机械课程设计带式运输机传动装置.doc

河北联合大学轻工学院QINGGONG COLLEGE, HEBEI UNITED UNIVERSITY机械设计课程设计课程设计计算说明书设计题目 带式运输机传动装置 目录一、设计任务书………………................................................................4二、减速器总体方案设计…………………………………………….....52.1传动方案的拟定.………………….......…..…………..……….........52.2电动机的选择……………………….……………….……................5（1）电动机类型的选择………………….……………………….………....5（2）电动机功率的选择…………………………….……….………………5（3）电动机转速的选择…………………..…….……..……….……………5（4）确定电动机型号……………………………………………….………52.3传动比的分配……………………………..………………..………..62.4运动参数及动力参数计算…………………………………………..6三、V带传动的设计………………………………………………………83.1确定设计计算功率Pd………………………………………………..83.2选择带的型号………………………………………………………...83.3确定带轮基准直径dd1、dd2…………………………………………....8（1）选择小带轮的基准直径dd1……………………………………………..8（2）验算带速………………………………………………………………8（3）计算大带轮基准直径dd2……………………………………………….8（4）确定中心矩a及带的基准长度Ld0………………………………………9（5）验算小带轮包角a1…………………………………………………..9 （6）确定V带的根数………………………………………………………9（7）确定带的初拉力F0……………………………………………………10（10）计算带的轴压力FQ………………………………………………….10四、齿轮的设计计算及结构说明……………………………………....104.1选择齿轮材料…………………………………...………………......104.2计算齿面接触疲劳强度…………………………...………………..104.3确定齿轮的主要参数和计算几何尺寸………………...………......114.4校核齿根弯曲疲劳强度………………………………………….....124.5计算齿轮的圆周速度及确定精度等级………………………….....12五、轴的设计计算及校…………………………………………………135.1输入轴的设计计算与校核……………………………………….....13（1）根据工作要求选择材料……………………………………………….13（2）按扭矩初算轴的最小直径……………………………………………..13（3）轴的结构设计………………………………………………………..13（4）轴的强度校核………………………………………………………...155.2输出轴的设计计算与校核……………………………………….....19 (1) 根据工作要求选择材料………………………………………………19（2）按扭矩粗算的最小直径………………………………………………19（3）轴的结构设计……………………………………………………….. 20（4）轴的强度校核………………………………………………………..21六、滚动轴承的校核……………………………………………………26 6.1 输入轴滚动轴承寿命校核………………………………………..26 6.2输出轴滚动轴承寿命校核……………………………………......27七、键的选择与校核…………………………………………………..287.1输入轴键的选择与校核………………………………………….....287.2输出轴键的选择与校核………………………………………….....287.3联轴器的选择……………………………………………………....29八、减速器润滑、密封及附件的选择确定…………………………………..298.1润滑的选择确定…………………………………………………….298.2密封形式…………………………………………………………....298.3减速器附件的选择确定…………………………………………....30九、箱体主要结构尺寸的计算及装配图……………………………..309.1箱体主要结构尺寸计算…………………………………………....30设计小结………………………………………………………………..32参考文献………………………………………………………………..33 一、设计任务书设计用于带式运输机传动装置 原始数据：运输带工作拉力F（N）1400运输带工作速度 v（m/s）1.55卷筒直径D/mm250工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用期限8年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为±5%。

设计计算和说明计算结果二、减速器总体方案设计2.1设计方案分析本设计中，原动机为电动机，工作机为皮带输送机传动方案采用了1级传动，带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其它形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传动的转矩，减小带传动的结构尺寸齿轮传动的传动效率高，适用的功率与速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一所给定方案结构尺寸大，传动效率较高，成本低，连续工作性好，在所要求的工作条件下满足要求2.2电动机的选择（1）电动机类型的选择根据动力源和工作条件，选用Y系列三相异步电动机2）电动机功率的选择工作机所需要的有效功率为：Pw=Fv/1000=(1400×1.55)/1000=2.17 KW为了计算电动机所需功率Pd，需确定传动装置总效率η总要求总效率，必须先确定各传动环节的效率由教材查得：ηV带=0.96，η轴承=0.98，η齿轮=0.97，联轴器=0.99，η滚筒=0.96；则传动装置的总效率为：η总=ηV带×η轴承2×η齿轮×η联轴器×η滚筒=0.96×0.982×0.97×0.99×0.96=0.85电动机所需功率为：Pd= Pw/η总=2.17/0.85=2.55KW对于载荷比较稳定，长期连续运行的机械，只要所选电动机的额定功率Ped等于或稍大于电动机所需的工作功率Pd，电动机就能正常工作。

