带式输送机传动系统设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 第一节 设计任务 ) 第二节 电动机的选择和计算 (4) 第三节 传动零件的 设计计算 (7) 第四节 具体二级齿轮减速器轴的方案设计 - (12) 第 五 节 键的校核 (15) 第 六 节 轴承的润滑及密封 - (16) 第 七 节 箱体结构设计和计算 (17) 第 八 节 设计结果 (22) 第 九 节 设计小结 (24) 参考文献 25） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 带式输送机传动系统设计 一 设计任务 传动装置中广泛采用减速器，它具有固定传动比、结构紧凑、机体封闭并有较大刚度、传动可靠等特点。 设计带式输送机传动系统。采用 V 带传动及两级圆柱齿轮减速器。 1. 原始数据 运输带的有效拉力 F=7000N，运输带速度 v=0. 5m/s（允许误差 5%） ,卷筒直径 D=450减速器设计寿命为 5 年。 2. 传动装置参考方案 带式输送机由电动机驱动。电动机 1 通过 V 带传动将动力传入两级圆柱齿轮减速器 3，再通过联轴器 4 将动力传至输送机滚筒 5，带动输送带 6 工作。 3. 工作条件 两班制，常温下连续工作；空载起动，工作载荷平稳；三相交流电源，电压为 380/220 伏。 二、传动装置的总体设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1. 电动机的选择 初步确定传动系统总体方案如图 1示。 选择 V 带传动和二级圆柱齿轮减速器。 （ 1） 选择电动机类型 按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压 380V， （ 2） 选择电动机的容量 电动机所需工作功率按 式 P P / 式 P =000此 P =000 电动机至运输带的传动总效率为 =1 24 32 4 5 式中： 、 、 、 、 5 分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率。 取 = =子轴承）、 =轮精度为 8 级，不包括轴承效率）、 = 齿 轮 联 轴 器 ） 、 5=则 = 以 v/1000 =（ 7000 0. 5） /（ 1000 = 3） 确定电动机转速 卷筒轴工作转速为 n=60 1000v/D=60 1000 0. 5/（ 450） =课程设计指导书的表 1 推荐的传动比合理范围，取 V 带传动的传动比 i 2 4，二级圆柱齿轮减速器传动比 i 8 40，则总传动比合理范围为 i 16 160，电动机转速的可选范围为 n i n（ 16 160） 3393397r/合这一范围的同步转速有 750， 1000， 1500 ， 3000r/据容量和转速，由有关手册查出有 二 种传动比方案： 方案 电动机型号 额定 电动机转速 r/动机重买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 功率 同步转速 满载转速 量 N 1 000 2880 670 2 000 2880 720 3 500 1440 680 其主要性能如下： 型号 额定功率 载时 起 动 电 流额 定 电 流起 动 转 矩额 定 转 矩最 大 转 矩额 定 转 矩转速 r/流（ 380v 时 ） A 效率 % 功率因数 % 440 4 合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比， 选定型号为的 型号 定功率 步转速 1500r/载转速 1440r/ 电动机的外形如图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2. 确定传动装置的总传动比和分配传动 电动机型号为 载转速 440r/ （ 1）总传动比 由式 ia=nm/n=1440/ 2）由式 ia=i 式中 i 分别为带传动和减速器的传 动比。 为使 V 带传动外廓尺寸不致过大，初步取 （实际的传动比要在设计 所选大、小带轮的标准直径之比计算），则减速器传动比为：i=ia/= 3）分配减速器的各级传动比 按展开式布置，考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相近，可由课程设计指导书图 12 展开式曲线查得 i2=i/ 3. 