带式输送机一级减速器专业课程设计计算说明指导书

1、word可编辑带式输送机一级减速器专业课程设计计算说明指导书.word可编辑机 械 设 计 课 程 设 计计算说明书设计题目：带式输送机传动装置设计设 计 者： 指导老师： 设计时间： 设计单位： 目录一 课程设计任务书··························1二 设计要求····

2、83;···························2三 设计步骤·····················&#

3、183;··········2四 计算工程及内容··························2一. 选择电动机··········&

4、#183;·················3二. V型带及带轮的计算····················3三. 齿轮传动的设计计算········

5、;············5四. 轴的设计计算························9五. 滚动轴承和传动轴承的设计·········

6、83;··10六. 键的设计····························18七. 箱体结构设计················&

7、#183;·······20八. 润滑密封设计························22九. 参考资料···············

8、;·············22一 课程设计任务书1 设计题目：带式输送机传动装置 2工作条件及设计要求 带式输送机传动装置如上图所示，主要完成输送带运送机器零部件。该机室内工作，单向运转，工作有轻微震动，两班制。要求使用期限十年，大修三年。输送带速度允许误差正负5%。在中小型机械厂小批量生产。：输送带工作压力F=10000N输送带速度V=卷筒直径D=400m/s： 1)传动方案简图12张 2减速器装配草图1张A1 3)减速器二维装配图一张A1 4完成二维主要零件图

9、两张(A3) 5)编写设计任务说明书三设计步骤四 计算工程及内容如下·计算工程及内容 主要结果一、选择电动机带输出功率 Pw= =Pd= Pw/ = 电动机选用：工作机卷轴转速=*60r/min=选择发电机：V带传动比24 齿轮传动比：35总传动620电动转速范围na=(620)r/min电动机：Y180L-8 转速：730r/min总传动比i= i带 = 4V传动比：4 齿轮： i齿 =二、V型带及带轮的设计计算· V型带的设计· 传动比i1=4· 工作情况系数 查表138(P218课本) 取KA= 取KA= 查表138 · 计算功率 (P2

10、18课本)由PC=KA*P= PC=· 选用普通V型带 选用普通V型 带· 大小带轮直径由转速功率选用d1=160200 选用d1=180mm d1=180mm d2=n1/n2d1(1-)=706mm d2=706mm· 验算V型带速度 v=n1d1/603=7303= 带选在525m/s范围内 适宜· 初定中心距a0=(d1+d2)=1329mm 取a0=1350mm a0=1350mmfnhnvklv补充库存 计算工程及内容 主要结果计算工程及内容 主要结果· 初定V带长度 L0=2a0+(d1+d2)+(d2-d1)2/4a0mm L0

11、=mmmm· 确定V带长度 由L0查表123(P213课本) Ld=4500mm取Ld=4500mm· 确定中心距 a=a0+(LdL0)/2=1350+(45004143)/2=1529mm a=1529mm· 计算小带轮包角1=180o(d2d1)/=180o(706180)/ 160o>120o 1160o· 查P217页课本表137得 包角修正系数K= 包角修正系数 K=· 查带长修正系数KL 查表132课本P213页 得KL= 带长修正系数 KL= · 单根传递功率Pn 1=730 n 2=730d1(1)/d2查表1

12、33课本P214得 P= P=· 单根带传递功率增量P0 查表135课本P216 得P0= P0=· 计算V带根数Z Z=PC/(P+P0)KL=(+) 计算V带对轴拉力F0 F0=500PC/2Vqv2399N F0=399N (查表131 课本P212取q=)2计算两带轮的宽度B B=(z-1)e+2f= (课本P224 表1310) B=计算工程及内容 主要结果三、齿轮传动的设计计算 根据：传递功率P= 传动比i= n=小齿轮的转速 n=小齿轮工作时间：十年 闭式传动· 材料选择：小齿轮 45号钢 调质 大齿轮 45号钢 正火课本P166精度等级 8级 课本

13、P168表112大齿轮硬度 190HBS 小齿轮硬度 240HBS· 按齿面解除疲劳设计初选参数 z1=30 z1=30 z2=iz1= 取整 143 z2=143齿厚系数=(查表116 课本P175) 齿厚系数： =· 计算实际传动比、传动比误差 U=z2/z1= =%<3%· 计算转矩TT1=· 确定载荷系数K K=(查表113 课本P169) 载荷系数: K=· 查表确定两齿轮的极限应力 接触疲劳极限=580MPa =370MPa弯曲疲劳极限=450MPa =310MPa 计算工程及内容 主要结果· 确定许用应力按接触疲劳

14、强度计算 SH取1 查表115课本P171=/SH=580MPa=/SH=370MPa 取小值，所以=370Mpa =370Mpa· 求出d1确定标准模数m 模数m=d1/z1 查表41课本P57 取m=4 模数:m=4 · 校核齿根弯曲疲劳强度· 两齿轮的分度圆直径d1=mz1=120mm d1=120mmd2=mz2=572mm d2=572mm· 两齿轮齿宽B1=取B2=145mm B1=150mm B1=150mm B2=145mm· 查表两轮的齿形系数和应力修正系数齿形系数YFa1=(查图118 课本P173) YFa2=齿根修正系数

