带式运输机传动装置的设计【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 优秀设计 目录 一、设计任务书 . 1 二、传动方案的拟定 . 2 三、电动机的选择 . 2 四、计算总传动比及分配各级的传动比 . 4 五、运动参数及动力参数计算 . 4 六、传动零件的设计计算 . 6 七、滚动轴承的选择及校核计算 . 19 八、轴的设计计算 . 21 九、键联接的选择及计算 . 28 十、润滑方式与润滑剂选择 . 29 十一、设计小结 . 30 十二、参考文献 . 31 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 一、 设计任务书 课程设计题目：带式运输机传动装置的设计 班 级 学生姓名 指导老师 日 期 1设计带式运输机传动装置（简图如下） 1）两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度 35 ，每年 350天工作日 . 2）使用折旧期 8年 3）检修间隔期：四年一大修，两年一中修，半年一次小修 4）动力来源的：电力，三相交流，电压 380V/220V 5）运输速度允许误差 为 %5 。 6）一般机械厂制造，小 批量 生产 1）装配图一张（ 2）零件工作图两张（ 出轴及输出齿轮 3）设计说明书一份。 运输带工作拉力 F/ 运输带工作速度 v/(m/s) 卷筒直径 D/300 传动机构为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 二、传动方案的拟定 1、 由于 具有过载保护作用 ,并具有缓冲吸振能力 ,所以选用 2、 本传动装置用于带式运输机，工作参数：运 输带工作拉力 F=作速度 =s，滚筒直径 D=300动效率 =包括滚筒与轴承的效率损失） 两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35。 运输速度允许误差为 %5 。 3、 方案由题目所知传动机构类型为： V 带传动与齿轮传动的结合由题目所知传动机构类型为： 二级 展开式圆柱齿轮减速器。 传动简图如下图所示： 三、电动机的选择 因为动力来源：电力，三相交流电， 电压 380V/220V，；所以选用常用的封闭式系列的 交流电动机。 I、 电动机容量的选择 1) 卷筒轴的输出功率 2) 电动机输出功率 d Wd 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 传动装置的总效率 : 87654321 式中， . 为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由参考书 1表 2 则 故 确定电动机的额定功率 I、电动机转速的选择（ 由 v=s 求卷筒转速 = 601000 = 300 95.5 r/根据（ 圆柱齿轮传动二级减速器传动比范围 i =410。取带传动比 0i =2 4 。则总传动比理论范围为： i 8 40。 故电动机转速的可选范围为 0n = i =(8 40) 64 3820 r/以 0n 的范围是（ 764， 3820） r/选为同步转速为 1500r/符合这一范围的同步转速有 1000， 1500， 3000r/据容量和转速，由手册表 12 1查出有三种电动机型号满足要求，方案如下： 方案 电机型号 额定功率 同步转速 满载转速 重量 传动比 1 000 2890 640 500 1440 680 000 960 840 合考虑电动机和传动装置的尺寸选择 方案 2 中的电动机： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 中心高 H 外形尺寸 )2/( 底脚安装尺寸 地脚螺栓孔直径 K 轴身尺寸 装键部位尺寸 112 400 305 265 190 140 12 28 60 8 24 四、计算总传动比及分配各级的传动比 1） 总传动比 由选定的电动机满载转速 n 和工作机主动轴转速 n，可得传动装置总传动比为： 2）分配各级传动比 15321 式中 21 分别为带传动和减速器的传动比。为使 步取 1i 根据各原则，查图得高速级传动比为 i ，则， i 五、运动参数及动力参数计算 （ 1） 各轴转速 r/400电动机轴nn n /电 1i 1440/ n / 2i II n 3i r/ r/ 2） 各轴输入功率 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 电P 2 3 2 3 2 4=4各轴的输出功率： 轴输入转矩 1T = 0i 1 Nm 电动机轴的输出转矩 9550550 440=m 所以 : 1i 1 =m 2i 1 2 =m 3i 2 3 =m 3 4 =m 输出转矩： m m m m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 运动和动力参数结果如下表 轴名 功率 P 矩 T 速r/入 输出 输入 输出 电动机轴 440 4 、传动零件的设计计算 （ I）带和带轮设计 确定计算功率 由表 5K w,式中 为工作情况系数， p 为传递的额定功率 ,既电机的 额定功率 . 选择带型号 根据 4.4 k ,查课本 152P 表 853P 表 8型带 选取带轮基准直径 21, dd 查课本 145P 表 8 153P 表 8 小带轮基准直径 d 901 ， 则大带轮基准直径 0 ,式中为带传动的滑动率，通常取（ 1% 2%），查课本 153P 表 8d 2242 。 验算带速 v 35/40090100060 1 在 5 25m/带充分发挥。 