计算传动装置的运动和动力参数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 1） 各轴转速 由课程设计指导书上公式（ 9） （ 11） 轴 n1=nm/440/3=480r/ 轴 n2=n1/80/ 轴 n3=n2/筒轴 n4=2) 各轴输入功率 由课程设计指导书上公式（ 12） （ 15） 轴 d 01=1= 轴 1 12=2 3= 轴 2 23=2 3=筒轴 3 34=2 4= 轴 轴的输出功率则分别为输入功率乘轴承效率 如 1 轴输出功率为 =余类推。 （ 3）各轴输入转矩 由课程设计指导书公式（ 16） （ 21） 电动机轴输出转矩 550Pd/550 440=m 轴输入转矩 轴 d 1 =3 m 轴 12= 2 3 =m 轴 23= 2 3 =m 卷筒轴输入转矩 2 4 = m 轴的输出转矩则分别为各轴的输入转矩乘轴承效率 如 轴的输出转矩为 = m，其余类推。 运动和动力参数计算结果整理于下表： 轴名 功率 P 矩 T N m 转速 v r/动比 i 效率 输入 输出 输入 输出 电动机轴 440 轴 80 01 轴 12 轴 23 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 卷筒轴 34 、传动零件的设计计算 1. V 带传动设计 （ 1）确定计算功率 A P=式中 （ 2）选择带型号 根据计算功率 440r/机械设计课本图 8带的带型号。查图初步选用 （ 3）确定带轮的基准 直径 验算带速 v 1. 初选小带轮的基准直径 据 考机械设计课本表 8使 (dd)(dd)5以选取 90 2. 验算带速 v 根据式 v= 60 1000） = 90 1440/60000=s. 由 90=270根据机械设计课本表 8以适当圆整。取80. 确定中心距 a，并选择 d （ 1）根据带传动总体的尺寸的限制条件或要求的中心距，结合式（ 8定中心距 初在 范围内，初定中心距 00 2）计算相应的带长 2 （ /2+( 500+ （ 90+280 ）/2+(280(4 500)=的基准长度 400 3）计算中心距 传动的实际中心距近似为 a 2 500+(2= a=481 考虑到带轮的制造误差、带长误差、带的弹性以及因带的松弛而产生的补充张紧的需要，常给出中心距的变动范围 1400=460a+81+1400=523. （ 5）验算小带轮上的包角 1 由机械设计课本（ 8知，小带轮上的包角小于大带轮上 的包角。又由机械设计课本（ 8知，小带轮上的总摩擦力小于大带轮上的总摩擦力。因此，打滑只可能发生才小带轮上。为了提高带传动的工作能力，应使 1800-( a 1200 1800-( a=1800-(280 81=1200 (6)确定带的根数 z 查机械设计课本表 80= 表 8a=表 8L=z=r= 跟。 7）确定带的初拉力 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 00 （ 00（ 5 安装的 拉力为 于运转后的 拉力应为 F0）8)计算带传动的压轴力 了设计带轮轴的轴承，需要计算带传动作用在轴上的压轴力 p=2 =2 5 =、齿轮传动设计 （一）高速级齿轮传动的设计计算 齿轮材料，热处理及精度 考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用标准直齿圆柱齿轮。 （ 1） 齿轮材料及热处理 大小齿轮材料为 20面渗碳淬火，齿面硬度为 58 62效硬化层深 （ 2） 齿轮精度 按 10095 1998，选择 6级，齿根喷丸强化。 (3) 确定齿数 因为是硬齿面 ，故取 0, z2=0 18 传动比误差 i u 118/20=i (= 5%，符合 初步设计齿轮传动的主要尺寸 一按照齿面接触强度设计 由设计计算公式进行试算，即 d (u+1)/u（ H） 2】 1/3 （ 1） 确定公式内的各计算值 （ 2） 试选载荷系数 3） 计算小齿轮传递的转矩 105P/ 105 80=109427N . 由表 10d=0E= 0 1500920 6. 由式 10算应力循环次数 假设齿轮工作寿命为 5 年每年工作 300 天。 00 480 1（ 2 8 5 300） =108 108/108 0取失效概率为 1%，安全系数 S=1，由式 10 H1=1500/2=H2=1500/2= 2）计算 1. 试算小齿轮分度圆直径 入 H中较小的值 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 d (u+1)/u （ H ） 2 】 1/3=109427/1（ (】 1/3=. 计算圆周速度 v V=0 1000= 480/60000=s 3. 