机械设计课程设计--设计一带式输送机传动装置.doc

机械设计课程设计计算说明书设计题目 1B 设计一带式输送机传动装置 专业 班 设 计 者 指导老师 2012年6月21日 目 录一、设计任务书二、传动方案的拟定三、传动装置的数据计算四、传动零件的设计计算五、润滑和密封设计六、箱体结构尺寸七、设计总结八、参考文献计算项目及内容主要结果一、设计任务书传动简图如图所示，设计参数列于表中2-1中。工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用期10年（每年300个工作日），小批量生产，两班制工作，输送机工作转速允许误差为5%。带式输送机的传动效率为0.96。图2-1注：1.带式输送机运送散粒物料，如谷物，型砂，煤等； 2输送机运转方向不变，工作载荷稳定； 3.工作寿命10年，每年300个工作日，每日工作16小时；（一）、原始数据：输送带的牵引力F(KN)输送带的速度V(m/s)输送带滚筒的直径D（mm）使用年限（年）1.51.726010（二）、设计内容和要求：1.编写设计计算说明书一份，其内容通常包括下列几个方面：（1）传动系统方案的分析和拟定以及减速器类型的选择；（2）电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算；（3）传动零件的设计计算（如齿轮传动，带传动等）；（4）轴的设计计算；（5）轴承及其组合部件设计；（6）键联接和联轴器的选择及校核；（7）减速器箱体，润滑及附件的设计；（8）轴承寿命校核（9）轴的强度校核；（10）装配图和零件图的绘制；（11）设计小结；（12）参考文献。2.要求每个学生完成以下工作：（1）减速器装配图1张（A1图纸）（2）零件工作图2张（A3图纸）。（3）设计计算说明书1份。二、传动方案的拟定由图可知，该设备原动机为电动机，传动装置为减速器，工作机为带式输送机。减速器为一级斜齿圆柱齿轮传动和一级带传动，轴承初步选用角接触球轴承。联轴器选用弹性套柱销联轴器。三、 传动装置的数据计算（一）、电动机的选择： 1、选择电动机系列 按工作要求及工作条件，选用三相异步鼠笼电动机，即：电压为380V Y系列的三相交流电源电动机。2、选择电动机系列（1）、工作机输出轴的功率 改 （2）、传动装置总效率 式中、分别为V带、斜齿圆柱齿轮传动、轴、联轴器传动效率。 ， 则 （3）、所需电动机功率 （4）、选择电动机根据课程设计指导书第178页，由选择电动机的型号为Y112M-4或者Y132M1-6。技术数据如下表：电动机型号额定功率kW满载时转速（r/min）（kN）(kN)Y112M-4414402.22.3Y132M1-64 960 2.0 2.0（二）、确定传动装置的总传动比和分配传动比1带轮转速为 电动机的转速为或者2.总传动比3.分配减速器的各级传动比按带传动与一级齿轮减速器关系进行设计，设带传动的传动比为，一级齿轮减速器的传动比为，一般要求 且 ，所以选择 Y112M-4。使得，4. 计算传动装置的运动和动力参数电机轴轴轴功率3.733.3953.261转矩20.48652.37226.368转速1440412.726137.575传动比3.4893效率0.910.874四、传动零件的设计计算（一）V带的设计1、确定设计功率 由机械设计表6-7差得工况2、选定带的型号 根据根据图6-10确定为A型V带。3、传动比4、小轮基准直径大轮基准直径由表6-8取 5、带速 6、初定轴间距 按要求取7、所需带的基准长度由表6-2选取带的基准长度8、实际轴间距安装时所需最小轴间距离张紧或补偿所需最大轴向距离9、小带轮包角10、单根V带的基本额定功率 根据和由表6-4(c)查得A型V带11、考虑传动比的影响，额定功率的增量，由表6-4(c)查得 12、V带的根数 由表6-9查得由表6-2查得 取4根。248,所以符合要求，可用。13、单根V带的初拉力14、计算对轴的压力 方向指向圆心16、轮槽的基准宽度mm（二）、齿轮传动的设计( 1 ) 选择齿轮材料及精度等级 由于要求结构尺寸紧凑，采用软面齿轮传动，小齿轮用40Cr,调质处理，小齿轮的齿面平均硬度为250HBS。 大齿轮为45钢，调质处理，硬度为210HBS，二者材料硬度差为40HBS。查表选取9级精度。 ( 2 )参数选择 1)小齿轮上的转矩为2）选载荷系数K 因为载荷比较平稳，齿轮为软面，齿轮在两轴承间对称布置故取3）选择齿宽系数 由于是单级齿轮传动，两支承相对齿轮为对称布置，且两轮均为软面，查表得到 4）选择齿数 由于采用硬齿面闭式传动，故取5）初选螺旋角( 3 )计算几何参数 ( 4)按齿面接触疲劳强度设计1） 确定计算参数 a）考虑到冲击问题，由表8.2选择载荷系数K=1.2 b) 计算转矩 c) d) 对于钢对钢齿轮，弹性影响系数 e）计算 大齿轮为碳钢调制，由表8.6所列公式， f)计算寿命系数 所以 取 g)计算 由表8.5选择安全系数 2） 计算齿轮参数 a） 由 b) 计算法面模数( 5 )按齿根弯曲疲劳强度计算 1)确定计算参数 