链式输送机传动装置设计

1、 学 生 实 训 报 告 实训类别： 机械课程设计 院 别： 机电学院 专 业： 机械电子工程 班 级： 09机电本 姓 名： 学 号： 指导教师： 高峰 教务处制 2011年 月 日目录§一机械设计课程设计任务书3§二传动方案的分析4§三电动机选择，传动系统运动和动力参数计算4一、电动机的选择4二、传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配5三、运动参数和动力参数计算5§四传动零件的设计计算6一、V带传动设计6二、直齿圆柱齿轮设计9（一）高速级直齿圆柱齿轮设计计算表9（二）低速级直齿圆柱齿轮设计计算表14（三）直齿轮设计参数表18§五轴的设计计

2、算19一、轴的结构设计19二、轴的结构设计21三、轴的结构设计23二、校核轴的强度25§六轴承的选择和校核29§七键联接的选择和校核30一、轴大齿轮键的选择30二轴大齿轮键的校核31§第八章联轴器的选择31§九减速器的润滑、密封和润滑牌号的选择32一、传动零件的润滑32二、减速器密封32§十减速器箱体设计及附件的选择和说明33一、箱体主要设计尺寸33二、附属零件设计35§十一设计小结37§十二参考资料38§1机械设计课程设计任务书题目（四）链式输送机传动装置设计一、 设计条件及要求1. 传动方案要求如下图所示2.

3、设计内容：选择合适的电动机型号；设计带传动和圆锥齿轮减速器。3. 工作条件：单向运转，载荷平稳，重载启动，两班制工作，输送链速度容许误差为±5%，输送链效率=0.9。4. 使用年限：8年5. 生产批量：小批量生产1， 原始数据已知条件原始数据编号123456输送链拉力F（N）2.1×1032.4×1032.7×1033×1033×1033×103输送链速度v（m/s）0.90.80.90.60.81输送链链轮直径D(mm)1001251401001201402， 设计工作量1. 设计说明书1份2. 圆锥齿轮减速器装配图1张(

4、一般要求1:1)3. 减速器零件图13张（具体在完成装配图并经指导老师审阅后，由指导老师指定）(要求所有工程图按1:1绘制)§1电动机选择，传动系统运动和动力参数计算一、电动机的选择1.确定电动机类型 根据用途，选用Y系列三相交流异步电动机。2.确定电动机的容量（1）输送链上所需功率PwPw= Fv/1000 =3000×0.8/1000=2.4Kwnw=60v×1000/d=60×0.8×1000/×120=127.4 r/min (2)电动机所需的输出功率为了计算电动机的所需的工作功率Pd，先要确定从电动机到工作机之间的总功率总。

5、设1、2、3、4、分别为V形带传动、轴承、锥齿轮、输送链、，由2表1-7查得1 = 0.96，2 = 0.98，3 = 0.95，4 = 0.9，则传动装置的总效率为 总=12234= 0.96x 0.982 x 0.95x 0.9=0.7882.4/0.788Kw=3.05Kw3.选择电动机转速查机械设计手册推荐的传动副传动比合理范围 普通V带传动比 i带=24 锥齿轮传动比 i锥=23 则传动装置总传动比的合理范围为 i总=i带×i锥 i总=（24）×（23）=412电动机转速的可选范围为nd=i总×nw=（412）×127.4=509.61528.

6、8r/min根据电动机所需功率和同步转速，查机械设计手册，符合这一范围的常用同步转速有1000，满载转速940r/min，同步转速1500r/min，满载转速1420r/min，从成本和结构来考虑，选用Y1326，其同步转速为1000r/min满载转速为960r/min。二、传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配1.传动装置总传动比 i总= nm / nw=960/127.47.54式中nm-电动机满载转速，960r/min; nw-输送链链的工作转速，127.4 r/min。2.分配传动装置各级传动比 分配传动比: 带传动比为：i带=2.8锥齿轮传动比为：i锥 = i总/ i带 =7.54