计算齿宽 b b =d . 计算齿宽与齿高之比 b/h 模数 mt=0=高 h=b/h=根据 v=s,6级精度，由图 10v=齿轮， 表 10A=1 由表 10级精度、小齿轮相对支承非对称布置时， b/h=图 10 = 由下式计算 d1=(K/ (按照齿根弯曲强度设计 弯曲强度的设计公式为 m (2F)1/3 (1) 确定公式内的各计算数值 0 1500920 0取弯曲疲劳安全系数 S=F1=920/F2=920/98. 载荷系数 K=. 齿形系数 量齿数 z1/0/v2=z2/18/课本表 10F并加以比较 F1=F2=98= 小齿轮的数值大 （ 2）设计计算 m (2F)1/3=（ 2 109427/202 ，由齿面接触疲劳强度计算的模数 m 小于由齿根弯曲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，仅与齿轮直径有关，可取由弯曲强度算得买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 的 就近圆整为标准值 m=接触强度算得的分度圆直径 出小齿轮齿数 z 1=d1/m=34 大齿轮齿数 34=128 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，并做到结构紧凑避免浪费。 3、几何尺寸计算 1. 计算分度圆直径 d1=4 2=68mm d2=28 2=256. 计算中心距 a=(d1+2=(68+256)/2=162计算齿轮宽度 b= 68=68 0， 5 低速级齿轮传动的设计计算 齿轮材料，热处理及精度 考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用硬齿面渐 开线斜齿轮 （ 1） 齿轮材料及热处理 大小齿轮材料为 45 钢。调质后表面淬火，齿面硬度为 215 （ 2） 齿轮精度 按 10095 1998，选择级，齿根喷丸强化。 (3) 确定齿数 因为是硬齿面，所以取 5, z2=5 35 传动比误差 i u 135/35=i (3. = 5%，符合 初步设计齿轮传动的主要尺寸 一按照齿面接触强度设计 由设计计算公式进行试算，即 d (u+1)/u（ H） 2】 1/3 （ 4） 确定公式内的各计算值 1. 试选载荷系数 . 计算小齿轮传递的转矩 105P/ 105 m 3. 由表 10d=0E= 0 610500 6. 由式 10算应力循环次数 假设齿轮工作寿命为 5 年每年工作 300 天。 00 1 2 8 5 300=108 108/107 0取失效概率为 1%，安全系数 S=1，由式 10 H1=610=H2=500=475 2）计算 4. 试算小齿轮分度圆直径 入 H中较小的值 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 d (u+1)/u （ H ） 2 】 1/3=643450/1（ (75)2】 1/3=. 计算圆周速度 v V=0 1000= 0000=s 6. 计算齿宽 b b =d 算齿宽与齿高之比 b/h 模数 mt=5=高 h=b/h=算载荷系数 根据 v=s,6级精度，由图 10v=齿轮， 表 10A=1 由表 10级精度、小齿轮相对支承非对称布置时， b/h=0 = 下式计算 d1=(K/ (按照齿根弯曲强度设计 弯曲强度的设计公式为 m (2F)1/3 (2) 确定公式内的 各计算数值 0 550400= 0取弯曲疲劳安全系数 S=F1=550/F2=400/. 载荷系数 K=. 齿形系数 量齿数 z1/5/v2=z2/35/课本表 10F并加以比较 F1=F2= 小齿轮的数值大 （ 2）设计计算 m (2F)1/3=（ 2 643450/352 1/3=比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数 m 小于由齿根弯曲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，仅与齿轮直径有关，可取由弯曲强度算得买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 的 就近圆整为标准值 m=接触强度算得的分度圆直径 出小齿轮齿数 z 1=d1/m=45 大齿轮齿数 45=170 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，并做到结构紧凑避免浪费。 3、几何尺寸计算 1. 计算分度圆直径 d1=5 2=90mm d2=73 2=340. 