15、 YSa1= YSa2= 计算工程及内容 主要结果· 计算许用弯曲应力SF=(查表115 课本P171)=/SF=450/=360MPa =148MPa=/SF=310/=248MPa取小值=148Mpa 验算齿轮的弯曲强度校验合格 校验合格· 计算齿轮传动中心距中心距a=(d1+d2)/2=(120+572)/2=346mm a=346mm 计算齿轮的圆周速度 V=(1) 两齿轮的几何尺寸计算齿顶圆直径da1=d1+2ha=120+2ha*m=128mm da2=d2+2ha=572+2ha*m=580mm(2)齿根圆直径df1=d2(ha*+c*)m=120+2=110

16、mm df1=110mm =d2-2()m=572+8=580mm =580mm(3)分度圆直径d1=mz1=120mm d1=120mm d2=572mm d2=mz2=572mm 计算工程及内容 主要结果4基圆直径 o (5)齿顶高、齿跟高、齿全高=*m=4mm =5mm 5mmh=6齿定径向间隙 C=*m= C= 7齿厚、齿槽宽、齿距 s=e= p= p(齿距)= s=8两尺的中心距 a=346mm9齿顶圆的压力角 =20o10计算重合度 (1/z1+1/z2)计算工程及内容 主要结果汇总计算结果如下表： 小齿轮(mm)大齿轮(mm)分度圆直径d120572齿顶高44齿根高hf55齿全高

17、h99齿顶圆直径 128580齿根圆直径110562基圆直径113538中心距a346传动比i四、轴的设计计算· 各轴的转速n1=730=n2=n1/i2 =n3=n2= 输入功率：高速轴P1=Pd1=低速轴：P2= Pd12=P1 P3=P2· 各轴输出转矩电机转矩Td= N*mmT1=Td=N*mmT2=T1 N*mmT3=T2 N*mm计算工程及内容 主要结果各轴的输出功率 P1=P1=*= p2=P2=*= p3=P3=*=· 各轴输出转矩T1=N*mmT2=N*mmT3=N*mm轴名功率P/kw转矩T/(N·mm)转速n/(r/min)传动比i

18、效率输入输出输入 输出轴4轴轴1五、滚动轴承和传动轴的设计 1、高速轴的设计 1输在轴的上的功率P1、转速n1、转矩T1 由上可知P1=, n1=, T1=计算工程及内容 主要结果(2) 求作用在齿轮上的力因高速小齿轮的分度圆直径d1=120mm , Ft= 圆周力： 径向力： Fr= 轴向力: Fa=03初步确定轴的最小直径 材料为45钢，正火处理。根据 机械设计根底 表14-2，取，于是， dmin=由于键槽的影响，故输出轴的最小直径显然是安装带轮处的直径， 取，根据带轮结构和尺寸，取。 计算工程及内容 主要结果4齿轮轴的结构设计(a).根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1).为了满

19、足带轮的轴向定位要求，1段右端需制出一轴肩，故取2段的直径d2=d1+2h1=45+2 _2).初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向 力的作用，应选用角接触球轴承按照工作要求并根据 3)查手册选取单列深沟球球轴承6210，其尺寸为 故。长度l3=20mm l3=20mm4)取d4=52mm l4=12mm d4=52mm l4=12mm5).由小齿轮尺寸可知，齿轮处的轴端5的直径 d5=52mmd5=52mm l5=150mm l5=150mm6)取d6=52mm l6=12mm d6=52mm l6=12mm7).第六段为深沟球轴承的定位轴向。其直径应小于深沟球轴承的内圈外径，取d7

20、=49mm,长度l7=20mm d7=49mm l7=20mm 至此，已初步确定了轴的各段和长度。计算工程及内容 主要结果1段d1=45mmL1=80mm2段:d2=47mmL2=40mm3段d3= 49mmL3=20mm4段d4= 51mmL4=12mm5段d5= 53mm.L5=150mm6段7段d6=55 mmd7 = 49mm L6 =12mmL7=20mm (b) 轴上零件的周向定位由 机械设计课程设计 表109查得带轮与轴的周向定位，采用平键连接截面。滚动轴承与轴的周向定位是由过度配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为c确定轴上圆角和倒角尺寸参考 机械设计 表15-2，取轴端圆角。

21、 轴端圆角: 5求轴上的载荷 根据轴的结构图做出轴的计算简图，再根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图 L=194mm,K=1)求垂直面的支撑反力 F1V= F2V=计算工程及内容 主要结果2) 求水平面的支撑反力3绘制垂直面的弯矩图5绘制水平面的弯矩图6求合成弯矩图7)求轴传递的转矩8)求危险截面的当量弯矩从图可以看出面a-a面最危险，其当量弯矩为：取折合系数，代入上式得 MG=*m9) 计算危险截面处的轴的最小直径 轴的材料为45钢，正火处理，由 机械设计根底 表14-2查得由表14-3查得 计算工程及内容 主要结果考虑到键槽对轴的削弱，将最小直径加大5%而实际设计的危险截面处的因此该轴符

