链式运输机传动装置设计 2

1、机械设计课程设计 设计说明书 材料 学院（系、部）材料化学 专业 01 班级课程名称： 机械设计课程设计 设计题目： 链式运输机传动装置设计 完成期限：自 2013 年 12 月 30日至 2013 年 1 月 3 日共 1 周内容及任务一、设计的主要技术参数运输链牵引力（F/N）：2500输送速度 V/(m/s)：0.6链轮节圆直径D/(mm)：170工作条件：三班制，使用年限10年，连续单向运转，载荷平稳，小批量生产，运输链速度允许误差±5%.二、设计任务传动系统的总体设计； 传动零件的设计计算；减速器的结构、润滑和密封；减速器装配图及零件工作图的设计； 设计计算说明书的编写。三

2、、设计工作量（1） 轴系结构减速机装配图1张；（2）零件图一张（轴或齿轮）；（3） 设计说明书1份进度安排起止日期工作内容传动系统总体设计传动零件的设计计算；减速器装配图及零件工作图的设计、整理说明书目 录1.设计要求- （3）2.选择电动机的类型- （5）3.传动装置运动和动参数的计算- （6）4.齿轮的设计- （7）5.润滑与密封- （15）6.课程设计总结- （16） 链式运输机的传动装置设计任务书1.设计要求一、 传动装置简图链式运输机的传动装置如图（1）： 图（1）二、 原始数据链式运输机的传动装置原始数据如下表 题号运动链牵引力F/kN传输速度v(m/s)链轮节圆直径D/mm12.

3、5 0.6 170三、 工作条件三班制，使用年限10年，连续单向运转，载荷平稳，小批量生产，运输链速度允许误差为链速度的。传动方案：展开式两级圆柱齿轮减速器2.选择电动机的类型。按工作要求选择Y型三相异步电动机，电压为380V。（一） 选择电动机容量。电动机所需的工作功率为 根据链式运输机工作机的类型，可取工作机效率。 传动装置的总效率 查第10章中表10-2机械传动和摩擦副的效率概略值，确定个部分效率为：联轴器效率，滚动轴承传动效率（一对），闭式齿轮传动效率，V带传动效率=0.96代入得 所需电动机的功率为 因载荷平稳，电动机额定功率略大于即可，由第19章表19-1所示Y系列三相异步电动机的

4、技术参数，选电动机的额定功率为4kW.（二）确定电动机转速.链轮轴工作转速为 两级圆柱齿轮减速器一般传动比范围为840, 又由于V带的传动比推荐值为25，可取V带的传动比=2.5，则总传动比范围,故电动机转速的可选范围为 符合这一范围的同步转速有1500r/min,3000r/min, 方案电动机型号额定功率kw同步转速满载转速总传动比1Y132M1-64100096023.412Y112M-441500144035.123Y112M-243000289070.48由于是三班制，且使用年限达10年，对电动机的使用性能要求较高，同时电动机的成本也相应的高出很多的，故选电动机型号为Y132M1-6

5、。 3.传动装置运动和动参数的计算 1、各轴转速 ， ，=n 2、各轴输入的功率 电动机轴 工作轴 3、各轴的输入转矩 工作轴综上有下表轴号功率P/kw转矩T（）转速（r/min） 效率 传动比 i电动机轴 9600.962.5轴 0.973.06 轴 0.973.06 轴 0.991工作轴 4.齿轮的设计 题目要求：三班制，使用年限为10年，设计年使用日为350天连续单向运转，载荷平稳，小批量生产，运输链速度允许误差为链速度的。 选取图中的两个大齿轮相等，两小齿轮也相等1选定论类型，精度等级，材料及齿数。a、 齿轮选直齿圆柱齿轮。b、 运输机一般为工作机器，速度不高，故选用精度为7级。c、

6、材料选择。由机械设计表10-1选择小齿轮材料为12Cr2Ni4(渗碳后淬火)，硬度为320HBS，大齿轮材料为20Cr2Ni4（渗碳后淬火）硬度为350HBS，二者材料硬度差为30HBS。d、 选小齿轮数，则大齿轮齿数为取 。1、 按齿面接触强度设计，由机械设计设计计算公式（10-9a）进行计算，即 1）、确定公式内的各计算数值 a、试选载荷系数。b小齿轮传递的转矩 c、由机械设计表10-7选取齿宽系数。 d、由机械设计图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限。 e、由机械设计表10-6查得材料的弹性影响系数。 f、计算应力循环次数。 g、由机械设计图10

7、-19取接触疲劳寿命系数，。 h、计算接触疲劳许用应力。 取失效概率为1%，安全系数S=1,由 2）、计算。 a、试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值。 b、计算圆周速度v。 c、计算齿宽b. d、 计算齿宽与齿高比。模数 齿高 比 e、 计算的载荷系数 根据v=1.12m/s，7级精度，由机械设计图10-8查得动载荷系数；直齿轮，； 由机械设计表10-2，查得使用系数 ； 由机械设计表10-4，用查值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，；由， 图10-13，得；故载荷系数 f、 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由 g、 计算模数m。 3）、按齿根弯曲强度设计。弯曲强度的设计公

