机械设计课程设计-带式运输机传动装置（二级斜齿轮展开式） .doc

设计题目：带式运输机传动装置学院：机械工程学院班级：机械0806班设计者：学号：指导老师：设计时间：2010年6月机械课程设计（1）目录一、设计任务书-2二、传动方案分析-2三、电动机的选择计算-3四、总传动比的确定和各级传动比的分配-3五、运动和动力参数的计算-3六、传动零件的设计-4七、轴的设计和计算-13八、滚动轴承的选择和计算-18九、键连接的选择和计算-19十、联轴器的选择和计算-20十一、润滑和密封的说明-20十二、拆装和调整的说明-21十三、减速箱体的附件的说明-21十四、设计小节-21十五、参考资料-22机械课程设计（2）一、设计任务书课程设计的题目：带式运输机传动装置（二级斜齿轮展开式）（1）传动示意图：（2）输送带的牵引力F=4.5KN输送带的速度=2.2m/s提升机鼓轮的直径D=400mm（3）工作条件及设计要求：工作环境清洁，运转方向不变，工作载荷稳定,工作寿命为8年，每年300个工作日，每日工作16小时。总传动比误差不超过±5%。二、传动方案分析这是两级减速器中最简单、应用最广泛的结构。但齿轮相对于轴承位置不对称。当轴产生弯扭变形时，载荷在齿宽上分布不均匀，因此轴应设计得具有较大刚度，并使高速轴齿轮远离输入端。淬硬齿轮大多采用此结构。机械课程设计（3）计算及说明三电动机选择计算1原始数据如下：输送带的牵引力F=4.5KN输送带工作速度V=2.2m/s提升机鼓轮的直径D=400mm2电动机型号选择运输机所需功率PwkwFV9.91000kw取1=0.95（带）,2=0.99（联轴器）,3=0.96（轴承）,4=0.99（低速级齿轮）,5=0.96（高速级齿轮）；a=1×2×(3)3×4×5=0.759电动机功率Pd=Pw/a=13kw,故选择其额定功率为15kw工作机转速105100060Dvnwr/min电动机转速总innwd已知10018总i，故电动机转速的可选范围是105001890dnr/min选为3000r/min故选电动机型号为Y160M-2其主要参数为：R=2930r/minD=42mmkwP15额，H=160mm,2930mnr/min四总传动比确定及各级传动比分配分配原则：各级传动尺寸协调，承载能力接近，两个大齿轮直径接近以便润滑。nm=2930r/min；ia=nm/n=2930/105=27.9减带iiia，带42i取其为2，所以95.13带总减iii95.133.12.12低减ii所以3.3低i3.43.12.1低高ii五运动和动力参数的计算（各轴转速，各轴输入功率和输入转矩）1.各轴转速：n1=nm/i1=2930/2=1465r/min结果Pw=9.9kwa=0.759=105r/min电动机型号Y160M-2相关参数为Nd=3000r/minD=42mmP=15kwH=160mmNm=2930r/min2带i95.13减i3.3低i3.4高in1=1465r/minn2=341r/min机械课程设计（4）n2=nm/i2=1465/4.3=341r/minn3=nm/i3=341/303=104r/min2.各轴输入功率：P1=Pd×0113×0.95=12.35kwP2=P1×02=12.35×0.96×0.96=11.38kwP3=P2×34=11.38×0.96×0.99=10.82kwP4=28.1096.099.03pkw3.各轴输入转距：Td=9550×Pd/nm=9550×13/2930=42.37N·mT1=Td×01=80.51N·mT2=T1×i1×12=381.71N·mT3=T2×i2×23=984.1N·mTN=9550×10.28/105=934.99N·m运动和动力参数计算结果整理于下表：轴名功率P(kw)转距T(N·m)转速n(r/min)传动比i效率输入输出输入输出电动机轴1512.35220042.3729301.000.999一轴12.3511.3842.3780.51146520.96二轴11.3810.8280.51381.713413.340.99三轴10.8210.28381.71984.110410.99六传动零件的设计计算1.带传动的选择计算工作情况为：运转方向不变，工作载荷稳定。