带式输送机传动装置课程设计.doc

1、 课程设计说明书题目: 设计带式输送机传动装置 院 系：专业班级：学 号：学生姓名： 指导教师： 20xx年 5月 10日目 录设计任务书P3第一部分 传动装置总体设计P4第二部分 各齿轮的设计计算P8第三部分 轴的设计13第四部分 校核P21第五部分 主要尺寸及数据P23第六部分设计心得P26设 计 任 务 书一、 课程设计题目：设计带式输送机传动装置（简图如下）原始数据：已知条件：（1） 工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，允许输送带速度误差为+0.5%;（2） 使用折旧期：8年;（3） 动力来源：电力，三相交流，电压380/220V；（4） 滚筒效率：0.96（包括滚筒与轴承的效

2、率损失）。设计工作量：（1） 减速器装配图1张（A0）；（2） 零件工作图13张（A4）；（3） 设计计算说明书1份。二、 课程设计内容1）传动装置的总体设计。2）传动件及支承的设计计算。3）减速器装配图及零件工作图。4）设计计算说明书编写。本组设计数据：第二组数据：输送带工作拉力F/kN 3.4 。 输送带工作速度v/(m/s) 1.0 。 卷筒直径D/mm 300 。已给方案：外传动机构为V带传动。 减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。第一部分 传动装置总体设计一、 传动方案（已给定）1） 外传动为V带传动。2） 减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。3） 方案简图如下：二、该方案的优缺点： 该

3、工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速，这是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。原动机部分为Y系列三相交流异步电动机。 总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。计 算 与 说 明三、电动机选择1）选择电动机的类型和结构形式（

4、Y系列三相交流异步电动机）2）确定电动机的功率Pd工作机所需功率：PwFv/10003.41031.0/1000 Kw3.4Kw传动装置总效率：V带传动效率10.96 传动滚筒效率20.96 滚动轴承效率30.99 联轴器效率40.99 齿轮传动效率50.97123342520.960.960.9930.9920.9720.825电动机的输出功率：Pd Pd Pw/4.3/0.825 Kw5.21Kw3) 确定电动机转速nd滚筒轴的工作转速n601000v/D6010001.03.1430063.69r/min取V带传动的传动比i124,二级圆柱齿轮减速器的传动比i2840,则总传动比的合理范

5、围为i16160,故电动机转速的可选范围为ndin(16160)63.961023.3610233.6 r/min根据功率及转速，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及总传动比，选定电动机型号为Y112M-2四、计算总传动比和分配传动比Y112M-2电动机的满载转速nm,工作机主轴的转速n1） 计算总传动比inm/n2890/63.9645.182） 分配传动装置各级传动比取V带传动比i03,则减速器的传动比ia为iai/i045.18/315.06取二级齿轮减速器高速级传动比为i11.4i2则iai1i21.4i22低速级传动比为i2Error! No bookmark name given

6、.3.28高速级传动比为i11.4i21.43.284.59五、计算传动装置的运动和动力参数 1） 各轴转速 nnm/i02890/3963.33r/min nn/i1 963.33/4.59209.88r/min nn/i263.97/3.2819.50r/min2） 各轴的输入功率轴 PPd45.210.995.16Kw轴 PP355.160.990.974.96Kw轴 PP354.960.990.974.76Kw滚筒轴 PwP344.760.990.994.67Kw3) 各轴的输入转矩电动机轴的输出转矩Td9550Pd/nm95505.21/289017.22Nm其他各轴的输入转矩轴 T

7、9550P/n195505.16/963.3351.15Nm轴 T9550P/n95504.96/209.88225.96Nm轴 T9550P/n95504.76/19.502331.18Nm滚筒轴 Tw9550Pw/n95504.67/63.69700.24Nm第二部分 各齿轮的设计计算一、高速级减速齿轮设计（直齿圆柱齿轮）1.齿轮的材料，精度和齿数选择，因传递功率不大，转速不高，材料按表7-1选取，都采用45号钢，锻选项毛坯，大齿轮、正火处理，小齿轮调质，均用软齿面。齿轮精度用8级，轮齿表面精糙度为Ra1.6，软齿面闭式传动，失效形式为占蚀，考虑传动平稳性，齿数宜取多些，取Z1=34 则Z

