带式输送机传动装置设计说明书

青岛理工大学琴岛学院课程设计说明书课题名称：带式输送机传动装置设计学 院：机电工程系专业班级：机械设计制造及其自动化 11-5 班学 号：20110201181学 生：聂圣杰指导老师：李明涛青岛理工大学琴岛学院教务处2014 年 06 月 28 日 机械设计课程设计 说明书机械设计基础课程设计评阅书题目 带式输送机传动装置设计学生姓名 聂圣杰 学号 20110201181指导教师评语及成绩指导教师签名：年 月 日答辩评语及成绩答辩教师签名：年 月 日教研室意见总成绩：室主任签名： 年 月 日 机械设计课程设计 说明书I摘 要机械设计课程设计是学生第一次较全面的在机械设计方面的训练，也是机械设计课程的一个重要教学环节，其目的是：第一、通过机械设计课程设计，综合运用机械设计课程和其它有关先修课程的理论和知识，结合生产实际知识，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，并使学生知识得到巩固，深化和扩展。第二、学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件部件、机械传动装置和简单机械的设计原理和过程，第三、进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、熟悉和运用设计资料(手册、图册、标准和规范等)以及使用经验数据，进行经验估算和数据处理等。机械设计课程设计的题目是二级减速器的设计，设计内容包括：确定传动装置总体设计方案，选择电动机；计算传动装置运动和动力的参数；传动零件，轴的设计计算；轴承，联轴器，润滑，密封和联接件的选择与校核计算；箱体结构及其附件的设计；绘制装配工作图及零件工作图；编写设计说明书；毕业设计总结；最后完成答辩。关键字：传动，轴承，装配目 录摘 要 .I1 设计任务 .11.1 设计内容 .11.2 原始数据 .12 传动系统方案的拟定 .22.1 方案简图和简要说明 .22.2 电动机选择 .22.3 传动比分配 .32.4 传动系统的运动和动力参数的计算 .43 传动零件的设 计计算 .53.1 齿轮传动的主要参数和几何参数计算 .53.2 轴的设计计算（初估轴颈、结构设计和强度校核） .113.3 联轴 器的选择和计算 .173.4 润滑和密封形式的选择 .174 箱体 及附件的结构设计和选择 .19总 结 .21致 谢 .22参考文献 .23 机械设计课程设计 说明书11 设计任务工作条件：单向运转，有轻微振动，经常满载，空载起动，两班制工作，使用期限 10 年，输送带速度容许误差为5%。F-带式输送机驱动卷筒的力矩为 900Nm;v-带速为 1.2m/s；D-卷筒直径为 370mm1.1 设计内容（1）确定传动装置的类型，画出机械系统传动方案简图；（2）选择电动机，进行传动装置的运动和动力参数计算；（3）传动系统中的传动零件设计计算；（4）绘制减速器装配图 1 张（A0 或 A1）;（5）齿轮及轴的零件图 23 张（A3） 1.2 原始数据运行力矩 T（nm）：2.7KN运行速度 V（m/s）：1.95m/s卷筒直径 D (mm)：360mm 机械设计课程设计 说明书22 传动系统方案的拟定2.1 方案简图和简要说明图 2-12.2 电动机选择1)选择电动机类型 按已知工作条件和要求，选用 Y 系列一般用途的三相异步电动机2) 选择电动机的容量(1）滚筒所需功率 ： wP904.8/27/TFKND.15WPvk（2-1） 滚筒的转速 wn（2-2）6001.26/min37wvnrD(2）电动机输出功率 dP= （2-3） dPp(3）电动机至滚筒之间传动装置的总效率为 （2-4）4231式中， 、 为从电动机至卷筒之间的各传动结构与轴承的效率，由表 2-4；查得：弹性联轴器 ；滚动轴承 ；圆柱齿轮传动 ；卷筒轴滑9.019.0297.03 机械设计课程设计 说明书3动轴承 ；则96.04232.870.96.85故 （2-5）17.wPkw(4)电动机的额定功率 ed由表 20-1 选取电动机的额定功率 。