确定中心距 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由于 , 所以 初 步 选 取 中 心 距 a ：4 7 1)2 2 490(10 dd 初定中心距 710 ，所以带长 , ()(220220 121 查课本 142P 表 8400 得实际中心距 ）（ 取 50 验算小带轮包角 1 21 a dd 包角合适。 确定 z 因 d 901 ，带速 ，传动比 i , 查课本 148P 表 8 由内插值法得 0 查课本 142P 表 8K =查课本 154P 表 8 由内插值法得 K = 154P 公式 800故选 Z=5根带。 计算预紧力 0F 查课本 145P 表 8,故 : 单根普通带张紧后的初拉力为 00 220 计算作用在 轴上的压轴力 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 利用 15P 公式 8 p 2 42 i i 0 (轮传动的设计 （ 1）高速级齿轮传动的设计计算 考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用直齿圆柱齿轮 。 齿轮的材料、精度和齿数选择，因传递功率不大，转速不高，材料按表 7采用 45 号钢，锻选项毛坯，大齿轮、正火处理，小齿轮调质，均用软齿面。齿轮精度用 8级，轮齿表面精糙度为 齿面闭式传动，失效形式为占蚀，考虑传动平稳性，齿数宜取多些，取 4 则 1i=34 9 1、初步设计齿轮传动的主要尺寸 按齿面接触强度设计 2131 )(12 确定各参数的值 : 试选 课本 215P 图 10选取区域系数 由课本 214P 图 10 则 由课本 202P 公式 1060n1 0 1（ 2 8 300 8） =109 h =108 h #(齿数比 ,即 2查课本 203P 10得： K 1 = K 2 =齿轮的疲劳强度极限 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 取失效概率为 1%,安全系数 S=1,应用 202P 公式 10 H 1 = =550= H 2 = =450=432 许用接触应力 M P 12/)4 3 1(2/)( 21 查课本由 198P 表 10= 由 201P 表 10 d =1 T=105 11/105 104 小齿轮的分度圆直径 2131 )(12 = 43 计算圆周速度 100060 11nd t 0 060 计算齿宽 计算齿宽 b b= td =算摸数 初选螺旋角 =14 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 t 4co 计算齿宽与高之比 齿高 h= =计算纵向重合度 =d 14t a a n =计算载荷系数 K 使用系数 1 根据 ,7级精度 , 查课本由 192P 表 10动载系数 查课本由 194P 表 10 KH 的计算公式 : KH = )d 2d +103 b =+1) 1+103 课本由 195P 表 10 : KF =课本由 193P 表 10 : KH = 载荷系数 : K K K KH KH =1 按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 =计算模数 4co 3. 齿根弯曲疲劳强度设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由弯曲强度的设计公式 )(c 确定公式内各计算数值 小齿轮传递的转矩 m 确定齿数 z 因为是硬齿面，故取 z 24， z i z 24 动比误差 i u z / z 78/24 i 5，允许 计算当量齿数 z z / 24/ 4 z z / 78/ 4 初选齿宽系数 按对称布置，由表查得 1 初选螺旋角 初定螺旋角 14 载荷系数 K K K K K K =1 查取齿形系数 Y 和应力校正系数 Y 查课本由 197P 表 10 : 齿形系数 Y Y 应力校正系数 Y Y 重合度系数 Y 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 端面重合度近似为 21 11 ） 1/24 1/78） ） 因为 /则重合度系数为 Y 螺旋角系数 Y 轴向重合度 o Y 1 计算 大小齿轮的 Y 安全系数由表查得 S 作寿命两班制， 8 年，每年工作 300天 小齿轮应力循环次数 60 60 1 8 300 2 8 0 大齿轮应力循环次数 N1/u 10 /10 查课本由 204P 表 10到弯曲疲劳强度极限 小齿轮 大齿轮 查课本由 197P 表 10弯曲疲劳寿命系数 : K 1 K 2 取弯曲疲劳安全系数 S= F 1 = 0 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 F 2 = 8 013 111 Y 222 Y 大齿轮的数值大 设计计算 计算模数 n o 243 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，按 1357整为标准模数 ,取 2为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径 计算应有的齿数 取 25 那么 25=81 几何尺寸计算 计算中心距 a= ( 21 = 14)8125( =将中心距圆整为 110按圆整后的中心距修正螺旋角 =)8125(a r c c o ( 21 因 值改变不多 ,故参数 , k , 不必修正 . 计算大 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 s 225co s 281co 计算齿轮宽度 B= 圆整的 502 B 551 B （二） 低速级齿轮传动的设计计算 齿轮的材料，精度 和齿数选择，因传递功率不大，转速不高，材料按表 7采用 45 号钢，锻选项毛坯，大齿轮、正火处理，小齿轮调质，均用软齿面。