带式输送机传动装置设计_机械毕业设计

1、目 录设计任务书2第一部份传动装置整体设计4第二部份V带设计6第三部份各齿轮的设计计算9第四部份轴的设计13第五部份校核19第六部份 要紧尺寸及数据21设计任务书一、 课程设计题目：设计带式运输机传动装置（简图如下）原始数据:数据编号35710运输机工作转矩17690630760620运输机带速V/ （m/s）卷筒直径D/mm320380320360工作条件：持续单向运转，工作时有轻微振动，利用期限为10年，小批量生产，单班制工作（8小时/天）。运输速度许诺误差为5%。二、课程设计内容1）传动装置的整体设计。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。每一

2、个学生应完成：1）部件装配图一张（A1）。2）零件工作图两张（A3）3）设计说明书一份（6000、8000字）。本组设计数据：第三组数据：运输机工作轴转矩机690 。运输机带速V/（m/s） 卷筒直径D/mm320已给方案：别传动机构为V带传动。减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。第一部份 传动装置整体设计一、 传动方案（已给定）1）别传动为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：该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采纳V带传动能减 小振动带来的阻碍，而且该工作机属于小功率、载荷转变不大，能够采纳V带这 种简单的结构，而且价钱廉价，标准化程度

3、高，大幅降低了本钱。减速器部份两 级展开式圆柱齿轮减速，这是两级减速器中应用最普遍的一种。齿轮相关于轴承 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发的载荷沿齿宽散布不均现象。原动机部份为Y系列三相 交流异步电动机。整体来讲，该传动方案知足工作机的性能要求，适应工作条件、工作靠得住，另外还结构简单、尺寸紧凑、本钱低传动效率高。结果计算与说明三、原动机选择（Y系列三相交流异步电动机）工作机所需功率：尸卬 7 =（见课设P9）”而= 3.14x0.32 =48尺”而一传动装置总效率：/ （见课设式2-4）7 = 0.99、=。.997 = 0.99

4、/= 0.97 T. = 0.99= 0.97 =0.99 /=0.95（见课设表 12-8）rja = 0.99 x 0.99 x 0.99 x 0.97 x 0.99 x 0.97 x 0.99 x 0.95 = 0.85电动机的输出功率：pd （见课设式2-0= = 4.23/Civ 取p =5.5K选择电动机为Y132Ml-6型（见课设表19-1）技术数据：额定功率（K.）4满载转矩（面）960额定转矩（仆?） 最大转矩（.?）_Y132M1-6电动机的外型尺寸（mm）： （见课设表19-3）A： 216 B： 178 C： 89 D： 38 E： 80 F： 10 G： 33 H：1

5、32 K： 12 AB： 280 AC： 270 AD： 210 HD： 315 BB： 238 L： 235四、传动装置总体传动比的确定及各级传动比的分配1、 总传动比：乙（见课设式2-6）.=蛆=空=20及 n 482、 各级传动比分配：（见课设式2-7）ia=il h h = 20=2,62x3.07x2.5初定 .=2.62心=3.07h = 25第二部分V带设计外传动带选为 普通V带传动1、 确定计算功率：P。1）由表5-9查得工作情况系数I l2）、由式 5-23（机设）R = K/P = Llx5.5 = 5.65鼠2、选择V带型号查图5-12a（机设）选A型V带。3 ,确定带轮

6、直径（八（1）、参考图5-12a （机设）及表5-3 （机设）选取小带轮 直径4H = U加加H（电机中心高符合要求）（2）、验算带速 由式5-7 （机设）V， = 5.63nvs（3）、从动带轮直径，2乩2 =，/= 2.6 lx 112= 29324?查表5-4 （机设）取乩2 = 2807（4）、传动比ida2 280=23(1 ,112al（5）、从动轮转速960.i小= +38/?.4 .确定中心距。和带长（1）、按式（5-23机设）初选中心距。7口 J4/ 64） 2Jal+da）274.4 7= 780？“min = a 一0 15乙=(720-0.015x 2九=6975 .验

