带式运输机传动装置的设计说明书

1、带式运输机传动装置的设计目 录一、设计任务书.2二、机械课程设计说明书 31传动方案拟定（题目分析） .32电动机的选择.43计算总传动比及分配各级的传动比 .54运动参数及动力参数计算 .65传动零件的设计计算 .76轴的设计计算.127滚动轴承的选择和寿命计算.178键联接的选择及校核计算 199联轴器的选择计算.2110润滑方式、密封方式简要说明2111参考文献.23三、设计图纸26、设计任务书设计题目：带式运输机传动装置的设计1 .带式运输机传动装置的传动简图如下：主要 内容1-电动机；2v带传动；31级圆柱齿轮减速器；4联轴器:5-一卷筒；6-传谢2 .带式运输机数据见表格:数据编号

2、12345运输带工作拉力f/n11001150120012501300运输带工作速度v/(m/s)1.61.61.71.51.55卷筒直径d/mm250260270240250数据编号678910运输带工作拉力f/n13501450150015501600运输带工作速度v/(m/s)1.61.551.651.61.7卷筒直径d/mm2602502602402503 .工作条件：工作中有轻微震动，单项运转，运动带速度允许 误差为5%;工作期限为10年，每天工作300天，三班制工作， 一般用途；检修期间隔为三年。4 .生产批量：小批量生产5 .设计任务1）设计计算说明书一份，主要内容包括：（1）目

3、录；（2） 设计任务；（3）传动方案拟定（题目分析）；（4）电动机的 选择；（5）计算总传动比及分配各级的传动比；（6）运动 参数及动力参数计算；（7）齿轮传动的设计计算；（8）轴的 设计计算；（9）滚动轴承的选择和寿命计算；（10）键联接 的选择及校核计算；（11）联轴器的选择计算；（12）参考文 献；2）绘制设计草图1张，a13）绘制圆柱齿轮减速器装配图1张，a14）绘制大齿轮零件图和输出轴零件图各 1张，a3备注、设计计算说明书计算内容计算结果、传动方案拟定(题目分析)设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动(1)工作条件：工作中有轻微震动，单项运转，运动 带速度允许误差为5%;工作期限为10

4、年，每 天工作300天，二班制工作，一般用途；检修期 间隔为三年。(2)原始数据：输送带拉力f=1250n;带速v=1.5m/s; 漆筒直径d=240mm。二、电动机选择1、电动机类型的选择：y系列三相异步电动机2、电动机功率选择：(1)传动装置的总功率：3t总一刀带x刀 轴承x刀齿轮x刀联轴器x刀滚筒 =0.96x 0.993 x 0.97x 0.99x 0.96=0.86(2)电机所需的工作功率：p工作=fv/ (1000刀总)= 1250x 1.5/ (1000x 0.86)=2.183kw毛总=0.86p 工作=2.183kw3、确定电动机转速：计算滚筒工作转速：n 筒=60 x 10

5、00v/ （兀 d）=60x 1000x 1.5/ （兀 x240）= 119.43r/min按手册推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一 级减速器传动比范围ia=35。取v带传动比i1=24, 则总传动比理时范围为 =620。故电动机转速的可选 范围为 nd=i ax n 筒=716.582388.60r/min符合这一范围 的同步转速有750、1000、和1500r/min。根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电 动机型号：因此有三种传支比方案：如指导书p15页第 一表。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、 价格和 带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则 选 n=1000r

6、/min。4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及 同步转速，选定电动机型号为 y 100l2-4。其主要性能：额定功率：p=3kw,满载转速n电动 =1430r/min。三、计算总传动比及分配各级的传动比n 筒=119.43r/min电动机型号y 100l2-4p=3kwn电动=1430r/min1、总传动比： %=na/n 筒=1430/119.43=11.9742、分配各级传动比据指导书，取带i带=3 (36合理): i总二i齿轮x i带.i 齿轮=i 总/i 带=11.974/3=3.991 四、运动参数及动力参数计算 1、计算各轴转速(r/min)no=n 电机=

7、1430r/minni=no/i 带=1430/3=476.667(r/min)nii=ni/i 齿轮=119.435(r/min)niii= nii=119.435(r/min)2、计算各轴的功率(kw)p0= p 工作=2.183kwp尸p0x 刀带x 刀承=2.305x0.96x0.99=2.075kwpi产pi x刀齿x刀承=1.992kwpiii =pii x 刀承 x 刀联=1.953kw3、计算各轴扭矩(n mm)to =9550 x p/n0=9550 x 2.183 x1000/1430=14.5792 mti=tox 刀带x 刀承xi 带=14.579x0.96x0.99x

8、3 =41.567n mti产tix刀齿x刀承xi齿轮=159.308n mtiii =tii x t承 x t联 x i 带齿=159.308x 0.99x 0.99x 1=156.138n m4、各轴功率、转速、转矩列于下表轴号功率(kw)转速(r/min)转矩(n m)02.183143014.579i2.075476.66741.567丑1.992119.435159.309m1.953119.435156.138五、传动零件的设计计算1、齿轮传动的设计计算(1)选择齿轮材料及精度等级考虑减速器传递功率不在，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用45钢，调质处理，齿面硬度为179286hbs。

