矿用耙斗装岩设备传动装置设计.doc

机械设计课程设计说明书1专专 业业 课课 程程 设设 计计 说说 明明 书书设计题目：设计题目：矿用耙斗装岩设备传动装置设矿用耙斗装岩设备传动装置设计计学生姓名：学生姓名： 学生学号：学生学号： 专业班级：专业班级： 指导教师：指导教师： 王洪欣王洪欣 中国矿业大学机电工程学院中国矿业大学机电工程学院机械设计课程设计说明书2目录目录1·机械设计课程设计任务书·····················42·传动装置总体设计方案·······················53·电动机的选择计算··························4·传动系统运动学和动力参数计算········……………………5·传动零件的设计计算························5.1 高速级齿轮参数设计的计算····················5.2 第二级齿轮的参数设计计算····················6·轴系零件的设计计机械设计课程设计说明书3算························7·键的选择与强度验算··························8·轴承的选择与寿命计算························9·联轴器的选择·······························10·离合器的选择······························11·减速器润滑与密封························12·减速器的结构与附件设计····················机械设计课程设计说明书413·设计小结···································14·参考文献·······································一．一．机械设计课程设计任务书机械设计课程设计任务书机械设计课程设计说明书51·设计条件1）机器功用 将开采的散块岩石，用耙斗装到运输机上；2）工作情况 通过离合器控制耙斗的工作和返回，工作中载荷不匀，有中等冲击；3）运动要求 耙斗运动误差不超过 7%；4）工作能力 储备余量 15%；5）使用寿命 8 年，每年 300 天，每天 8 小时，主动滚筒，返回滚筒定期交换；6）检修周期 半年小修，两年大修；7）生产批量 单件，小批量生产；8）生产厂型 中型机械厂。

2·原始数据题号 I1 主滚筒工作拉力(kN) 6 （ kN ）主滚筒圆周速度 1.0 （ m/s ）主滚筒工作直径 240 （ mm ）3·设计任务1）设计内容 电动机选型；传动件设计；减速器 ○ 1○ 2○ 3设计；离合器选型设计；滚筒轴系设计；○ 4○ 5滚筒设计；其他○ 6○ 72）设计工作量 传动系统安装图 1 张；减速器装配图 1○ 1○ 2张；零件图 2 张；设计计算说明书一份○ 3○ 44·设计要求机械设计课程设计说明书61）要求减速器设计成 锥—圆柱齿轮减速器；○ 12）设计时，减速器中要求 直齿二··传动装置总体设计方案传动装置总体设计方案1. 组成：传动装置由 电动机、减速器、离合器、滚筒、纤绳、换向滑轮2. 特点：通过两个离合器的分时离、合，可以达到耙斗上下运动的要求3. 确定传动方案 其传动方案如下：1121—电动机 2—减速箱初步确定传动系统总体方案如上图所示：减速器采用二级变速，其中采用一对圆锥直齿、一对圆柱直齿轮机械设计课程设计说明书7机械设计课程设计说明书8三、电动机的选择计算三、电动机的选择计算1、工作机输入功率计算已知工作机的阻力和速度,则工作机的输入功率为WFWVwP（Kw）1000wvFPw w式中 KwFw5 . 7smvw/1.1式中机械传动装置的总效率(由电动机至工作机的输入端)62 5433 22 1查表可得：齿式联轴器效率 =0.99；1球轴承效率 =0.99；2闭式圆锥齿轮传动效率（按 8 级）95. 03闭式圆柱齿轮传动效率（按 8 级）97. 04油池内油的飞溅和密封摩擦效率 97. 05卷筒效率 96. 0662 5433 22 123296.097.097.095.099.099.0783. 010001 . 175001000ww wvFP由于工作余量 15%，所以取系数 K=1.1515. 154.10KPPW783. 0KwPw54.10机械设计课程设计说明书92)确定电动机型号查表 16-2 得：可选 Y 系列的 Y180L-6 型 额定功率为 15Kw满载转速为 970 r/min2` 确定电动机型号通过上述计算查表 16-2 得：型号： Y180L-6 型额定功率：15kW同步转速：1000r/min满载转速：970r/min铁心长度/mm: 200气隙长度/mm: 0.45定子外径/mm: 290定子内径/mm: 205定子线规 nc-dc: 1-1.50每槽线数: 34并联支路数: 2绕组型式: 双层叠式节距: 1～9槽数 Z1/Z2: 54/44转动惯量/(kg·m^2): 0.207质量/kg: 195P=12.121 Kw机械设计课程设计说明书10四、传动系统运动学和四、传动系统运动学和动力学参数计算动力学参数计算1、分配传动比（1）总传动比 i在上边已确定电动机满载转速为 n＝970r/min，运行速度为 v=1.1m/s，滚筒直径为 D=280mm，利用公式 5.6 计算滚筒转速（r/min）07.7528014. 3/1 . 1100060/100060'Dvn用公式 5－5 计算总传动比＝970/75.07＝12.92/in n（2）分配传动比21iii从减速器的高速轴开始为各轴命名为：1 轴、2 轴。

