.77kw,两轮之间的传动比 i=dl2/(dl1•(1-ε))=260/(100×0.98)=2.653, 查表得，ΔP0=0.09查表得，Ka=0.96，KL=0.99，由此可得 z=4.8/（0.77+0.09）×0.99×0.96=5.873取 z=6求作用在 带轮轴上 的压力 FQ查《机械设计基础》表，得，q=0.10kg/m, 故得单根 V 带的初拉力F0=500•Pc/(z•v) •(2.5/Ka-1)+q•v^2= 500×4.8/(6×7.536)×(2.5/0.96- 1)+0.10×7.536^2=90.826N 则作用在轴上的压力FQ=2•z•F0•sin(α1/2)= 2•6•90.83•sin（164.94°/2）=1080.56NF0=90.83N FQ=1080.56NV 型带尺寸类型节宽bp/mm顶宽 b/mm高度h/mm单位长度质 量（kg/m）A131180.10五、齿轮的设计五、齿轮的设计计算项目计算及项目计算结果齿轮的材料 和热处理的 选择小齿轮选用 45 号钢，调质处理，HB＝236大齿轮选用 45 号钢，正火处理，HB＝190大小齿轮均选用45 号钢精度和齿数 选择由《机械零件设计手册》查得,SHlim = 1aHaHMPMP530,5802lim1lim1,200,215lim2lim1limFaFaFSMPMPμ=n1/n2=576/84.27=6.835由《机械零件设计手册》查得ZN1 = ZN2 = 1 YN1 = YN2 = 1.1a HNH HMPSZ58011580lim11lim 1a HNH HMPSZ53011530lim22lim 2a FNF FMPSY5 .23611 . 1215lim11lim 1a FNF FMPSY22011 . 1200lim22lim 2小齿轮转矩 T1)(667.633.84/5769550/9550111mNnPTT1=63.667（N• m）载荷系数 K由原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳，齿轮在两轴承间对称布置。

查《机械原理与机械零件》教材中表得，取 K＝1K=1齿数比 μμ=i齿=6.835μ=i齿=6.835选择齿宽系 数根据齿轮为软齿轮在两轴承间为对称布置查《机械原理与机械零件》教材中表得，取＝1d。