二级减速器课程设计带式输送机中传动装置

二级减速器课程设计带式输送机中传动装置二级减速器课程设计带式输送机中传动装置二级减速器课程设计带式输送机中传动装置机械设计课程设计计算说明书设计题目：设计带式输送机中的传动装置专业年级：学号：学生姓名：*指导教师：达成时间机械设计课程设计任务书学生姓名：学号：专业：任务起止时间：设计题目：设计带式输送机中的传动装置一、传动方案如图1所示：图1带式输送机减速装置方案1、输送胶带2、传动滚筒3、两级圆柱齿轮减速器4、V带传动5、电动机二、原始数据三、设计任务：表2-11.减速器装置图1张〔A0图纸〕滚筒直径d/mm800低速轴零件图1张〔A3图纸〕传达带运转速度v/(m/s)2.运输带上牵引力F/N23003.低速轴齿轮零件图1张〔A3图纸〕每天工作时数T/h24设计说明书1份4.传动工作年限5单向连续安稳转动，常温空载启动在三周内达成并经过争辩参照资料：?机械设计??机械设计基础??课程设计指导书??机械设计手册??工程力学??机械制图?目录一、电机的选择......................................错误!不决义书签。选择电机的种类和构造形式：......................错误!不决义书签。电机容量的选择..................................错误!不决义书签。电机转速确立....................................错误!不决义书签。二、传动装置的运动和动力参数计算....................错误!不决义书签。分派传动比及计算各轴转速........................错误!不决义书签。传动装置的运动和动力参数计算....................错误!不决义书签。三、V带传动设计....................................错误!不决义书签。确立计算功率....................................错误!不决义书签。选择一般V带型号................................错误!不决义书签。确立带轮基准直径并验算带速......................错误!不决义书签。确立V带中心距和基础长度........................错误!不决义书签。验算小带轮包角..................................错误!不决义书签。计算V带根数Z..................................错误!不决义书签。计算压轴力......................................错误!不决义书签。四、设计减速器内传动零件〔直齿圆柱齿轮〕............错误!不决义书签。高速级齿轮传动设计计算..........................错误!不决义书签。低速级齿轮传动设计计算..........................错误!不决义书签。传动齿轮的主要参数..............................错误!不决义书签。五、轴的构造设计计算................................错误!不决义书签。高速轴的计算〔1轴〕............................错误!不决义书签。中间轴的计算〔2轴〕............................错误!不决义书签。低速轴的计算〔3轴〕............................错误!不决义书签。六、轴的强度校核....................................错误!不决义书签。高速轴校核......................................错误!不决义书签。中间轴校核......................................错误!不决义书签。低速轴校核......................................错误!不决义书签。七、校核轴承寿命....................................错误!不决义书签。高速轴..........................................错误!不决义书签。中间轴..........................................错误!不决义书签。低速轴..........................................错误!不决义书签。八、键连结的选择和计算..............................错误!不决义书签。九、箱体的设计......................................错误!不决义书签。十、心得意会........................................错误!不决义书签。一、电机的选择选择电机的种类和构造形式：依工作条件的要求，选择三相异步电机：关闭式构造U=380V型电机容量的选择工作机所需的功率PW=Fv/1000=3.45kWV带效率1：转动轴承效率〔一对〕2：闭式齿轮传动效率〔一对〕3(8级精度)联轴器效率4；〔弹性〕工作机〔滚筒〕效率5(w)：0,96〔传动滚筒〕传输总效率那么，电动机所需的输出功率PW=Pd/=3.96kW电机转速确立卷筒轴的工作转速nW601000vr/minπDV带传动比的合理范围为2~4，两级圆柱齿轮减速器传动比的合理范围为8~40，那么总传动比的合理范围为i'，故电动机转速=16~160的可选范围为：ndi'nW=572.96~5729.6r/min在此范围的电机的同步转速有：750r/min1000r/min1500r/min3000r/min依课程设计指导书表18-1：Y系列三相异步电机技术参数JB/T9616-1999〕选择电动机型号：