ked5.3)电动机的转速为了便于选择电动机的转速，先推算电动机转速的范围。由表 2-1 查得圆柱齿轮传动比范围 ，则电动机的转速可选范围为63imin/749 rnwd可见同步转速为 1000r/min ，1500r/min ，3000r/min 的电动机都符合，这里初选同步转速为 1000r/min ，1500r/min ，3000r/min 的三种电动机进行比较，如下表：由参考文献1中表 20-1 查得：表 2.1电动机转速n/(r/min)方案 电动机型号 额定功率（KW）同步转速满载转速额 定 转 矩堵 转 转 矩 额 定 转 矩最 大 转 矩 质量/kg1 Y160M-6 7.5 1000 970 2.0 2.0 1192 Y132M-4 7.5 1500 1440 2.2 2.3 813 Y132S2-2 7.5 3000 2900 2.0 2.3 70由表中数据，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量，价格以及总传动比，即选定方案 22.3 传动比分配1)传动装置总传动比由机械设计课程设计中表 20-1 查得：满载转速 nm=1440 r / min 97015.62wi（2-6）2)分配各级传动比查阅机械设计课程与设计中表 2-1 各级传动中， 机械设计课程设计 说明书4高速级的圆柱齿轮的传动比为 ，则低速级的斜圆柱齿轮传动比14i（2-7）215.9374i所得 值符合一般圆柱齿轮传动和单级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。i2.4 传动系统的运动和动力参数的计算1)各轴转速 n电动机轴为轴及减速器高速级轴为轴，中速轴为轴 II，低速级轴为轴 III 则970miIr（2-8）124.5inIIni26iIIri2)各轴输入功率 P按电动机额定功率 计算各轴输入功率，则ed016.9IedPkw（2-9）23IIIIk3)各轴输入转矩 T6309.51.810IPTNmn641.2.I 6429.509.10IPTNmn 机械设计课程设计 说明书53 传动零件的设计计算3.1 齿轮传动的主要参数和几何参数计算A.高速级齿轮传动设计1.选择齿轮类型、精度等级、材料及参数1) 按图 1 所示传动方案，选用斜直齿圆柱齿轮传动2)运输机为一般工作机器，速度不高，故选用 7 级精度（GB10095-88）3) 材料选择。由表 10-1 选得小齿轮的材料均为 40Cr(调质后表面淬火)，齿面硬度为 280HRC，大齿轮的材料均 45 钢，齿面硬度为 240HRC，二者硬度相差 40HBS。4)初选小齿轮齿数 =24，则大齿轮齿数1Z24961u2.按齿面接触强度设计由设计计算公式（10-9a）进行试计算，即（3-1）3211 1(2. )uHETKdZdtt 确定公式内的各计算数值1）试选载荷系数 .t2)小齿轮传递转矩 30681TNm3)由表 10-7 选取齿宽系数： =1d4) 查图表 10-6 选取弹性影响系数12189.EZMPa5)由图 10-21e 查得大、小齿轮的接触疲劳强度极限应力为 lim1lim260a480HHMPPa6）由式 10-13 计算应力循环次数。（3-2）9197136510.36410hNnjL82.40.57）由表 10-19 取接触疲劳寿命系数 。 1. 205,1.HNHNK8） 计算接触疲劳许用应力。取失效概率为 1%，安全系数 S=1，由式（10-12）得 机械设计课程设计 说明书6（3-3）1lim630HNKMPaS227LI（2）计算1）试算小齿轮分度圆直径 ，是代入 中较小的值。td1H（3-4）21312.(3.86)tdKTuEdmZ2）计算圆周速度 v。(3-5)1.7/60tnms3）计算齿宽 b。（3-6）13.8.dtb4）计算齿宽与齿高之比 。h模数421332 221.80.68cos140.5.39tFaSntdKTYmZA（3-7） 齿高 （3-8）.5.39.thmm（3-9）34810.2b5）计算载荷系数。根据 ，7 级精度，由表 10-2 查得