由《机械设计基础课程设计》第193页表19-1选取电动机的额定功率为3KW3）电动机转速的选择工作机转速：nw=（60×1000×v）/（π×D）=（60×1000×1.55）/（3.14×250）=118.47r/min（4）确定电动机型号由《机械设计课程设计》第7页知，V带传动的传动比常用范围为iv带=2~4，单级圆柱齿轮传动的传动比常用范围为i齿轮=3~5，则总传动比范围为i总=6~20故电动机转速的可选范围为：n电机=i总×nw=（6~20）×118.47=710.82~2369.4r/min符合这一范围的同步转速有1000 r/min、1500 r/min现将3种电动机的有关数据列于下表进行比较：方案电机型号额定功率/KW同步转速/（r/min）满载转速/ （r/min）堵转转矩/转矩额定最大转矩/额定转矩1Y132S-6310009602.02.02Y100L2-43150014302.22.2注：总传动比=满载转速/工作机转速可以发现以上两种电动机都符合要求,都可选取, 若工作环境对传动装置的外廓尺寸要求不大,则可选取方案2若工作环境希望传动装置越小越好,则选方案1;这里,我们选取方案1,即选定电动机型号为Y132S-6。

根据电动机功率与同步转速，选定电动机型号为Y132S-6其主要性能：额定功率 3KW，满载转速960 r/min2.3传动比的分配i总=n满/nw=960/118.47=8.10V带传动的传动比常用范围为iv带=2~4，这里取iV带=2则i齿轮= i总/iV带=8.10/2=4.05(单级圆柱齿轮传动的传动比常用范围为i齿轮=3~5)2.4运动参数及动力参数计算电动机轴为0轴，减速器高速轴为1轴，减速器低速轴为2轴，滚筒轴为3轴相邻两轴间的传动比表示为i01、i12、i23；相临两轴间的传动效率为η01、η12、η23；；各轴的输入功率为P0、P1、P2、P3；各轴的转速为n0、n1、n2、n3；各轴的输入转矩为T0、T1、T2、T3在设计计算传动装置时，通常用电动机所需的工作功率Pd进行计算，而不用电动机的额定功率Ped只有当有些通用设备为留有储备能力以备发展，或为适应不同工作的需要，要求传动装置具有较大的通用性和适应性时，才按额定功率Ped来设计传动装置传动装置的输入转速可按电动机额定功率时的转速,即满载转速nm计算，这一转速与实际工作时的转速相差不大0轴（电机轴）P0=Pd=2.55KWn0=nm=960 r/minT0=9550×（P0/ n0）=9550×（2.55/ 960）=25.36N·m1轴（高速轴）P1=P0×η01=2.55×ηV带=2.55×0.96=2.45KWn1=n0/i01带=960/2=480 r/minT1=9550×（P1/ n1）=9550×（2.45/ 480）=48.70N·m2轴（低速轴）P2=P1×η12=2.45×(η轴承×η齿轮)=2.45×(0.98×0.97)=2.33KWn2= n1/i12齿轮=480/4.05=118.52 r/minT2=9550×（P2/ n2）=9550×（2.33/ 118.52）=187.18N·m3轴（滚筒轴）P3=P2×η23=2.33×(η轴承×η联轴器)=2.33×(0.98×0.99)=2.26KWn3= n2=118.52r/minT3=9550×（P3/ n3）=9550×（2.26/ 118.52）=182.10N·m运动与动力参数的计算结果汇总如下表：轴名功率P/KW转矩T（N·m）转速n/（r/min）传动比i效率η输入输出输入输出电机轴1轴2轴滚筒轴2.452.332.262.5548.70。