课程设计--1-B设计一带式输送机传动传动装置.doc

装 订 线 机械设计课程设计计算说明书 设计题目： 1-B设计一带式输送机传动传动装置 复合材料与工程 专业 XX班 设计者 ： XX 指导教师： XXX 20XX年 9 月 2 日 XX大学目录一、设计任务书- 1 -二、传动方案拟定- 1 -三、设计计算过程- 2 -（一）电动机的选择- 2 -（二） 传动比分配- 2 -（三）传动系数设计- 2 -（四）V带传动的设计计算- 4 -（五）圆柱齿轮传动设计- 6 -（六）轴的设计- 9 -（七）轴承的选择与计算- 15 -（八）键连接的选择和计算- 17 -（九）联轴器的选择- 18 -（十）箱体设计- 18 -（十一）润滑和密封设计- 21 -四、 设计小结- 22 -五、参考资料- 22 -计算项目及内容主要结果一、设计任务书 设计一链板式输送机传动装置：设计参数：输送链的牵引力F=1.25kN；输送链的数度v=1.8m/s；输送带滚筒的直径D=250mm。工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期10年（每年300个工作日），小批量生产，两班制工作，输送机工作轴转速允许误差为5%。链板式输送机的传动效率为0.9 。二、传动方案拟定传动简图如图所示，发电机输出功率通过带传动输入齿轮传动机构，齿轮传动机构实现减速后，通过联轴器输入工作机。 三、设计计算过程（一）电动机的选择查取工况系数, （2） 传动比分配 传动比分配一般原则 平带传动 V带传动单级荐用值 单级最大值 5 7 且，符合要求（三）传动系数设计1、 各轴转速 n (r/min)电机轴1转速：小齿轮轴2转速：大齿轮轴3转速：2、 各轴输入功率 P （kw）电机轴输入功率：小锥齿轮轴输入功率:大锥齿轮轴输入功率:滚筒轴轴输入功率:3、 各轴输入转矩 T（）电机轴输入转矩：小锥齿轮轴输入转矩:大锥齿轮轴输入转矩:滚筒轴轴输入转矩:电机轴1轴2轴3滚筒轴4功率p/kw32.882.7662.71转矩T/(Nm)20.0350.0192.09188.22转速n/(r/min)1430550137.5137.5（四）V带传动的设计计算1.确定设计功率题目为减速带传动，查表6-6得工作情况系数：2. 选择带的型号由，据图6-10选择A型普通V带。3. 传动比4. 确定带轮基准直径5.验证带的速度： 6. 轴的实际转速 7. 初定中心距8.所需带的基准长度查表取9.确定实际轴间距：安装时所需最小轴间：张紧或补偿伸长所需最大轴间：10.验算小带轮包角：包角合适。11. 单根带传递基本额定功率由12.考虑传动比影响，额定功率增量，由表6-4（b）13.V带根数14.计算单根v带的初拉力查表得A型V带10、计算压轴力：11、带轮结构设计小带轮选用实心式结构，大带轮选用腹板式结构，均采用HT150铸造。12、设计结论选A型普通V带3根，带长1550mm，中心距为502mm，设计带速v=6.7m/s，传动比i=2.78,带轮基准直径 （五）圆柱齿轮传动设计1、 选定齿轮材料、齿数及齿宽系数 由传动方案根据减速器设计要求，选用斜齿轮传动，8级精度。1).选材料小锥齿轮材料：40Cr，调质，大锥齿轮材料：45钢，调质， 。2).选齿数小齿轮齿数：大齿轮齿数：3).由表8-4,选取齿宽系数 选择螺旋角,4) .计算几何参数2、 按齿面接触强度计算(1)、确定计算参数a、查表8.3可取载荷系数K=1.2 b、计算转矩 c、对于钢对钢的齿轮，弹性影响系数d、区域系数e、 f、计算寿命系数 g、计算（2）计算齿轮参数a、b、3、 按齿根弯曲疲劳强度计算（1）确定计算参数a、计算复合齿形系数 计算当量齿轮 b、计算螺旋角系数 据式8.12c、 计算d、计算寿命系数e、计算寿命系数 由表8.5取安全系数（2）计算齿根弯曲疲劳强度a）判断大、小轮的弯曲疲劳强度比较4、 确定模数 综合考虑齿面接触疲劳强度与齿根弯曲疲劳强度， 取标准模数m=2mm。