7、/2.8/=2.7三、运动参数和动力参数计算 1.各轴转速计算 96r/min n= nm / i带 = 342.86r/min n2= n / i锥 =126.98r/minnW= n2= 126.98r/min2.各轴输入功率 P0= Pd=3.05P1= Pd带= 2.93 P2= P轴承链条=2.67Pw= P3=P轴承链条=2.43.各轴输入转矩T0 = 9550Pd/n0 =30.3·mT1= 9550P1/n1=81.6·m T2 = 9550P2/n2= 200.8·mTw= 9550Pw/nw = 180.5·m§2传动零件的

8、设计计算一、V带传动设计1.设计计算表项目计算（或选择）依据计算过程单位计算（或确定）结果(1)确定计算功率PcaPc=0查1表8-7Pc=1.1×3.053.355(2)选择带的型号由n0和Pc查8-11V带选型图n0=960 r/min Pc=3.355Kw-选A型V带(3)选择小带轮直径查1 表8-6及8-8100100(4)确定大带轮直径=查1 表8-6及8-8=2.8×100280(5)验算传动比误差Di=(2.8-280/100)/2.8×100%-0(6)验算带速V=(3.14*100*960)/60*10005.024(7)初定中心距=(0.72)

9、( +) =(0.72)(100+280)500(8)初算带长=2*500+3.14/2(100+280)+(280-100)(280-100)/4*500 1629(9)确定带的基准长度查1表8-2选标准值，最接近的1600(10)计算实际中心距离（取整）=500+(1600-1629)/2485.5(11)安装时所需最小中心距（取整）476(12)张紧或补偿伸长量所需最大中心距548(13)验算小带轮包角度158.8(14) 单根V带的基本额定功率查1表8-4a插值法 =1.091.09(15) 单根V带额定功率的增量查1表8-4b插值法=0.12 0.12(16) 长度系数查1表8-2=

10、0.990.99(17)包角系数查1表8-5插值法=0.960.96(18)单位带长质量查1表8-3=0.10.1(19)确定V带根数根3(20)计算初拉力181.1(21)计算带对轴的压力10682.带型选用参数表带型A型1002805.024485.5158.831068 48二、锥齿轮传动设计（一）高低速级斜齿圆柱齿轮设计计算表项目计算（或选择）依据计算过程单位计算（或确定）结果1选齿轮精度等级查1表10-8级72材料选择查1表10-1大锥齿轮35SiMn（调质）250HBW小锥齿轮40Cr（调质）260HBW3选择齿数Z个30 81 2. 74按齿面接触强度设计（1）试选KtKt=1.

11、31.3（2）区域系数ZH由1图ZH=2.52.5（3）a由1图6查得a1= 0.760 a2= 0.82 1.58(4)计算小锥齿轮传递的转矩T1Nmm81612(5)齿宽系数d由1表d =11(6)材料的弹性影响系数ZE由1表ZE =189.8MPa1/2189.8(7) 齿轮接触疲劳强度极限由1图-700=575700575（8）应力循环次数N由1式N1 = 60n1jLhN2 = N1/ i齿1 N1 = 60×342.86×1×（2×8×365×8）N2 = / 2.7（9）接触疲劳强度寿命系数KHN由1图KHN1 = 1.

12、05 KHN2 = 1.121.051.12（10）计算接触疲劳强度许用应力H取失效概率为，安全系数为S=1，由1式得H1= = H2= = H= = 668.2585.5626.85（11）试算小齿轮分度圆直径按1式（1021）试算mm75.18（12）计算圆周速度vm/s0.942（13）计算齿宽Bb = dd1tmm32.39（14）计算载荷系数K由1表10-2查得使用系数根据v= 1.16 m/s，级精度，由1图查得动载荷系数1.0 , 载荷分布系数K=1.11， KA 1.1.25 故载荷系数K=KAKV K =1.25×1.0×1.11=1.39K=1.39（1