9、大齿轮选用45钢，调质处理，齿面硬度179286hbs;根据表选7级精度。齿面精糙度 rawl.63.2p m(2)按齿面接触疲劳强度设计轴直径由 dia(2k(u+1)/(u)d)(zezh/ -)2严 计算： 查机械设计基础170171页取0 d=1ze=189.8 zh=2.5 u=n/nii=3.991载荷系数取k=1.1根据前面数据转矩ti=41.567n m许用接触应力(t h6 h=b hlim/sh由课本查得：(t hlimzi =580mpa (t hlimz2 =550mpa通用齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求选取安全系数sh=1.0b h 1= b hliml/sh=

10、580x/1.0mpa=580mpa(t h2= (t hlim2/sh=550/1.0mpa=550mpa故得：di a(2kti(u+1)/(u 6 co(zezh/ oh)2)3=2 x 1.1 x 41567 x (3.991+1)/ ( 1 x 3)(189.8x 2.5/550) 21/3mm=43.493mm(3)选取齿轮模数：a= (1+u) d1/2= (1+3.991) x 43.493=108.532mmm=(0.0070.02)a=(0.0070.02)x 108.532m=2mm=0.75972.1706根据课本表 取标准模数：m=2mm(4)计算齿轮齿数：z 1 =

11、d 1/m=43.491/2=21.7455乙=24乙=96z2=z1u=95.786取标准值z1=24 z2=96(5)校核齿轮模数：u实=z1/z2=4au= u-u实)/u实|x100%=0.2%2.5%所以此数据合格(6)计算齿轮数据：d1 =48mmd2=192mma=120mm分度圆直径：d1=z1m=2x 24=48mmd2=z2 m=2 x 96=192mm中心距：a=1/2 (&+d2)=1/2 (48+192)= 120mm齿宽：b 2 = d dd1=1 x 48mm=48mmbi=b2 +(58)=5358mm 取 53mm齿顶高齿根高：查机械设计基础表4-2齿顶高系数

12、h； = 1.0顶隙系数c* =0.25da1=52mmda2= 196mmdf1 =43mmdf2 =187mm齿顶高 h a =从m=1 x 2=2mm齿根高 hf =(h；+c* )m=2.5mm 齿顶圆直径：da1=d1+2ha=48+2x 2=52mmda2= d2+2ha=192+2x2=196mm 齿根高直径：df1=d1-2hf =43mmdf2 =d2-2hf =187mm(6)校核齿根弯曲疲劳强度(tf=(2kti/bm2zi)yfaysaw of确定有关参数和系数：齿形系数yfa和应力修正系数ysa根据齿数zi=24,z2=96由机械设计基础表11-9相得yfa1=2.6

13、3ysa1 = 1.58yfa2=2.19ysa2=1.78许用弯曲应力ofb f=b flim y sty nt/sf由机械设计基础查得：lim1 =480mpa er flim2 =420mpa按一般可靠度选取安全系数 sf=1.25计算两轮的许用弯曲应力(tfi= (t flim1 /sf=480/1.25mpa=384mpa。f2=。flim2 /sf =420/1.25mpa=336mpa将求得的各参数代入式1=2kt1/ (b1m2zyfabsa1=2x 1.1 x41.567x 1000/(53x 22x 24) x2.63x 1.58=74.686mpa f2=2kt1/ (b

14、zm2z2)yfa2ysa2=2x 1.1x41.567x 1000/ (48x 22x 96) 乂2.19x 1.78=19.340mpa115 (2.075/476.667)/3mm=18.78mm考虑有键梢，将直径增大5%,则di=18.78x (1+5%)mm=19.719mm但考虑到轴的强度d1=26mml1=60mm. 选 d1=26mm此处与v带大轮配合，初步估算li=60mm;计算d 2处d2 =di+2ai=26+2 x (0.070.1)x 26=29.64 31.2mm因d2必须符合轴承密封元件的要求，经查表，d2=30mml2 =60mmd3=35mm取 d2=30mm

15、;此段长度包括两部分，分为外伸和内藏段而且便于轴承的拆装和对轴承加油润滑此处取l2 =60mm;计算d3处d3=d2+ (15) =4145mm,且 d3必须与轴承的内径一致，圆整 d3=35mm,初选轴承型号为6207,查附表可知，b=17mm , d=72mm ,cr =25ng=15.2kn ；此段综合考虑轴承内圈宽度，箱体的铸造误 差装配时留有余地，齿轮对称布置等取l3=32mmd4=40mml3=32mm;计算d4处d 4 =d 3 +(15)mm=3640mm,应圆整为标准直径，一般取0, 2, 5, 8尾数，取d4=40mm;此段轴间配合安装挡油环取 l 4 =10mm;计算d