5、 计算中心距 圆整中心距6、 修正螺旋角7、 计算齿轮几何尺寸 8、计算节圆速度 9、 选择齿轮精度等级 据表8.7和8.8选择8级精度齿轮。10、设计结论 齿轮材料：小齿轮40Cr，调质；大齿轮45钢，调质； 齿轮精度：8级精度 齿轮基本参数： 齿轮主要尺寸：（六）轴的设计1、 大齿轮所在轴的设计(1) a、输出轴上的转矩 作用在齿轮上的力 圆周力 径向力b、初定轴的最小直径选取制作轴的材料为45钢，调质处理，查表取，此处取 ，轴的最小直径为安装联轴处轴的直径，则d1=32mm；对于采取腹板式的V带带轮L=2d=64mm,可取L1=70mm同时选择联轴器型号，轴的转矩变化较小，取按照计算转矩应小于联轴器公称转矩，查表选用LT6型弹性柱销联轴器，其工程转矩为250。半联轴器孔径d=32mm；半联轴器长度为L=82mm,半联轴器与轴配合的毂孔长度l=50mm。c、由于,且齿轮所在的轴的长度以便应缩进2-3mm以便轴肩对齿轮进行定位，大带轮的定位轴肩，d、由于d1=32mm,则位于三、六两段轴轴承可选用7208AC角接触球轴承，。则三、六段轴颈为d3=d5=40mm,轴长L3,L6B=18mm，由于两轴承间靠套筒定位且装有甩油环，取L3=40mm;取L6=28mm。e、依据设计要求，综合上述数据，轴2可设计为d2=36mm,L2=37mmf、输入轴参数总结d1=32mm、L1=70mm；d2=36mm，L2=47mm；d3=d6=40mm，L3=40mm；d4=44mm，L4=50mm；d5=48mm，L5=10mm；d6=40mm，L6=28mm。设计图如下：(2) 轴的强度校核a、 大齿轮上力的分析b、将轴分成三段，段1：左周端至左轴承；段2：左轴承至右轴承；段3：右轴承至齿轮。c、此段轴扭矩恒为=36700N.mm，弯矩图为d、最大弯矩和扭的截面为右轴承所在轴段，需进行强度校核。此处载荷值为载荷水平面H垂直面V支反力F=923.5N=923.5N=1035N=331N弯矩M=36940N.mm=41400N.mm=13240N.mm总弯矩转矩T轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取，轴的计算应力为 已选轴承材料为45钢，调质处理，查表得=60Mpa,故安全。2、 输人轴的设计(1)轴的设计a、轴分六段，由左到右依次命名轴1，轴2.b、初定轴的最小直径选取制作轴的材料为45钢，调质处理，查表取，输入轴最小径处与V带大带轮直接相连，用A型平键进行周向定位，所以对于采取腹板式的V带带轮L=2d=42mm,可取L1=50mm。C、由于d1=21mm，大带轮用需用轴2进行轴肩定位，h=0.1d=2mm，d2=d1+2h=25mm。d、选取型号为7017AC角接触球轴承，根据工作要求可取d3=d6=35mm,e、轴2处装配轴承端盖，根据选用轴承，端盖，定位采用4个M8螺钉，轴2长度。轴3处需配合轴承，由于采用脂润滑，因此L3=17+8+2=27mm。轴5处d5=56mm，L5=54mm 4、6段轴为轴向定位，d4=d6=41mm轴3、7处需配合轴承，由于采用脂润滑，L3=L7=17+10=27mm。f、参数设计总结d1=21mm，L1=50mm；d2=25mm，L2=47mm；d3=35mm，L3=27mm；d4=41mm，L4=10mm；d5=54mm，L5=55mm；d6=41mm，L6=10mm；d7=35mm，L7=27mm设计图形如下：(2) 轴的强度校核b、 小齿轮上力的分析T=50b、将轴分成三段，段1：联轴器处至左轴承；段2：左轴承至齿轮；段3：齿轮至右轴承。