齿轮精度用 8 级，轮齿表面精糙度为 齿面闭式传动，失效形式为占蚀，考虑传动平稳性，齿数宜取多些，取 4 则 1i=34 5 按齿面接触强度设计 1. 确定公式内的各计算数值 试选 查课本由 215P 图 10域系数 试选 ,查课本由 214P 图 101 = 2 = =力循环次数 60 j 60 1 (2 8 300 8) =108 108 由课本 203P 图 10得接触疲劳寿命系数 K 1 K 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 查课本由 207P 图 10齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 001 , 大齿轮的接触疲劳强度极限 501 取失效概率为 1%,安全系数 S=1,则接触疲劳许用应力 H 1 = = 5641 H 2 = =550/1=517 2 )( 2 查课本由 198P 表 10材料的弹性影响系数 选取齿宽系数 1d T=105 22 /105 104 242131 )(12 =2. 计算圆周速度 100060 1 nd t 3. 计算齿宽 b=d 1 4. 计算齿宽与齿高之比 模数 t 齿高 h=买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 =. 计算纵向重合度 0 2 6. 计算载荷系数 K KH =+2) +103 b =+ 103 用系数 1 同高速齿轮的设计 ,查表选取各数值 KF = KH =KF =载荷系数 K =1 . 按实际载荷系数校正所算的分度圆直径 计算模数 7 7 3. 按齿根弯曲强度设计 m c 确定公式内各计算数值 （ 1） 计算小齿轮传递的转矩 m （ 2） 确定齿数 z 因为是硬齿面，故取 z 30， z i z 30 动比误差 i u z / z 0 i 5，允许 （ 3） 初选齿宽系数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 按对称布置，由表查得 1 （ 4） 初选螺旋角 初定螺旋角 12 （ 5） 载荷系数 K K K K K K =1 6） 当量齿数 z z / 30/ 2 z z / 70/ 2 课本 197P 表 10 和应力修正系数 Y 1 Y 7 5 3 1 Y （ 7） 螺旋角系 数 Y 轴向重合度 1 8） 计算大小齿轮的 Y 查课本由 204P 图 10齿轮弯曲疲劳强度极限 查课本由 202P 图 10弯曲疲劳寿命系数 K 1 K 2 S= F 1 = F 2 = 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 计算大小齿轮的 ,并加以比较 0 1 2 6 2111 Y 0 1 5 4 222 Y 大齿轮的数值大 ,选用大齿轮的尺寸设计计算 . 计算模数 n o 253 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，按 1357整为标准模数 ,取 3为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径 计算应有的齿数 . 取 30 30= 取 70 初算主要尺寸 计算中心距 a= ( 21 = 12)7030( =将中心距圆整为 103 修正螺旋角 =)7030(a r c c o ( 21 因 值改变不多 ,故参数 , k , 不必修正 分度圆直径 1230买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1270计算齿轮宽度 d 圆整后取 51 02 七 、滚动轴承的选择及校核计算 1. 传动轴承的设计 . 求输出轴上的功率 转速 3n ，转矩 3T 4 3n =T =m . 求作用在齿轮上的力 已知低速级大齿轮的分度圆直径为 2d =而 232 4 1 2co st Ft =周力 径向力 轴向力 方向如图示 : . 初步确定轴的最小直径 先按课本 15步估算轴的最小直径 ,选取轴的材料为 45 钢 ,调质处理 ,根据课本 315361 表P 取 112o 76 输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径 d ,为了使所选的轴与联轴器吻合 ,故需同时选取联轴器的型号 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 查课本 114343 表P ,选取 5.1 0 2 7 因为计算转矩小于联轴器公称转矩 ,所以 查机械设计手册 11222 选取 弹性套柱销联轴器其公称转矩为 500011 与轴配合的毂孔长度为半联轴器半联轴器的长度故取 . 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 为了满足半联轴器的要求的轴向定位要 求 , -轴段右端需要制出一轴肩 ,故取 -的直径 7 ;左端用轴端挡圈定位 ,按轴端直径取挡圈直径0 半联轴器与 轴配合的轮毂孔长度 为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴端上 , 故 -的长度应比 略短一些 ,现取 2 初步选择滚动轴承 故选用单列角接触球轴承 7 ,由轴承产品目录中初步选取 0 基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承 7010C 型 . d D B 2d 2D 轴承代号 45 85 19 2095 85 19 209B 45 100 25 309B 50 80 16 010C 50 80 16 0100 90 20 210C 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 八 、轴的设计计算 由于减速器传递的功率不大，对其重量和尺寸也无特殊要求故选择常用材料45钢 ,调质处理 . 