计算中心距 a=(d1+2=(90+340)/2=215计算齿轮宽度 b= 90=90 0， 5 四、具体二级齿轮减速器轴的方案设计 （ 1）高速轴 I 材料为 38调质处理，硬度为 217269扭转强度计算，初步计算轴径，取 A=110 d )1/3=110 (80)1/3=于轴端开键槽，会削弱轴的强度，故需增大轴径 5%7%，取最小轴径4（ 2）轴 料为 45 钢，经调质处理，硬度为 217255扭转强度计算，初步计算轴径，取 120 d )1/3=120 (（ 5） 轴 料为 40调质处理，硬度为 241286扭转强度计算，初步计算轴径，取 110 d )1/3=110 (，会削弱轴的强度，故需增大轴径 5%7%，取最小轴径6 4）卷筒轴 材料为 40调质处理，硬度为 241286扭转强度计算，初步计算轴径，取 110 d )1/3=110 (=于轴端开键槽，会削弱轴的强度，故需增大轴径 5%7%，取最小轴径5I 轴：轴的最小直径显然是安装大带轮的直径。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 1）装配方案：轴的左端与大带轮相连，从左到右依次连接滚动轴承，高速级小齿轮，滚动轴承。 （ 2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 左端需制出一轴肩，故取 0端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径 D=30带轮与轴配合的孔长度0了保证轴端挡圈只压在大带轮而不压在轴的端面上，故 1的长度应比 短一些，现取 8 轴承同时受到径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据 0轴承产品目录中 初步选取单列滚子轴承 32907，其尺寸为 d D T=355514 5 手册上查得 32907 型轴承的定位轴肩高度 h=5取 5直径 8轮的左端与左端轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂的宽度 55了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取 2轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度取 h=4轴环处的直径 b 0据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与大带轮右端面的距离 L=20取 0 a=16轮与齿轮间的距离 c=20虑到箱体的铸造误差，在确定滚动轴承位置时，应距离箱体内壁一段距离 s，取 s=8知滚动轴承宽度 T=14速级小齿轮的轮毂长 L=75 +s+a+(5514+8+16+3=416+c+a+0+20+16+88此，已初步确定了轴的各段直径和长度。 （ 3）轴上零件的轴向定位 联轴器与轴的轴向定位均采用平键连接。联轴器与轴的连接，选用平键b h=2012度取 60合选取 H7/处选用轴的直径尺寸公差 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 4）确定轴上的圆角和倒角尺寸 取轴端倒角 2 450，各轴肩处的圆角半径取 上， 1 轴： 8012874mm 5mm,0mm,5mm,8mm,6mm,5mm,5列圆锥滚子轴承型号： 32907 2 轴： 860079mm 0mm,6mm,4mm,0mm,4mm,6mm,0列圆锥滚子轴承型号： 32010 3 轴： 0768070mm 5mm,1mm,8mm,8mm,5mm,2mm,8列圆锥滚子轴承型号： 32915 套筒轴： 00909mm 8mm,2mm,5mm,1mm,5列圆锥滚子轴承型号： 32915 五 键的校核 设定输入轴与联轴器之间的键为 1 ，齿轮 2 与中间轴之间的键为键 2，齿轮 3 与中间轴之间的键为键 3，齿轮 4 与输出轴之间的键为键 4，输出轴与链轮之间的键为键 5。 键的类型图如下：买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1、根据轴的直径选择键 根据条件选取的键型号规格如下（参考表 2）： 键 1：圆头普通平键（ A 型） b= 8 mm h=7L=28 键 2：圆头普通平键（ A 型） b=14h=9L=45 3：圆头普通平键（ A 型） b=14h=9L=63 键 4：圆头普通平键（ A 型） b=20h=12L=56键 5：圆头普通平键（ A 型） b=16h=10L=402、校核键的承载能力 因为：键 1 受到的转距 m 键 2 受到的转距 m 键 3 受到的转距 m 键 4 受到的转距 m 键 5 受到的转距 m 键的材料为钢，轻微冲击， p为 100120 p=110 的校核公式： （ k= l=d 为轴的直径） 所以： 校核第一个键： 3 312 1 0 2 3 4 . 