8、2=Z1i=344.5=153 2.设计计算。（1）设计准则，按齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度校核。（2）按齿面接触疲劳强度设计 T1=9.55106P/n=9.551065.21/63.69=781212 Nmm由选取材料的接触疲劳，极限应力为 HILim=580 HILin=560选取材料弯曲疲劳极阴应力 HILim=230 HILin=210应力循环次数N计算 N1=60n, at=60(836010)=6.64109 N2= N1/u=6.64109/2.62=2.53109查得接触疲劳寿命系数；ZN1=1.1 ZN2=1.04 查得弯曲 ；YN1=1 YN2=1查得接触疲

9、劳安全系数：SFmin=1.4 又YST=2.0试选Kt=1.3求许用接触应力和许用弯曲应力 将有关值代入得 则V1=(d1tn1/601000)=1.3m/s ( Z1 V1/100)=1.3(34/100)m/s=0.44m/s查图得Ka=1.05 Ka=1.25 K=1.08取K=1.05.则KH=KaKvKK=1.42,修正 M=d1/Z1=1.96mm 取标准模数：m=2mm(3) 计算几何尺寸d1=mz1=234=68mm d2=mz2=289=178mm a=m(z1z2)/2=123mm b=ddt=168=68mm 取b2=65mm b1=b2+10=753.校核齿根弯曲疲劳

10、强度查得，YFS1=4.1，YFS2=4.0 取Y=0.7校核大小齿轮的弯曲强度.二、低速级减速齿轮设计（直齿圆柱齿轮）1.齿轮的材料，精度和齿数选择，因传递功率不大，转速不高，材料按表7-1选取，都采用45号钢，锻选项毛坯，大齿轮、正火处理，小齿轮调质，均用软齿面。齿轮精度用8级，轮齿表面精糙度为Ra1.6，软齿面闭式传动，失效形式为占蚀，考虑传动平稳性，齿数宜取多些，取Z1=34 则Z2= Z1i=343.7=104 2.设计计算。（1） 设计准则，按齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度校核。（2）按齿面接触疲劳强度设计，由式 T1=9.55106P/n=9.551065.20/14

11、8=335540 Nmm由图选取材料的接触疲劳，极限应力为 HILim=580 HILin=560选取材料弯曲疲劳极阴应力 HILim=230 HILin=210应力循环次数N计算 N1=60n at=60148(836010)=2.55109 N2= N1/u=2.55109/3.07=8.33108 由图查得接触疲劳寿命系数；ZN1=1.1 ZN2=1.04 由图查得弯曲 ；YN1=1 YN2=1 由图查得接触疲劳安全系数：SFmin=1.4 又YST=2.0 试选Kt=1.3求许用接触应力和许用弯曲应力 将有关值代入式(7-9)得则V1=(d1tn1/601000)=0.55m/s( Z

12、1 V1/100)=0.55(34/100)m/s=0.19m/s查图得Kv=1.05 Ka=1.25 K=1.08取K=1.05.则KH=KaKvKK=1.377 修正 M=d1/Z1=2.11mm取标准模数：m=2.5mm(3) 计算几何尺寸d1=mz1=2.534=85mm d2=mz2=2.5104=260mm a=m(z1z2)/2=172.5mm b=ddt=185=85mm取b2=85mm b1=b2+10=953.校核齿根弯曲疲劳强度查得，YFS1=4.1，YFS2=4.0 取Y=0.7校核大小齿轮的弯曲强度. 总结：高速级 z1=34 z2=89 m=2 低速级 z1=34 z2=104 m=2.5第三部分 轴的设计高速轴的设计1.选择轴的材料及热处理由于减速器传递的功率不大，对其重量和尺寸也无特殊要求故选择常用材料45钢,调质处理.2.初估轴径按扭矩初估轴的直径,查表10-2,得c=106至117,考虑到安装联轴器的轴段仅受扭矩作用.取c=110则: D1min= D2min=D3min=3.初选轴承