7、算小带轮包角al由式(5T1机设)0产 18。120P6 .确定V带根数Z(1) 由表(5-7 机设)查得 ddl=112 nl=800r/min 及 nl=980r/min时，单根V带的额定功率分呷为和，用线性插值法 求nl=980r/min时的额定功率P0值。1 1 Q _ 1 AQP =(1.00 + _ X (960 800)Kw= 1.16Kw980 - 800(2)、由表(5-10机设)查得()二(3)、由表查得(5-12机设)查得包角系数女尸。96(4)、由表(5T3机设)查得长度系数KL二(5)、计算V带根数Z,由式(5-28机设)Pz-(R+yp)KW_5,56(1.16+0

8、.11)x0.96x1.03*4.49取Z=5根7 .计算单根V带初拉力F0,由式(5-29)机设。P 2 5，r =500x(-1) + (/V- = 16(W 归Kq由表5-5机设查得8 .计算对轴的压力FQ,由式(5-30机设)得E产 2Z E,sin 必=（2X 5X160xsin ）N = 1588V 229 .确定带轮的结构尺寸，给制带轮工作图小带轮基准直径dd产112mm采用实心式结构。大带轮基 准直径dd2=280mm,采用孔板式结构，基准图见零件工作图。第三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，

9、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，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Zl=34则Z2=Zli=34X=892 .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（7-9）ZZ/Ze2K%1oH 弧 uTl= X106 XP/n= X106 X 384=134794 N mm由图（7-6）选取材料的接触疲劳，极限应力为6 HILim=5806 HILin=560由图7-7选取材料弯曲疲劳极阴应力6 HiLim=

10、2306 HILIn=210应力循环次数N由式(7-3)计算N尸60n, at=60X(8X360X10) = X109N2= N1/u=X109/=X109由图7-8查得接触疲劳寿命系数；Zni= ZN2=由图7-9查得弯曲；Yn1=1 Yn2=1由图7-2查得接触疲劳安全系数：S*:又Ys产试选Kt二由式(7-1) (7-2)求许用接触应力和许用弯曲应力丘=等她2小63的尸” J / min修=簪22 = 58加“J II minLJ=段&Ym = 32 取 p.J Fmin6=气信&八2 = 3。必。.Q Fmin将有关值代入式(7-9)得iI/ZiZeZ、? 2 KTi u 1 as。

11、J. =3 (-I1) ：=65.10y kr 3 11则 Vl=(n dltnl/60X1000)=s(Z1 Vl/100) = X (34/100) m/s=s查图7-10得Kv=由表7-3查和得KA=.由表7-4查得KB三M K a =.贝 ijKH=KAKVK P K a =，修正=66,6&，M=dl/Zl=由表7-6取标准模数：m=2mm(3)计算几何尺寸dl=mzl=2X34=68mm d2=mz2=2X89=178mm a=m (zl+z2)/2=123mm b=。ddt=lX68=68mm取 b2=65mmbl=b2+10=753.校核齿根弯曲疲劳强度由图 7-18 查得，Y

12、FS1=, YFS2=取 Y =由式(7-12)校核大小齿轮的弯曲强度.一 = 6- 40.53X券=39.54M R / FSI二、低速级减速齿轮设计(直齿圆柱齿轮)L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，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Zl=34则 Z2=Zli=34X=1042.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(7-9)I JZ.Z

13、zZf 2K“ Tl= X106 XP/n= X106 X 148=335540 N mm由图(7-6)选取材料的接触疲劳，极限应力为6 HILiiB=5806 HILin=560由图7-7选取材料弯曲疲劳极阴应力6 HILim=2306 HILin=210应力循环次数N由式(7-3)计算N尸60n at=60X148X (8X360X 10) = X 109N2= N1/u=X109/=X108由图7-8查得接触疲劳寿命系数；ZN1= ZN2=由图7-9查得弯曲；Yn1=1 YN2=1由图7-2查得接触疲劳安全系数：SF.in=又Ysk试选Kt二由式(7-1) (7-2)求许用接触应力和许用

14、弯曲应力6=修2.-580加已3 H min既 Zn2 = 586MR J / minD Fmin=八2 = 3。必尸.U Fmin将有关值代入式(7-9)得= 70.43/77/77,ZuZeZ.2 2K7i i1 iCT/J 储 U则 Vl=(冗 dltnl/60X1000)=s(Z1 Vl/100) = X (34/100) m/s=s查图7-10得Kv=由表7-3查和得K A=.由表7-4查得K6II 37=4冏=71.8”“三取 Ka 三贝ijKH=KAKVKBKa =，修正 、13M=dl/Zl=由表7-6取标准模数：m=(3)计算几何尺寸dl=mzl=X34=85mmd2=mz2