8、式为 a、 确定公式内的各计算数值。（1）、由机械设计图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲疲劳强度极限。（2）、由机械设计图10-18取弯曲疲劳寿命系数，；（3）、计算弯曲疲劳许用应力。 取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由机械设计式10-12得 （4）、计算载荷系数K。 （5）、查齿形系数。 由机械设计表10-5，查得 ；。（6）、查取应力校正系数。 由机械设计表10-5，查得；。（7）、计算大、小齿轮的并加以比较。 ；大齿轮的数值大。 b、设计计算 对此计算的结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于齿根疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能

9、力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关。可取由弯曲强度算得的模数1.91mm并就近圆整为标准值m=2.0mm，按接触强度算得的分度圆直径，算出小齿轮齿数 ，大齿轮齿数 。 这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并作到结构紧凑，避免浪费。 4）、几何尺寸计算 a、计算分度圆的直径 m b、 计算中心距 c、 计算齿轮宽度 取，=61mm。5）、综上有下表 小齿轮 大齿轮 齿数 28 86 齿全高h 4.5 4.5 齿顶圆直径 60 176 分度圆直径d 56 172 齿根圆直径d 51 167 中心距a 114 6）、结

10、构设计及绘制齿轮零件图。2、 第二级齿轮材料和前一级一样，e、 齿轮选直齿圆柱齿轮。f、 运输机一般为工作机器，速度不高，故选用精度为7级。g、 材料选择。由机械设计表10-1选择小齿轮材料为12Cr2Ni4(渗碳后淬火)，硬度为320HBS，大齿轮材料为20Cr2Ni4(渗碳后淬火)，硬度为350HBS，二者材料硬度差为30HBS。h、 选小齿轮数，则大齿轮齿数为，取 。3、 按齿面接触强度设计，由机械设计设计计算公式（10-9a）进行计算，即 1）、确定公式内的各计算数值 a、试选载荷系数。 b 齿轮的扭转力矩 c、由机械设计表10-7选取齿宽系数。 d、由机械设计图10-21d按齿面硬度

11、查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限。 e、由机械设计表10-6查得材料的弹性影响系数。 f、计算应力循环次数。 g、由机械设计图10-19取接触疲劳寿命系数，。 h、计算接触疲劳许用应力。 取失效概率为1%，安全系数S=1,由 2）、计算。 a、试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值。 b、计算圆周速度v。 c、计算齿宽b. e、 计算齿宽与齿高比。模数 齿高 比 e、 计算的载荷系数 根据v=0.55m/s，7级精度，由机械设计图10-8查得动载荷系数；直齿轮，； 由机械设计表10-2，查得使用系数 ； 由机械设计表10-4，用查值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时

12、，；由，查图10-13，得；故载荷系数 f、 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由 g、计算模数m。 3）、按齿根弯曲强度设计。弯曲强度的设计公式为 d、 确定公式内的各计算数值。（1）、由机械设计图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲疲劳强度极限。（2）、由机械设计图10-18取弯曲疲劳寿命系数，；（3）、计算弯曲疲劳许用应力。 取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由机械设计式10-12得 （4）、计算载荷系数K。 （5）、查齿形系数。 由机械设计表10-5，查得 ；。（6）、查取应力校正系数。 由机械设计表10-5，查得；。（7）、计算大、小齿轮的并加以比较。 ；大齿轮的

13、数值大。 b、设计计算 对此计算的结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于齿根疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关。可取由弯曲强度算得的模数1.723并就近圆整为标准值m=2mm，按接触强度算得的分度圆直径，算出小齿轮齿数 ，大齿轮齿数 。 这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并作到结构紧凑，避免浪费。 4）、几何尺寸计算 a、计算分度圆的直径 e、 计算中心距 f、 计算齿轮宽度 取，=87mm。5）、综上有下表 小齿轮 大齿轮 齿数 41

14、125 齿全高h 4.5 4.5 齿顶圆直径 86 254 分度圆直径d 82 250 齿根圆直径d 77 245 中心距a 166 6）、结构设计及绘制齿轮零件图。5.润滑与密封1 润滑的选择：该减速器决定采用浸油润滑的方式润滑，单级的圆柱齿轮，当m<20时，浸油深度为一个齿高。齿高为则齿轮浸油深度符合条件齿轮浸油深度的要求。总的油深 箱体内储油宽度大约为 mm箱体内储油长度大约为则储藏的油量 减速器每传递kw 的功率所需的油为400700。 减速器传递的功率为2.588kw，则kw的油量：符合要求其它的零件经设计可采用脂润滑，选用的润滑剂为：钙基润滑脂（GB491-87）中的3号，其

15、抗水性好，使用与工业，农业和交通运输等机械设备的轴承润滑，特别是使用与水或潮湿的场合。2 密闭的形式：选择接触式密封中的毡圈密封，其密封效果是靠安装与梯形轴上的梯形槽中所产生的径向压力来实现的，可补偿磨损后所产生的径向间隙，且便于更换毡圈。其特点是：结构简单，廉价，但磨损较快、寿命短，它主要用于轴承采用脂润滑，且密封轴的表面圆周速度较小的场合。6.课程设计总结课程设计使我们对所学的知识得到了一次系统，完整的复习，让我们初步了解到机械的选择、设计与加工基本知识。课程设计的过程中，进一步增强了数据的处理和一些细节处理的能力。从这次课程设计中我学到了很多东西，而且对机械设计兴趣更加浓厚了。机械设计课程设计是机械课程当中一个重要环节通过了课程设计使我从各个方面都