1 2 1 0 4 3 . 5 28 7 2 8p T l d p 校核第二个键： 3 322 1 0 2 9 7 . 7 8 1 0 3 4 . 4 91 4 9 4 5p T l d p 校核第三个键： 3 332 1 0 2 9 7 . 7 8 1 0 2 4 . 6 41 4 9 6 3p T l d p 校核第四个 键： 3 342 1 0 2 3 5 7 . 5 8 1 0 5 3 . 2 12 0 1 2 5 6p T l d p 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 校核第五个键： 3 352 1 0 2 3 5 7 . 5 8 1 0 1 0 1 . 7 41 6 1 0 4 0p T l d p 六 轴承的润滑及密封 根据轴颈的圆周速度 ,轴承可以用润滑脂和润滑油润滑 ,由于齿轮的转速根据以知是大于 2m/s,所以润滑可以靠机体的飞溅直接润滑轴承。或引导飞溅在机体内壁上的油经机体泊分面上的油 流到轴承进行润滑，这时必须在端盖上开槽。如果用润滑脂润滑轴承时，应在轴承旁加挡油板以防止润滑脂流失。并且在输入轴和输出轴的外伸处，都必须密封。以防止润滑油外漏以及灰尘水汽及其它杂质进入机体内。密封形式很多，密封效果和密封形式有关，通常用橡胶密封效果较好，一般圆周速度在 5m/s 以下选用半粗羊毛毡封油圈。 七 . 箱体结构的设计计算 已知：中心距 a=150、机座壁厚 0 . 0 2 5 3 0 . 0 2 5 1 5 0 3 6 . 7 5a m m 考虑到铸造工艺，所有的壁厚都不能小于 8故取 =8、机盖壁厚11 0 . 0 2 0 3 6a m m 同样取1=8、机座凸缘厚度 b 1 . 5 1 . 5 8 1 2b m m 4、机盖凸缘厚度1 5 1 . 5 8 1 2b m m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5、机座底凸缘厚度2 . 5 2 . 5 8 2 0b m m 6、地脚螺钉直径 0 3 6 1 2 1 7 . 4fd a m m 取 18 由机械设计手册上查的标准件内六角圆柱头螺钉 其螺纹规格 d 为 M（ 18） 7、地脚螺钉数目 n 因为 125a ， 2 5 0 5 0 0a m m m m 所以 n=4 8、轴承旁连接螺栓直径1 . 7 5 0 . 7 5 1 8 1 3 . 5fd d m m ；取1 16d 查的标准件六角头螺栓 C 级 其螺纹规格 d 为 M（ 16） 9、机盖与机 座连接螺栓直径2 0 . 5 0 . 6 ) ( 0 . 5 0 . 6 ) 1 8 ( 9 1 0 . 8 )fd d m m m m 查的标准件六角头螺栓 C 级 其螺纹规格 d 为 M（ 10） 10、连接螺栓2l 1 5 0 2 0 0l m m m m ，取 175l 11、轴承端盖螺钉直径3d 3 0 . 4 0 . 5 0 . 4 0 . 5 1 8 ( 7 . 2 9 . 0 )fd d m m 查的标准件内六角圆柱头螺钉 其螺纹规格 d 为 M（ 8 12、窥视孔盖螺钉直径49) 查的标准件内六角圆柱头螺钉 其螺纹规格 d 为 M（ 6） 13、定位销直径 d 87(10) 查的标准件内六角圆柱头螺钉 其螺纹规格 d 为 M（ 8） 14、12,fd d 的1 20c 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15、2,52 16、轴承旁凸台半径1521 1216R c m m 17、外机壁至轴承座端面距离151015201021 18、大齿轮顶圆与内机壁的距离 1 1 1 . 2 1 . 2 8 9 . 6 取 1 =109、齿轮端面与内机壁的距离 2 1 8 取2 1020、机盖、机座肋厚1, 8 5 0 . 8 5 8 6 . 8m m m 0 . 8 5 0 . 8 5 8 6 . 8m m m 21、轴承端盖凸缘厚度 t (8)(3)( 取 t=9文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第八节、设计结果 1. 最终实际传动比 i 高速级齿轮 低速级齿轮 . 各轴转速 n (r/(r/(r/