Y112M-4

额定功率

Ped：4kw同步转速

n：1500r/min

满载转速

nm：

1440r/min二、传动装置的运动和动力参数计算总传动比：inmnW分派传动比及计算各轴转速取V带传动的传动比i0=3〔带传动的传动比一般小于齿轮传动〕那么减速器传动比i=i/i0取两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比i1那么低速级传动比i2ii1传动装置的运动和动力参数计算0轴〔电动机轴〕P0Pd3.96kWn0nm1440r/minT09550P026.2625Nmn01轴〔高速轴〕P1P013.8kW轴〔中间轴〕矩〕轴〔低速轴〕轴〔滚筒轴〕

n1n0480r/mini0T19550P175.64Nmn1P2P233,61kW〔传动局部的功率是指各轴的1n2n1110.85r/min输入功率，转矩是指输出转i1T29550P2311Nmn2P3P223kWn3n235.87r/mini2T39550P3913Nmn3P4P324kWn4n3nWr/minT49550P4889Nmn4以上功率和转矩为各轴的输入值，1~3轴的输出功率或输出转矩为各自输入值与轴承效率的乘积。各轴运动和动力参数以下表：表2-1各轴运动和动力参数功率P/kW转矩T/Nm转速传动比i轴名n/(r/min效率输入输出输入输出)0轴14401轴767548032轴3113083轴9139044轴8898801三、V带传动设计确立计算功率依据条件联合教材?

机械设计

?由图/

表

8-7

获得工作状况系数

KA〔工作状况系数〕，故

Pca=KA

Pd

〔计算功率〕

kW。选择一般

V带型号

Pca，nm，联合教材?机械设计

?由图/表

8-6

确立所使用的

V带为

A型。确立带轮基准直径并验算带速(1)联合教材?机械设计?由图/表8-68-8，初选小带轮直径dd1=125mm。(2)验算带速：vπ9.42m/s，知足5m/s<v<30m/s。dd1nm1000计算大齿轮的基准直径dd2i0dd1312.5mm。确立V带中心距和基础长度(1)依据0.7(dd1dd2)a02(dd1dd2)，初定中心距a0=500mm。计算所需的带长πdd1dd22Ld02a0=1709mm。(dd1dd2)24a0由图/表8-2，对A型带进行基准长度L=545.5mm。d实质中心距aa0Ld-Ld02

506mm中心距的变化范围aminadamaxad

482~425mm。验算小带轮包角1180odd2dd1o160>120°合格。a计算V带根数Z由nm，dd1联合教材?机械设计?查图/表8-4a得P0=1.07kW。由nm，i0，A型带，查图/表8-4b得P0kW。1查表8-5得K，L查表8-2得KdL那么V带根数zPca，取z=4〔考虑轴段(P0P0)KαKL长度此处带轮不宜过宽，带轮带数应小于等于4为宜〕。计算压轴力由教材?机械设计?表8-3，可知A型带单位长度质量q=0.1kg/m。单根V带的初拉力最小值：(F0)min5002.5KαPcaqv2=119N。Kαzv压轴力的最小值：(FP)min2z(F0)minsin1=935N。2四、设计减速器内传动零件〔直齿圆柱齿轮〕高速级齿轮传动设计计算选择资料及确立许用应力机械设计表4-1高速级齿轮资料及许用应力齿轮热办理方式齿面硬度Hlim1/MPaFE1/MPa小齿轮调制300770650大齿轮调制250700600由表10-20，取安全系数SH=1，SF。那么许用应力为：[H1]Hlim1770MPaSH[F1]FE1520MPaSF按齿面接触强度设计

[H2]Hlim2SH[F2]FE2SF

MPa480MPa设齿轮按7级精度制造，由教材?机械设计?表得载荷系数K=KaKvKhaKhb，由表10-7得齿宽系数Φd=1，由表10-61可得弹性系数ZEMPa2。小齿轮传达的〔输入〕转矩：T1=76000Nmm(注意单位换算)小齿轮分度圆直径：2d1tKT1i11ZE3i1dHmin

56.89mm。齿数取z1=24，z2=i1z1≈104，故实质传动比i1=z2/z1。齿宽bdd1t56.89mm〔圆整〕。取大齿轮齿宽2b=57mm，为赔偿安装偏差，取小齿轮齿宽b1=b2+(5~10)=63mm。模数m=d/z，按表，取标准模数m，1t1实质分度圆直径d1z1m60mm，d2d1d2260mm，中心距a2160mm。验算齿轮曲折强度由教材?机械设计?图/表10-5，取齿形系数YFa1=2.65,YFa2，应力修正系数YSa1=，YSa2。判断：