16、s处d 5和小齿轮齿顶直径大小相同d5=da1=52mm;此段取 l5=bi =53mm;计算d6处此段与d 4段对称取d6=d4=40mml6=l 4 =10mm;计算d7处由于配合轴承6207 d7=35mm;此段综合考虑轴承内圈宽度，箱体的铸造 误差装配时留有余地，齿轮对称布置等取 l 7=34mm;2、输出轴的设计计算l4 =10mmd5=52mml5=53mmd6=40mml6=10mmd7=35mml7 =34mm(1)输出轴的结构设计图如下轴的结构示意图如下:(2)确定轴各段直径和长度按扭矩计算最小算轴径及其长度选用45号钢调质，硬度217255hbs根据机械设计基础教材表142

17、,取c=115djpdi115 (1.992/119.435)/3mm=29.38mm考虑有键梢，将直径增大5%,则d 1=18.78x (1+5%)mm=30.849mmd1=32mmli=85mm但考虑到轴的强度. 选 di=32mm此处与联轴器配合，初步估算 li=85mm;计算d2处d2=40mml2 =60mmd3=35mml3=43mmd4=52mml4 =46mmd2 =di +2ai =32+2 x (0.070.1)x 32=32.448 40.4mm因d2必须符合轴承密封元件的要求，经查表，取 d2=40mm;此段长度包括两部分，分为外伸和内藏段而且便于轴承的拆装和对轴承加

18、油润滑此处取l2 =60mm;计算d3处d3=d2+ (15) =4145mm,且 d3必须与轴承的内径一致，圆整 d3=35mm,初选轴承型号为 6209,查附表可知，b=19mm, d=85mm;此段综合考虑轴承内圈宽度，箱体的铸造误 差装配时留有余地，齿轮对称布置等取 l3=43mm;计算d4处d4=d3+2a3 =45+2乂 (0.070.1)x 45mm=51.354mm因为圆整为标准直径，一般取 0, 2, 5, 8 尾数，取d4=52mm;此段考虑齿轮从一端装入，故而齿轮孔径应大于轴承处轴径，并应为标准值 l4=46mm;计算d5处d5=d4+2a4=52+2x (0.070.1

19、)x 52mm =59.2862.4mm 取标准值 d5=60mm轴环宽度可取l5=10mm;计算d6处由于配合轴承6209d6=45mm;此段综合考虑轴承内圈宽度，箱体的铸造误差装配时留有余地，齿轮对称布置等取l 6=31mm;七、滚动轴承的选择及校核计算1、从动轴承：因为闭式齿轮选择直齿圆柱齿轮，考虑承受载荷和只承受径向力，主动轴承和从动轴承均选用深沟球轴承。从动轴承：根据轴径值查机械制图教材p 326附录c10- 1深沟球轴承各部分尺寸，选择6209 (gb/t276-1994)型深沟球轴承 2个。各部分尺寸如卜表：d5=60mml5=10mmd6=45mml6=31mm从动轴承型号62

20、09轴承代号尺寸/mmddb6209458519(1)寿命计划：要求轴承寿命：(十年三班制工作，按每年工作300天，每班工作8个小时)l=10x300x 24=72000h(2)计算选用轴承寿命查机械零件设计手册p810表3. 11-15基本额定动负荷cr =25.11kn动载荷系数x =1 y=0当量动载荷p = xfr yfa = 763n温度系数ft=1载荷系数fp=5 对球轴承寿命系数；=31.5父763 j106 /ftcr60n- fpp106 x60 970=181456h l =48000h轴承寿命合格主动轴承型号62072、主动轴承主动轴承：根据轴径值查机械制图教材p326附

21、录c10- 1深沟球轴承各部分尺寸，选择6207(gb/t276-1994)型深沟球轴承 2个。各部分尺寸如下表：轴承代号尺寸/mmddb6207357217寿命计划：要求轴承寿命：(十年两般制工作，按每年工作300天,每班工作16个小时）l=10x300x24=72000h计算选用轴承寿命查机械零件设计手册p810表3. 11-12基本额定动负荷cr =19.72n动载荷系数x =1 y=。当量动载荷p = xfr yfa = 786n温度系数f 载荷系数fp=5 对球轴承寿命系数；=3,106 f ftcr106 门黑 19720 )lh =|二父60n0 ( fpp ,60m 970 j

22、.5m 786)=80400h l = 48000h（主动轴承简图）八、键联接的选择及校核计算 材料选择及其许用挤压应力选择45号优质碳素钢，查机械零件设计手册p458 表 3 . 2-3其许用挤压应力(rp=110mpa(1)主动轴外伸端，d=26mm,考虑到键在轴中部安装，选择平键就可以了，且 l 1 =mm故选择 8 x 60gb1096-1990型键。b=8mm l=60mm h = 7mm静连接工作面的挤压应力：n=4t/ (dhl) =4x41567/(26x 8x60)=13.32mpa6p则：强度足够，合适(2)从动轴外伸端，d=32mm,考虑到键在轴中部安装，选择平键就可以了，且联轴器轴