13、5）按实际的载荷系数校正分度圆直径由1式d1=d1t=78.15×79.9（16）计算模数 mm2.665按齿根弯曲强度设计（1）计算载荷系数KK= KAKV K=1.25×1.0×1.11=1.391.39（2）计算当量齿数ZV个31.99233（4）齿形系数YFa由1表YFa1=2.52YFa2=2.142.522.14（5）应力校正系数YSa由1表YSa1=1.64YSa2=1.881.641.88（6）齿轮的弯曲疲劳强度极限由1图250240250240（7）弯曲疲劳强度寿命系数由1图1.01.01.01.0（8）计算弯曲疲劳许用应力F取弯曲疲劳安全系数S

14、1.3，由式得F1 = =F2 = =192.3184.6（9）计算大小齿轮的并加以比较结论：大齿轮的齿数值大0.02150.0217（10）齿根弯曲强度设计计算由1式mm169.1164.6§3轴的设计计算减速器轴的结构草图一、高速轴的结构设计1选择轴的材料及热处理方法查1表15-1选择轴的材料为优质碳素结构钢45；热处理方法;调质处理2确定轴的最小直径查 1表15-3， 查1的扭转强度估算轴的最小直径的公式：(118107)× mm考虑键：有两键槽时，轴径应该增大8%，则 dmin(21.8824.12) ×（1+8%)=23.63mm3确定各轴段直径并填于下

15、表内名称依据单位确定结果用键玉V带轮连接，带轴键槽d1 dmin23 mm,取d12525查 2表1-31 并观察其对称，有d225+2×（0.070.1）d1取d23030 轴承同时受径向力和轴向力，选用角接触轴承，考虑d3 d2 ，查 2表6-6，选7007C，d33535通常一根轴上的两个轴承趣相同的型号=3030小锥齿轮采用悬臂结构小于 25选择轴承润滑方式，确定与轴长有关的参数。查 2， 故选用 润滑。将与轴长度有关的各参数填入下表名称依据单位确定结果箱体壁厚查 2表11-1 =0.025a+3=0.025×152+38地脚螺栓直径及数目n查 2表11-1n=4M

16、m个df16n=4轴承旁联接螺栓直径查 2表11-1d10.75 df0.75×16=1212轴承旁联接螺栓扳手空间、查 2表11-1=18，=16=18=16轴承盖联接螺钉直径查 2表11-1d3（0.40.5）df0.5×16188轴承盖厚度查 2表11-10e=1.2 d31.2×8=9.610小齿轮端面距箱体内壁距离查 2 2，=8，所以取2=1010轴承内端面至箱体内壁距离查 2 ，由于采用脂润滑，所以=812，取=1010轴承支点距轴承宽边端面距离a查 2表6-6，a=13.513.55.计算各轴段长度。名称计算公式单位计算结果= 10714100mm

17、14mm54L（总长）L=+289（支点距离）=+254.25低速轴的结构设计1选择轴的材料及热处理方法查1表15-1选择轴的材料为优质碳素结构钢45，热处理方法为调质处理2确定轴的最小直径查1的扭转强度估算轴的最小直径的公式：(107118)× mm再查 1表15-3， 考虑键：齿轮轴径d100mm,有一键时，轴径应增大3% 5%，所以取dmin(24.8327.39) ×1+(5% 7%)=283确定各轴段直径并填于下表内名称依据单位确定结果轴承同时受径向力和轴向力，选用角接触轴承，查 2表6-6，选7308C，d13030=3535=+2×（0.070.1）

18、d243略大于37=35 354选择轴承润滑方式，确定与轴长有关的参数。查 2 故选用 润滑。将与轴长度有关的各参数填入下表名称依据单位确定结果轴承支点距轴承宽边端面距离a查 2表6-6，选7308C，a=15.315.35.计算各轴段长度名称计算公式单位计算结果1004070= 4342=3840L（总长）L=+292（支点距离）=+246.45校核高速轴的强度齿轮的受力分析=1068N=876.78N =324.33N ， =-2323.76N ， =2132.54N ， ， =-35653.63N·mm·mm·mm·mm·mm·