——第 1 轴至第 2 轴，即锥齿轮的传动比1i——第 2 轴至第 3 轴传动比2i又知道92.1225. 025. 01ii23.3/92.12/12iiii=12.9223.31i42i机械设计课程设计说明书112、传动装置运动参数的计算（1）各轴转速计算从减速器的高速轴开始命名各轴为 1 轴 2 轴 3 轴1 轴转速 (r/min)1/970/01inn2 轴转速 (r/min)23. 3/970/112inn3 轴转速min/4/31.300/223rinn(75.08-75.07)/75.07=0.13%e 查表 10.5 11/2653/ 27610.96A R 10.44x 11.23y 故 111111.50.44 2761 1.23 26536717pPfx Ry AN因>e 查表 10.5 22/2439/ 48780.5AR 20.44x 21.23y 222221.50.44 4878 1.23 24397719pPfx Ry AN5)计算轴承寿命因，故应按计算，由表 10.3 取温度系数 21PP2P1tf故 66310101 40400/771924636060 970t hf CLhnP故可满足要求，必须在小修时更换轴承II 轴查表选择深沟球轴承 61908,该轴承参数如下d=40mm,D=62mm,B=12mm, ,,采用脂润滑,极限转速为13.7rCkN9.9orCkN9500r/min.12653AN22439AN1.5pf 10.44x 11.23y 16717PN20.44x 21.23y 27719PN1tf2463hLhd=40mmD=62mmB=12mm, ,13.7rCkN9.9orCkN机械设计课程设计说明书411）轴承支反力（1）水平支反力1949HRN23426HRN（2）垂直支反力1391vRN21263vRN（3）合成支反力2222 1119493911026HvRRRN2222 222342612633651HvRRRN3）计算轴承所受当量动载荷轴承中等冲击，由表 10.6 载荷系数1.3pf ，查表 10.5 并插值计算 0orA C0.194e 因查表 10.5 并插值计算1/0A Re111,0xy故当量动载荷1111()1.3 (1 10260 0)1333pPfx Ry AN 因查表 10.5 并插值计算2/0A Re221,0xy故222221.31 3651 04746pPfx Ry AN1949HRN23426HRN1391vRN21263vRN11026RN23651RN11333PN24764PN机械设计课程设计说明书42(5）计算轴承寿命因，故应按计算，由表 10.3 取温度系数21PP2P1tf 36610101 1370013216060 3004764t hf CLhnP满足要求，但必须在半年小修时更换轴承III 轴查表选择深沟球轴承 61814,该轴承参数如下d=70mm,D=90mm,B=10mm, ,,采用脂润滑,极限转速12.1rCkN11.9orCkN为 6300r/min.1）轴承支反力（1）水平支反力13102HRN23475HRN（2）垂直支反力1112vRN2127vRN（3）合成支反力2222 11131021123104HvRRRN1321hLhd=70mmD=90mmB=10mm, ,12.1rCkN11.9orCkN13102HRN23475HRN1112vRN2127vRN13104RN23477RN机械设计课程设计说明书432222 22234751273477HvRRRN3）计算轴承所受当量动载荷轴承中等冲击，由表 10.6 载荷系数1.3pf ，查表 10.5 并插值计算 0orA C0.194e 因查表 10.5 并插值计算1/0A Re111,0xy故当量动载荷1111()1.3 (1 31040 0)4035pPfx Ry AN 因查表 10.5 并插值计算2/0A Re221,0xy故222221.31 347704520pPfx Ry AN(5）计算轴承寿命因，故应按计算，由表 10.3 取温度系数21PP2P1tf 36610101 1210042636060 754520t hf CLhnP满足要求，但必须在半年小修时更换轴承14035PN24520PN4263hLh机械设计课程设计说明书44机械设计课程设计说明书45。