15、=X 104=260mma=m(zl + z2) /2=b= 4 ddt=l X 85=85mm取 b2=85mmbl=b2+10=953.校核齿根弯曲疲劳强度由图7-18查得,丫册产,Yes2=取Y尸由式(7-12)校核大小齿轮的弯曲强度.2K乃2x1.37x335540lx342 x2.53x4.1xO.7 = 127.9M Pc C7i J62 = 6 9=127.9 x *=124.8M R dmin。(2)各轴段长度的确定轴段1的长度为轴承6008的宽度和轴承到箱体内壁的距离 加上箱体内壁到齿轮端面的距离加上2mm, 11=32mli1。2段应比 齿轮宽略小2mm,为12=73mm。

16、3段的长度按轴肩宽度公式计算 13=；去 13=6mm,4 段:14=109mmol5 和轴承 6008 同宽取 15=15mm。 16=55mm, 7段同大带轮同宽，取17=90mm。其中14, 16是在确 定其它段长度和箱体内壁宽后确定的。于是，可得轴的支点上受力点间的跨距Ll=, L2=159mm, L3二。3 3).轴上零件的周向固定为了保证良好的对中性，齿轮与轴选用过盈配合H7/r6。与 轴承内圈配合轴劲选用k6,齿轮与大带轮均采用A型普通平键联接，分别为 16*63 GB1096-1979 及键 10*80 GB1096-1979。4 4) .轴上倒角与圆角为保证6008轴承内圈端

17、面紧靠定位轴肩的端面，根据轴承 手册的推荐，取轴肩圆角半径为1mm。其他轴肩圆角半径均为2mmo根据标准，轴的左右端倒角均为1*45。5 .轴的受力分析(1)画轴的受力简图。(2)计算支座反力。Ft=2Tl/dl 二寸 54NFr=Fttg20o =3784 x 03639 =1377AfFQ=1588N在水平面上FX= 3784 x 52.5 =966/v,/2 + /3153 + 52.5M5Ah=FR2H12=411xl53= NmFR2H=Fr-FRlH=1377-966=41 IN在垂直面上FR1V= I?3 =箸会= 352NFr2V=Ft- FR1V=1377-352=1O25N

18、(3)画弯矩图在水平面上,a-a剖面左侧厢二FR1H13=x二 ma-a剖面右侧在垂直面上MAv=M9AV=FRlV12=352 X153= N m合成弯矩，a-a剖面左侧M-= 50.7152+53.8562 = 7397N ma-a剖面右侧Ma= dM3M：v = s,故a-a剖面安全.(2)b-b截面右侧抗弯截面系数w = O1d3=X533=抗扭截面系数WT=X533= m3又Mb=174 Nm,故弯曲应力6 = 2 号= 7切应力T i oq7rT = =4.32M Pa“WT 29.775T = t = 2A6MPaa u m 2由附表10-1查得过盈配合引起的有效应力集中系数Ko

19、 = 26 K： = 1 ,89,。= 0 81$ = 0/76/ = 1 .0%=02 = 0.1Sa = K：Pa“3。“2.0xl 1.7 + 0.2x01.0x0.81Sr =155k1 RO+|/ T一:X2.16+0.1x2.16P8/a 匕八 1.0x0.76=27.74SaSrj37.742+27.742= 22.3637.74x27.74显然Ss，故b-b截面右侧安全。(3) b-b截面左侧WT=X423= m3b-b截面左右侧的弯矩、扭矩相同。弯曲应力5*23.48的 5 = 5 = 23.4&“a切应力T 10R7Tr = 8.68M&Lt Wt 14.82T =互=4.

20、34加&。m 2(D-d) /r=l r/d=,由附表10-2查得圆角引起的有效 应力集中系数K0 = L4&Kr = L36。由附表10-4查得绝对尺寸 系数/ = 83 =。7, 又Q = 1Oh=。2匕= 0.1。则Sa = K7P8o1.481.0x0.83300= 7.16x 23.48+0.2x0Sr =1551.361.0x0.78= 19.38x 4.34+0.1x4.3495- SaSr= 6.727.16x19.38f 7.16 + 19.38显然Ss,故b-b截面左侧安全。第五部分校核高速轴轴承FR2H=Fr-FRlH=l377-966=41IN+ 八 153 + 52.