2KTYY1Fa1Sa1F1b2m2z1

≦[σF1]判断：

F2

F1YFa2YSa2YFa1YSa1

≦[σF2]知足条件，安全。齿轮的圆周速度πd1n11.51m/s。v100060比较表10-8可知，选着7级精度是适合的。低速级齿轮传动设计计算选择资料及确立许用应力由教材?机械设计?表10-1确立以下参数：表4-2低速级齿轮资料及许用应力齿轮热办理方式齿面硬度Hlim1/MPaFE1/MPa小齿轮调制280820650大齿轮调制240750620由表10-5，取安全系数SH=1，SF。那么许用应力为：[H1]Hlim1SHFE1[F1]SF

MPa500MPa

[H2]Hlim2SH[F2]FE2SF

MPa477MPa按齿面接触强度设计设齿轮按8级精度制造，由教材?机械设计?表10-8得载荷系数K，由表10-7得齿宽系数Φd=1，由表10-6可得弹性系数ZE=1188.9MPa2。小齿轮传达的〔输入〕转矩：T2=Nmm(注意单位换算)小齿轮分度圆直径：2d1tKT2i21ZE3i2dHmin

134.8mm。齿数取z1=23，z2=i1z1≈71，故实质传动比i1=z2/z1。齿宽bdd1t134.8mm〔圆整〕。取大齿轮齿宽b2=140mm，为赔偿安装偏差，取小齿轮齿宽b1=b2+(5~10)=145mm。模数m=d/z=6，按表，取标准模数m=6，实质分1t1度圆直径d1z1m138mm，d2426mm，中心距ad1d22282mm。验算齿轮曲折强度由教材?机械设计?图/表10-5，取齿形系数YFa1=2.97,YFa2=2,91，应力修正系数YSa1，YSa2。判断：F12KTY1Fa1YSa1≦[σF1]b2m2z1判断：F2F1YFa2YSa2≦[σF2]YFa1YSa1知足条件，安全。齿轮的圆周速度πd1n10.26m/s。v100060比较表10-8可知，选着7级精度是适合的。传动齿轮的主要参数表4-3传动齿轮的主要参数高速级低速级齿数z241042371中心距a/mm160282模数m/mm6齿宽b/mm6357145140分度圆直径d/mm60260138426齿顶高ha/mm66齿根高hf/mm3,125齿高h/mm13．513．5齿顶圆直径da/mm65265157438齿根圆直径df/mm123411五、轴的构造设计计算高速轴的计算〔1轴〕依据表15-1得，高速轴资料为：45，热办理方式：调制，许用曲折应力[σ-1b]=60MPa。初估轴径初选轴径，依据扭转强度计算初估。由表15-3得常数A0=110Pd1A0321.92mmn1考虑到键槽的作用，轴径增添3%为22.8mm，圆整后暂取d1=25mm。轴的径向尺寸设计依据轴及轴上零零件的固定、定位、安装要求，确立轴的构造以以以下图〔构造草图,注明轴段，用充分的文字说明支撑计算结果〕：表5-1高速轴径向尺寸确立轴段直径d/mm确立方法说明d=25d1=d1由初估直径确立1d2=30d2=d1+(3--4)^定位轴肩d=356407转动轴承6407转动轴承3d4=45齿根圆直径5=54dd6=45d6=d4齿根圆直径7d7=d36407轴承d=35轴的轴向尺寸设计轴的构造图以下〔构造草图,注明轴段长度及支撑点距离，表格内用充分的文字说明支撑计算结果〕：经验值的计算与采用：轴承端盖至箱外传动件间的距离L=18箱座壁厚=10联接螺栓至外箱壁的距离C1=24；至凸缘边距离C2=22〔C1、C2经过螺栓直径查设计指导书表4-2确立〕轴承座宽度L=C1+C2++(5~10)=61齿轮至机体内壁的距离2=12〔2.壁厚〕大齿轮齿轮端面的距离3〔3>壁厚〕=10轴承内侧至箱体内壁的距离4=4寸确立轴段长度L/mm确立方法说明L1=42L1=(1.5~2)d1L1略小于带轮宽L2=38L2=L`+e+L-b-^4L2=L’+e+L-B-4L3=25L3=BL3=6407轴承宽度L4=160L4=^3+b低小L5=63L5=b高小L=15L6取10-1567=25L7=BL7=6407轴承宽度Ll1=600.5T+0.5L5+^2+^4l2=204l3=72中间轴的计算〔2轴〕依据表15-1得，中间轴资料为：45，热办理方式：调制，许用曲折应力[σ-1b]=60MPa。