1. 从动轴的设计 对于选取的单向角接触球轴承 其尺寸为的 68050 ,故 0 ;而 6 . 右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位 010C 型轴承定位轴肩高度57, 因此取 取安装齿轮处的轴段 8 ;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位 的宽度为 75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 . 齿轮的左端采用轴肩定位 ,轴肩高 5 ,取 b=8 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 轴承端盖的总宽度为 20减速器及轴承端盖的结构设计而定 ) 取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 0 ,故取 0 . 取齿轮距箱体内壁之距离 a=16两 圆柱齿轮间的距离 c=20考虑到箱体的铸造误差 ,在确定滚动轴承位置时 ,应距箱体内壁 一段距离 s,取s=8已知滚 动轴承宽度 T=16 高速 齿轮轮毂长 L=50则 3)316816()7275( 241620850( 至此 ,已初步确定了轴的各端直径和长度 . 首先根据结构图作出轴的计算简图 , 确定顶轴承的支点位置时 , 查机械设计手册 20对于 7010承 ,a=此 ,做为简支梁的轴的支承跨距 . F 9 7 5 1 2 . 8 73231 F 7 3 7 1 23222 0 923231 3 3 28092 1 4 122 8 7 9 8 3 2322 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 H 196 255928 73172 889 222 121 1799512 传动轴总体设计结构图 : (从动轴 ) (中间轴 ) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 (主动轴 ) 从动轴的载荷分析图 : 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 根据 = 321 )(= 1(19 625 522 前已选轴材料为 45钢，调质处理。 查表 15 1 =60 1 此轴合理安全 4. 精确校核轴的疲劳强度 . . 判断危险截面 截面 A, , ,以 A 从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看 ,截面和处过盈配合引起的应力集中最 严重 ,从受载来看 ,截面 C 上的应力最大 应力集中的影响和截面的相近 ,但是截面不受扭矩作用 ,同时轴径也较大 ,故不必做强度校核 上虽然应力最大 ,但是应力集中不大 ,而且这里的直径最大 ,故 C 截面也不必做强度校核 ,截面和显然更加不必要做强度校核 章的附录可知 ,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小，因而 ,该轴只需胶合截面左右两侧需验证即可 . . 截面左侧。 抗弯系数 W=d = 50 =12500 抗扭系数 d =50 =25000 截面的右侧的弯矩 截面上的扭矩 3T 为 3T = 截面上的弯曲应力 M P 5 001 4 4 60 9 截面上的扭转应力 T = M P 0031 135 0 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 轴的材料为 45钢。调质处理。 由课本 355P 表 15 551 因 经插入后得 T =性系数为 q q = K =1+ )1( q = =1+q （ T =以 综合系 数为： K = =钢的特性系数 取 取 全系数 S = 1 1 S= 所以它是安全的 截面右侧 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 抗弯系数 W=d = 50 =12500 抗扭系数 d =50 =25000 截面左侧的弯矩 M 为 M=133560 截面上的扭矩 3T 为 3T =295 截面上的弯曲应力 截面上的扭转应力 T = K = K K = K 所以 综合系数为： K = K =钢的特性系数 取 取 全系数 S = 1 1 S= 所以它是安全的 九、键联接的选择及计算 选择键联接的类型和尺寸 一般 8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求，应用平键 . 根据 55 65 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 查表 6 键宽 16 10 2L =36 20 12 3L =50 校和键联接的强度 查表 6 p =110工作长度 222 60 333 00 键与 轮毂键槽的接触高度 0.5 5 0.5 6 由式（ 6： 222322102 p 3333331020 2 p 两者都合适 取键标记为： 键 2： 16 36 A 1096 3： 20 50 A 1096、润滑方式与润滑剂选择 因齿轮的圆周速度 12 m/s，所以才用浸油润滑的润滑方式。 高速齿轮浸入油里约 齿高，但不小于 10速级齿轮浸入油高度约为 1个齿高