21、5FR1V =乙2 = 137752.5 = 3不Fr2V=Ft- FR1v=1377-352=1025N轴承的型号为6008, Cr= kN1) FA/C0r=02)计算当量动载荷R =凡+ Y 凡)查表得fP二径向载荷系数X和轴向载荷系数Y为X=l, Y=0Pr = f P(x Fr + yFa)=x (1X352) = N3) 验算6008的寿命L,=16667f 16200384. 422.4= 2448486 28800验算右边轴承66638416200(1.2x1025)：=99177 28800键的校核键 1 10X8L=80GB1096-79则强度条件为=27= 2x128.6

22、5/0.032 =33 5zu p Ik 0.08 x 0.003查表许用挤压应力L卜所以键的强度足够键 2 12X8L=63GB1096-79则强度条件为=2= 2x128.65/0.044 =3095；wpu Ik0.063 x 0.003查表许用挤压应力所以键的强度足够联轴器的选择联轴器选择为TL8型弹性联轴器GB4323-84减速器的润滑L齿轮的润滑因齿轮的圆周速度12 m/s,所以才用浸油润滑的润滑方 式。高速齿轮浸入油里约个齿高，但不小于10mm,低速级齿 轮浸入油高度约为1个齿高（不小于10mm）, 1/6齿轮。2.滚动轴承的润滑因润滑油中的传动零件（齿轮）的圆周速度V22m/s

23、所以 采用飞溅润滑，第六部分主要尺寸及数据箱体尺寸:箱体壁厚6 = 10箱盖壁厚万=&7箱座凸缘厚度b=15mm箱盖凸缘厚度bl=15mm箱座底凸缘厚度b2=25mm地脚螺栓直径df=M16地脚螺栓数目n=4轴承旁联接螺栓直径dl=M12联接螺栓d2的间距l=150mm轴承端盖螺钉直径d3=M8定位销直径d=6mmdf、dl、d2 至外箱壁的距离 Cl=18mm、18 mm、13 mmdf、d2至凸缘边缘的距离C2=16mm、11 mm轴承旁凸台半径Rl=llmm凸台高度根据低速轴承座外半径确定外箱壁至轴承座端面距离Ll=40mm大齿轮顶圆与内箱壁距离齿轮端面与内箱壁距离ZulOmm箱盖，箱座

24、肋厚71nm轴承端盖外径D2 ：凸缘式端盖：D+ (5)d3以上尺寸参考机械设计课程设计P17P21传动比原始分配传动比为：il= 12=i3=修正后：il=12=i3=各轴新的转速为：nl=960/=n2=384/=147n3=147/=48各轴的输入功率Pl=pdn8n7 =xx=P2=pln6n5=xx=P3=p2 n 4n 3二xx二P4=p3n2n i=xx=各轴的输入转矩Tl=9550Pdil n 8 n 7/nm=9550X XXX =T2= T1 i2116n 5= XXX 二T3= T2 i3 n 4n 3二XXX二T4= T3 r)2n 1=XX =轴号功率p转矩T转速n传

25、动比i效率n电机轴9601113842148348工作机轴481齿轮的结构尺寸两小齿轮采用实心结构两大齿轮采用复板式结构齿轮zl尺寸z=34 dl=68 m=2 d=44 b=75dl=68ha=ha*m=lX2=2mmhf=( ha*+c*)m=(1+ X 2=h=ha+hf=2+=da=dl+2ha=68+2X2=72mmdf=dl-2hf=68-2X=63p= n m=s=nm/2=X2/2=e=nm/2=X2/2=c=c*m=X2=齿轮z2的尺寸d4=49由轴可 得 d2=178z2=89m=2b=65ha=ha*m=lX2=2mmh=ha+hf=2+=hf=(l+X2=da=d2+2ha= 178+2X2=182df=dl - 2hf=178-2X=173p= jt m=s= n m/2= X 2/2=e= n m/2=X 2/2=c=c*m=X2=。+A _78.4 + 162 1 ZvDT= 22D3=X49=D0da-10mn=182-10 X 2=16