22、合要求低速轴 (二).低速轴的设计.输出轴上的功率、转速和转矩 由上可知，.求作用在齿轮上的力 因低速大齿轮的分度圆直径 圆周力： 径向力： 轴向力：.初步确定轴的最小直径 材料为45钢，正火处理。根据 机械设计根底 表14-2，取，于是 C取110， r/min 所以 计算工程及内容 主要结果轴的结构设计(1) 低速轴的尺寸右起第一段取为,外伸与联轴器相连，取轴长mm,由课本表47所确定mm 单键 d1= _D_Dd_由 取单键 所以=(2) 为联轴器与箱体之间，其直径 d2=mm轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑剂的要求，取端盖的外端面与联轴器左端面的距离为35mm,所以 mm取轴长mm(

23、3) 右起第三段，该段装有滑动轴承，选用深沟球轴承，选用6217轴承，其尺寸: mm选用直径为mm,长度mm(4) 右起第四段,取mm,与轴肩等长，取mm mm(5) 右起第五段，该段上装有大齿轮，并且齿轮用键连接直径要增加5%，因为 _ ()_mm mm长度mm(6) 右起第六段，考虑齿轮的轴向定位，定位轴肩， mm取轴肩的直径为mm长度mm(7) 右起第七段，该段为滚动轴承安装出处，mm mm长度mm计算减速器输出轴的危险截面直径因为圆周力Ft= 轴向力Fa=0 N 径向力Fr= d2=572mmL=202 K=119计算工程及内容 主要结果所以垂直面的支承反力：F1V = F1V= F2

24、v= = F2v = 水平面的支承反力：F1H = F2H = = = F1H= 绘垂直面的弯矩图：Mav = F2v *= Mav = Mav=F1v * Mav绘水平面的弯矩图：Mah = F1H * = = Mah = 求合成弯矩图：考虑到最不利的情况，把Maf 与直接相加，而,所以 Ma= Ma=求轴传递的转矩：T=Ft * = =*m T=*m由图知: 其当量弯矩为 Me=如认为轴的扭切应力是脉动循环变应力，取折合系数=，代入上式可得： Me= Me=计算危险截面处轴的直-径轴的材料用45号钢，调制处强，由表141查得由表143查得=60M , 那么d=考虑到键槽对轴的削弱，将d值加

25、大5%，故 d = 计算工程及内容 主要结果弯矩图如下：计算工程及内容 主要结果(三)滚动轴承的校核 1、 轴承的预计寿命 LH=16 LH=16· 计算输入轴承.(1) n=; 两轴的径向反力 FR1=FR2=由选定的深沟球轴承 6210，C= Cor= 查表59，机械设计课程设计P99P = FR = ；t=1，fp= (8和表169)L=6h>Lh到达预期寿命要求，所以此轴承合格.2、输出轴的轴承设计计算 轴承的预计寿命tH=16tH（1） 计算当量动载荷P因该轴承在此工作条件只受到径向力作用，所以P=FV= P =（2） 求轴承应有的径向根本额定载荷值P=Fr= P=

26、(3) 由选定的深沟球轴承6217. Cr=Cor= (查表59，机械设计课程) 温度系数fx=1,fD= (课本P299，表168和表169)L=H L=h六、键连接设计低速轴键连接设计 输出轴与大齿轮联接采用平键联接轴径 d5= L5=145mm T=N*mm查书P156 得选择A型平键. 键 2214 GB/T 10962003 L = L5-b = 145-22 = 123N*m L = 123N*m h = 14mm =< (110MPa)计算工程及内容 主要结果 输入轴与大带轮的联接采用平键联接此段轴径 d1=45mm L1=80mm T=N*m查教材(P156) 选用C型平

27、键 得 键：L=80-14=66 h=9 = MPa>= 输入轴与齿轮1联接采用平键联接轴径：d5=53 L5=120 T1=N*m查 机械设计根底 P156 表109 选A 型平键 GB/T 10952003B 键： L=L5-b=120-16=104 h=10mm L=104 =< (110MPa)L1： 右起第一段取为l1，=40mm d1= d1= L2为连轴器与箱体之间，其直径 d2 ，根据轴承端盖的芯拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器的距离为35mm，所以 取轴长L=65mm.L3： 右起第三段L3，该段装有滚动轴承，选用深沟球轴承，选用6217轴承，其尺寸为d85 所以选用直径为d3=85mm,长度L3=28mmL4： 右起第三段L4，取L4=，与轴肩等长，取d4=88mm计算工程及内容 主要结果L5： 右起第五段，该段上装有大齿轮，并且齿轮用键连