初估轴径初选轴径，依据扭转强度计算初估。由表15-3得常数A0=110d1A03P236mmn2轴的径向尺寸设计依据轴及轴上零零件的固定、定位、安装要求，确立轴的构造以以以下图〔构造草图,注明轴段，用充分的文字说明支撑计算结果〕：表5-3中间轴径向尺寸确立轴段直径d/mm确立方法说明d=35最小直径12=37d2=d1+2过分轴肩dd=43d3=d2=(3~4)C2定位轴肩3d4=37d5=37d5=d1轴的轴向尺寸设计轴的构造图以下〔构造草图,注明轴段长度及支撑点距离，表格内用充分的文字说明支撑计算结果〕：经验值的计算与采用：轮毂宽度与轴段长度之差=3〔指导书38页图5-10〕齿轮至机体内壁的距离2=12〔同上〕大齿轮齿轮端面的距离3=10〔同上〕轴承内侧至箱体内壁的距离=4〔取3-5〕4〔指导书38页图5-12〕表5-4中间轴轴向尺寸确立轴段长度L/mm确立方法说明1=39L1=B+^4+^2+(2~3)6307转动轴承LL=61L2=b高大+^2L3=7齿宽差+^3L=142b低小-^45=47^4+^2+^+B+齿宽差Ll1=60l2=108高大+L3+0.5b低小l3=94低小低速轴的计算〔3轴〕依据表15-1得，低速轴资料为：45，热办理方式：调制，许用曲折应力[σ-1b]=60MPa。初估轴径初选轴径，依据扭转强度计算初估。由表15-3得常数A0=110P350.3mmd1A03n3考虑到键槽的作用，轴径增添3%为mm，圆整后暂取d1=52mm。轴的径向尺寸设计依据轴及轴上零零件的固定、定位、安装要求，确立轴的构造以以以下图〔构造草图,注明轴段，用充分的文字说明支撑计算结果〕：表5-5低速轴径向尺寸确立轴段直径d/mm确立方法说明d=531d2=57定位轴肩3=656013转动轴承过分轴肩d4=73d4=d3+(3~4)C1定位轴肩d5d5=d4+(2~3)d=75d6=677d7=d3d=65表5-6所采用联轴器的主要参数公称转矩n许用转速n轴孔直径d轴孔长度L轴孔长度L1型号T/Nm/mm/mm/mm/mmTL91000210060142107DD1D2bA2501665轴的轴向尺寸设计轴的构造图以下〔构造草图,注明轴段长度及支撑点距离，表格内用充分的文字说明支撑计算结果〕：经验值的计算与采用：轴承端盖至箱外传动件间的距离L=18箱座壁厚=10〔箱座=0.02a+3，a是低速级中心距〕联接螺栓至外箱壁的距离C1=20；至凸缘边距离C2=18轴承座宽度L=C1+C2++(5~10)=55齿轮至机体内壁的距离2=12大齿轮齿轮端面的距离3=10轴承内侧至箱体内壁的距离4=4〔指导书38页图5-12〕表5-7低速轴轴向尺寸确立轴段长度L/mm确立方法说明L1=88L1=(1.5~2)d1L2=763=18L3=B6013转动轴承宽度LL4=67^2+^4+b+^3-L5-0.5齿宽差L5=24L=138L6=b低大-^^=1~26L7=39L7=B+^4+^2+^+0.5齿宽差^=1~2l1=129l2=158l3=99六、轴的强度校核高速轴校核轴的受力分析以以以下图：齿轮的受力Ft2T1；FrFttan918N2521Nd1水平面内轴承拘束力竖直面内轴承拘束力弯矩图和扭矩图水平面内弯矩图竖直面内弯矩图扭矩图合成弯矩〔考虑最不利的状况下〕带轮的压轴力FP在支点产生的反力弯矩图合成弯矩MMaV2MaH2MaF131Nmm〔注意单位换算〕P按第三强度理论校核M2(T)2ca10.6MPa<-1bW知足强度要求。中间轴校核轴的受力分析以以以下图：齿轮的受力大齿轮Ft2T22392N；FrFttan870Nd2小齿轮Ft2T24570N；FrFttan1640Nd2水平面内轴承拘束力竖直面内轴承拘束力弯矩图和扭矩图水平面内弯矩图竖直面内弯矩图扭矩图最危险截面的合成弯矩MMaV2MaH2319Nmm〔注意单位换算〕按第三强度理论校核M2(T)2ca38MPa<-1bW知足强度要求。低速轴校核轴的受力分析以以以下图：齿轮的受力Ft2T34286N；FrFttan15