所以选用Ka=1.1计算功率为Pca=Ka×P=1.1×13=14.3kw；小带轮转速为dnn12930r/min根据计算功率Pca和小带轮转速n1查表选择的带型为普通v带B型初选小带轮的基准直径d1:查表选d1=125mm故d2=i1×d1=2×125=250mm,查表确定d2为250mm验算带的速度v1:n3=104r/minP1=12.35kwP2=11.38kwP3=10.82kwP4=1028kwTd=42.37N·mT1=80.51N·mT2=381.71N·mT3=984.1N·mKa=1.1Pca=14.3kw带型为普通v带B型初选d1=125mmd2=250mm机械课程设计（5）v=×d1×n1/(60×1000)=3.14×125×2930/(60×1000)=19.2m/s,经验算符合要求确定中心距a和带的基准长度Ld:根据传动的结构需要初定中心距a0，取0.7×(d1+d2)<a0<2(d1+d2)0.7×(d1+d2)=(125+250)×0.7=262.52(d1+d2)=(125+250)×2=750取a0=500mm所需带的基准长度Ld12×a0+/2×(d1+d2)+(d2-d1)×(d2-d1)/4×a0=1596.6mm,查表选择Ld=1600mm实际中心距aa0+(Ld-Ld1)/2=502mm验算主动轮上的包角1:1180°(d2-d1)/a×57.5°=166°90°符合要求确定带的根数z：Z=Pca/(Po+Po)KKL由d1和n1查表0P2.96kw由n1和i查表Po=0.89kwZ=14.3/(2.96+0.89)×0.92×0.96=4其中K0.96LK0.92确定预紧力Fo:min0F=500Pca(2.5/K-1)/zv+qv²=500×3.142.19496.096.05.2+0.18×22.19=215.7N由于新带容易松弛，所以对非自动紧张的带传动，安装新带的预紧力应大于上述预紧力，所以F0=1.5×215.7=323.55N计算带传动作用在轴上的力Fp为了设计安装带轮的轴和轴承，必须确定带传动作用在轴上的力Fp。如果不考虑带的两边的拉力差，则Fp=2zmin0Fsin(1/2)=2×4×215.7×sin(2/166)=1712.7N2.高速级齿轮设计选精度等级、材料及齿数运输机一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。a=502mmZ=4minOF=215.7NFp=1712.7N机械课程设计（6）材料选择。有表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质）硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。选小齿轮齿数Z1=20,大齿轮齿数Z2=4.3×20=86选取螺旋角。初选螺旋角=14.按齿面接触疲劳强度进行计算设计计算公式是3211.1.2HHEdttZziiTkd1)确定公式内各计算数值：载荷系数Kt=1.6由图10-30选取区域系数为ZH=2.433由图10-26查得10.7420.85则1+2=1.59小齿轮传递的转矩：T1=9.55×510×P/N=9.55×510×12.35/1465=805100Nmm由表10-7选取齿宽系数1d由表10-6查得材料的弹性影响系数1/2189.8EZMPa由图10-21d查得齿轮的接触疲劳强度极限550；6002lim1limHHMpaMPa应力循环次数N1=60n1jLh=60×1465×（2×8×300×8）=3.375×910N2=N1/i=3.3375×910/4.3=0.785×910由表10-19查得接触疲劳寿命系数KHN1=0.91,KHN2=0.94计算接触疲劳许用应力，取安全系数S=1sKHNHlim110.91×600/1=546MPasKHNHlim220.94×550/1=517MPa所以需用接触应力为21H21HH=21×(540+511.5)=585.5MPa2)代入数据进行计算a.计算小齿轮分度圆直径高速级齿轮选用7级精度的直齿圆柱轮传动，小齿轮材料为40Cr,硬度为280HBS大齿轮材料为45刚，硬度为240HBS。热处理均选用调质处理。1Z20；2Z8614Kt=1.6HZ=2.4331+2=1.59T1=8.05×510Nmm1d1/2189.8EZMPampaH6001limmpaH5502limN1=3.375×910N2=0.785×910KHN1=0.91,KHN2=0.94