19、mm·mm·mm按弯扭合成校核轴的强度（1）确定轴的危险截面 根据轴的结构尺寸和弯矩图可知：危险截面是B截面（2）按弯矩组合强度校核轴危险截面强度 其抗弯截面系数：抗弯截面系数：最大弯曲应力扭剪应力 弯扭合成强度计算强度满足带轮出键链接的挤压应力为齿轮出键链接的挤压应力为取键和轴及带轮材料都为钢，查表可知所以强度足够§5轴承的选择和校核一、高速轴承的选择和校核1高速轴轴承的选择选择高速轴轴承的一对30206轴承，校核轴承，轴承使用寿命为8年，每年按365天计算。2根据滚动轴承型号，查出和。查2表6-6，KN KN3校核轴轴承是否满足工作要求（1）画轴的受力简图。（

20、2）求轴承内部轴向力分别为（a）外部轴向力两轴承的轴向力分别为 当量动载荷： ,则轴承1当量动载荷为（6）校核所选轴承由于两支承用相同的轴承，故按当量动载荷较大的轴承 计算圆锥滚子轴承的0.37 ，查1表13-6取冲击载荷系数 1.2 ，查1表13-4取温度系数 1 ，计算轴承工作寿命：=>46720h结论：轴承寿命合格§6减速器的润滑、密封和润滑牌号的选择一、传动零件的润滑1齿轮传动润滑因为锥齿轮圆周速度，故选择浸油润滑。查2表7-1,因齿面应力小于350500N/，对一般齿轮采用中全损耗系统用油（GB443-1989）, 选L-N32。2圆锥滚子轴承的润滑闭式减速器中传动件

21、常采用油浴润滑，轴承采用滚子轴承，因v2m/s, 实现油润滑比较困难，轴承应采用钠基润滑脂润滑。工作温度在-10110。C的一般中负荷机械设备轴承润滑，选用钠基润滑脂（GB492-89）, 润滑脂牌号ZN2二、减速器密封1.轴外伸端密封用毛毡圈密封2.轴承靠箱体内侧的密封用挡油环密封 3.箱体结合面的密封 用软钢纸板密封垫密封§7减速器箱体设计及附件的选择和说明一、箱体主要设计尺寸名称计算依据计算过程计算结果箱座壁厚8mm8箱盖壁厚=88箱座凸缘厚度b=1.5×8=12 12箱盖凸缘厚度=1.5×8=1212箱座底凸缘厚度=2.5×8=2020地脚螺栓直

22、径=1818地脚螺钉数目4轴承旁联接螺栓直径=0.75×18 =1414箱盖与箱座联接螺栓直径=(0.50.6) ×18 =910.8 取10联接螺栓的间距查表211-1=150200mm 150轴承端盖螺钉直径=(0.40.5) ×18 =7.29 8定位销直径d=(0.70.8)×9.6 取8、至外箱壁距离查1表11-2:=18:=16:=16 18 16 16、至凸缘边缘距离查2表5-1:=18:=16 18 16 轴承旁凸台半径轴承旁联接螺栓的=1616凸台高度根据低速级轴承座外径确定h=3535轴承座宽度=8+18+16+10=4242铸造过渡尺寸查1表11-1和 1表1-38x=3,y=15x=3,y=15大齿轮顶圆与内箱壁距离1.2×8=9.6,取=1010齿轮端面与内箱壁距离10151015，取=1010箱盖、箱座筋厚、=6.8=6.8轴承端盖外径30206:=72+5.58116轴承旁联接螺栓距离116116附属零件设计1.通气塞在机盖顶部安装手提式通气器2.油塞、封油垫采用d为M14X1.5的外六角螺塞。3. 起吊装置吊钩：K=16mm，H=12.8mm,h=6.4mm,r=2.67mm,b=20mm；§