a)确定符合齿形系数 当量齿数 由表8.3得 b)计算螺旋角系数 由于 c) 计算 d）计算寿命N e)计算 由表8.6， 选取安全系数 2 )计算齿面接触疲劳强度 a）判别大小齿轮的弯曲疲劳强度比较所以按大齿轮计算 b）计算齿轮的法面模数 （6）确定模数 综合考虑面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度，取标准模数( 7 )计算齿轮几何尺寸齿轮传动的中心距取则实际螺旋角为由于修正后的螺旋角略大于初选螺旋角，并所选模数大于计算模数，无需修正（8）计算端面模数 （9）齿轮的其余主要尺寸分别为选用（9） 计算节圆速度 （10） 设计结论 ： 齿轮材料：小齿轮用40Cr 调质，大齿轮用45号钢调质 齿轮精度：9级 最小轴径计算： （三）、输入轴及其装置的设计1、输入轴的结构设计 ( 1 )轴上零件的定位，固定和装配单级减速器中可将齿轮轴的齿轮部分安排在箱体中央，由于轴径太小而采用齿轮轴式固定齿轮。并且小齿轮转速快，为了避免润滑油烧坏轴承，所以要在齿轮两边安装甩油环。轴承都用甩油环来定位，而轴承靠轴承端盖来固定，输入轴的伸出段与大带轮通过键连接，并用轴端挡圈来实现轴向定位。( 2 )确定轴各段直径和长度1) 计算出的最小轴径取2) 第1轴段结构参数 3) 第2轴段结构参数初定 轴径则密封圈选型(摘自JB/ZQ 4606-86) 摘自书P206页,型号:毡圈 25内径外径宽度所以，第2轴段结构参数这段用来和轴承端盖连接。4) 第3轴段结构参数 mm 5） 轴承选型： (摘自GB/T297-1994)P147表15-1型号:30206基本尺寸/mm|d: 30基本尺寸/mm|: 62基本尺寸/mm|B: 16安装尺寸/mm|da (min): 36安装尺寸/mm|Da (max): 565) 第3轴段结构参数6) 第4轴段结构参数,非定位轴肩自由确定， 即可为配合尺寸，取尺寸36mm。9） 第5轴段结构参数 3、轴的强度校核 分别做出轴的弯矩图、扭矩图和计算弯矩图： 4、 轴承的寿命校核5、键的强度校核键与轮毂的材料均为45钢，在轻微冲击时许用挤压应力为。与带轮连接的键为键的工作长度，键与轮毂键槽的接触高度。则键的强度足够。（五）、输出轴及其装置的设计1、按照扭转强度初定直径选用45号钢为轴的材料，调质处理2、输出轴的结构设计 ( 1 )轴上零件的定位，固定和装配 联轴器通过设计阶梯轴定位，并与轴通过键连接，大齿轮通过套筒和轴肩定位配合，为防止油流入轴承而加甩油环，轴承分别以套筒与齿轮轴轮毂和轴肩定位，用轴承端盖固定，靠轴端挡圈来实现轴向定位。( 2 )确定轴各段直径和长度计算出最小轴径,则取1)连接联轴器选型：LT型弹性套柱销联轴器(摘自GB/T 4323-2002)型号: LT7公称转矩Tn/(Nm): 250许用转速n|钢(r/min): 3300轴孔直径d1、d2、dz|钢(mm): 32、35、38轴孔长度|L(mm)推荐: 552)第1轴段结构参数3)第2轴段结构参数初定定位轴肩4)密封圈选型：(摘自JB/ZQ 4606-1986)型号: 毡圈 40mm内径外径宽度5)第2轴段结构参数6)第3轴段结构参数,非定位轴肩自由确定， 即可根据轴承选型来确定：(摘自GB/T292-1994)P152表15-3型号:7208AC基本尺寸/mm|d: 40基本尺寸/mm|: 80基本尺寸/mm|B: 18安装尺寸/mm|da (min): 47安装尺寸/mm|Da (max): 73所以，第3轴段结构参数7)第4轴段结构参数,非定位轴肩自由确定， 即可为配合尺寸，取标准尺寸.8)第5轴段结构参数,定位轴肩轴径 9)第6轴段结构参数, 轴径 10）第7轴段结构参数 轴径=40mm mm3、 轴的强度校核分别做出轴的弯矩图、扭矩图和计算弯矩图：4、 轴承的寿命校核5、键的强度校核键与轮毂的材料均为45钢，在轻微冲击时许用挤压应力为。与联轴器连接的键为键的工作长度，键与轮毂键槽的接触高度。则键的强度足够。与大齿轮连接的键为键的工作长度，键与轮毂键槽的接触高度。则键的强度足够。五、 润滑和密封设计齿轮传动的润滑采用油润滑，箱底的油高为50mm，比大齿轮下方的齿顶圆高10mm，使齿轮可以充分浸油，保证润滑。轴承采用脂润滑，为防止油冲走润滑脂而加甩油环。密封采用毡圈密封，和轴承端盖以及轴配合。六、箱体结构尺寸机座壁厚=0.025a+58mm机盖壁厚11=0.025a+58mm机座凸缘壁厚b=1.512mm机盖凸缘壁厚b1=1.5112mm机座底凸缘壁厚b2=2.520mm地脚螺钉直径df =0.036a+12M20地脚螺钉数目a15mm齿轮端面与箱体内壁距离2215mm箱座肋厚8mm大齿轮轴承端盖外径 132mm小齿轮轴承端盖外径102mm沉头座坑直径30mm轴承旁连接螺栓距离S1S2104mm149mm七、设计总结这从机械设计课程设计中，我收益颇多。首先，在计算数据和绘图的过程中，通过查阅课本书籍，和与同学，老师讨论交流，不但掌握了设计的方法，与把自己的思想表达了出来。然后，在绘图的过程中，大量的数据计算和查表