c、扭矩恒为=50000N.mmd、最大弯矩和扭矩的截面为齿轮所在轴段，需进行强度校核。此处载荷值为载荷水平面H垂直面V支反力F=961.5N=961.5N=954N=605N弯矩M=39421.5N.mm=39114N.mm=24805N.mm总弯矩转矩T轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取，轴的计算应力为 已选轴承材料为45钢，调质处理，查表得=60Mpa,故安全。弯矩图为（七）轴承的选择与计算(1)输出轴选用轴承为7208AC，在上述轴的强度校核中以求出两轴承的径向力与轴向力：查表知7207AC轴承计算系数e=0.68有查表知当量动载荷系数为轴承在运转过程中有轻微振荡，查表知，则有由于，按轴承1的受力大小验算寿命圆锥滚子轴承，额定寿命为故轴承7208AC能满足预计计算说明要求。(2) 输入轴选用轴承为7207AC，在上述轴的强度校核中以求出两轴承的径向力与轴向力：e=0.68有查表知当量动载荷系数为轴承在运转过程中有轻微振荡，查表取，则有由于，按轴承1的受力大小验算寿命圆锥滚子轴承，额定寿命为故轴承7207AC能满足预计计算说明要求。（八）键连接的选择和计算（1） 大轴齿轮处键连接此处选用L=45mm,b=14mm，h=9mm的A型平键，连接中带轮材料最弱为45钢，查表知45钢为100120Mpa，一般取其平均值=110Mpa。键的工作长度为则强度足够。（2） 大轴轴1处键连接选用A型平键，键长40mm，b=10mm,h=8mm,连接中联轴器材料最弱为45号钢，铸铁为100120Mpa，一般取其平均值=110Mpa。键的工作长度为则该平键连接强度足够。（3） 小轴轴1处连接选用A型平键周向定位，键长40mm，bh=66，连接中齿轮材料最弱为45钢，查表知45钢为100120Mpa，一般取其平均值=110Mpa。键的工作长度为则该平键连接强度是足够的。（九）联轴器的选择选取制作轴的材料为45钢，调质处理，查表取，轴的最小径与联轴器相连，联轴器,计算转矩应小于联轴器公称转矩，查标准GB/T 5014-2003，可选用弹性套柱销联轴器LT6，起公称转矩为250Nm。（十）箱体设计铸造减速器箱体结构尺寸名称符号尺寸(mm)箱座壁厚8箱盖壁厚8地脚螺栓直径16地脚螺栓数目n4箱座凸缘厚度b12箱盖凸缘厚度12箱座底凸缘厚度20轴承旁连接螺栓直径12箱盖与箱座连接螺栓直径8连接螺栓的间距170轴承盖螺钉直径8视孔盖螺栓直径6定位销直径d6至外箱壁距离22/18/13至凸缘边缘距离20/11轴承旁凸台半径16凸台高度h43外箱壁至轴承座断面距离 35-38大齿轮顶圆与内箱壁距离9齿轮端面与内箱壁距离9箱盖肋厚6.8箱座肋厚6.8轴承盖外径102（小轴）120（大轴）轴承旁连接螺栓距离118（小轴）132（大轴）（十一）润滑和密封设计由于齿轮圆周速度2m/s，故采用脂润滑，选用全损耗系统用油L-AN68。4、 设计小结课程设计是机械设计中最为重要的实践环节，通过具体对问题进行思考和设计，才真正理解了设计的严谨性和创造性，也理解了机械工作的辛苦和精密。设计过程中开始遇到了很多问题，有些参数选错不得不推到重来，一开始为了方便选择了直齿圆柱齿轮，后来发现还是斜齿圆柱齿轮符合要求，所以重新全部算过。第一次学习CAD软件，很不熟练，感觉挫折而失望，但是要有不怕困难的精神，最终完成了绘制任务。这次课程设计我收获颇丰，培养了我综合运用机械设计解决实际问题的能力，现在对任何可看到的机械都有一种亲切感：会不自主的分析它的结构，看它设计的巧妙性。机械不是冰冷的，一台设计严谨，功能强大的机械本身就有很高的艺术性。这次课程设计加强了我对结构的剖析能力，对机械世界的认知深入了一个层次。我想，这对我主修课程的学习，将来对各种机械式实验器材的原理理解和应用，都是有很大帮助的。选用Z型V带