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机械设计基础课程设计说明书题目： 设计胶带输送机的机械传动装置专 业：飞行器动力工程班 级：飞动H姓 名：贾丹阳学 号：140141810指导教师：吴 军日 期： 2016年12月 日目 录1. 设计任务书1.1设计题目1.2工作条件1.3技术要求1.4设计方案2. 传动装置总体设计2.1电动机的选择2.2分配传动比2.3传动装置的运动和动力参数计算3. 传动零件的设计计算4. 轴的设计计算4.1初步确定轴的直径和长度4.2轴的强度校核5. 滚动轴承的选择及其寿命验算6. 键联接的选择和验算7. 减速器的润滑及密封形式选择参考文献1.设计任务书1.1设计题目设计用于胶带运输机的机械传动装置。1.2工作条件（1）滚筒效率=0.96，齿轮搅油效率=0.98；（2）工作情况：三班工作制，单向连续运转，载荷平稳；（3）使用折旧期8年；（4）工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35；（5）动力来源：电力，三相交流电，电压380/220V；（6）检修间隔期：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修；（7）制造条件：一般机械制造厂，批量生产。1.3技术要求参数选择滚筒圆周力F(N)带速v(m/s)滚筒直径D(mm)题号50000.852501.4设计方案拟采用蜗轮蜗杆传动，传动方案简图如下：2. 传动装置总体设计2.1电动机的选择2.1.1选择电动机系列按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭自扇冷式结构，电压380V，Y系列。2.1.2选择电动机功率1）传动滚筒所需有效功率： 2）传动装置总效率： 按表9.4(P121)确定各部分效率如下:弹性联轴器的效率 一对滚子轴承的效率 蜗杆传动的效率 齿轮搅油效率 滚筒的效率 传动装置总效率 3）所需的电动机功率： 查表2.1(P269),可选Y系列三相异步电动机Y160L-8型，或选Y系列三相异步电动机Y160M-6型，或选Y系列三相异步电动机Y132M-4型，额定功率均为，均满足2.1.3确定电动机转速1）传动滚筒轴工作转速： 查表9.3得蜗杆传动常用传动比为所以现以同步转速为1500r/min 、1000r/min及750r/min三种方案进行比较，查表2.1(P269)得电动机数据,计算总传动比列于下表：方案号电动机型号额定功率kW同步转速r/min满载转速r/min总传动比1Y132M-47.51500144022.1762Y160M-67.5100097014.9383Y160L-87.575072011.088比较三方案可见，方案1选用的电动机转速较高，但总传动比较大，价格较高。方案3电动机转速低，装置尺寸较大。为使传动装置结构紧凑，决定选用方案2。电动机型号为Y160M-6，同步转速为1000r/min。由表2.1(P269)查得主要性能技术数据：额定功率P0/kW7.5满载转速n0/(r/min)970堵载转矩/额定转矩2.02.2分配传动比 总传动比： 2.3传动装置的运动和动力参数计算2.3.1各轴功率、转速和转矩的计算0轴：即电动机的主动轴： 1轴：即蜗杆，与电动机轴采用联轴器链接，以及一对轴承，传动比 则：2轴：即蜗轮，动力从1轴到2轴经历了1轴上的搅油效率和蜗轮蜗杆传动，传动比则：3轴：即传动滚筒轴，动力从2轴到此轴经历了2轴上的一对轴承和联轴器传动，故发生两次功率损耗，计算效率时都要计入，则：2.3.2各轴运动及动力参数列表轴序号功率PkW转速nr/min转矩TN.m传动形式传动比i效率06.2797066.16联轴器10.9816.144697064.837齿轮传动14.9380.73524.51664.935711.87联轴器10.94134.2564.935669.873. 传动零件的设计计算3.1减速器以内的传动零件设计计算3.1.1设计齿轮传动1）材料的选择：蜗杆用45钢，表面淬火硬度为HRC；蜗轮用锡青铜ZnCuSn10P1，砂模铸造。 许用接触应力，查表12-4得， 许用弯曲应力，查表12-6得，2） 选择蜗杆头数 由，取，则，取； 由，查表12-8，估计。3） 确定蜗轮转矩4）确定使用系数、综合弹性系数 ；（铜配锡青铜）5） 确定接触系数假定，由图12-11的。6） 计算中心距7） 确定模数，蜗轮齿数，蜗杆直径系数，蜗杆导程角，中心距 由表12-1，取m=10mm，q=9，170mm导程角8) 校核弯曲强度（1） 蜗轮齿形系数 由当量齿数查图11-8得 （2）蜗轮齿根弯曲应力，弯曲强度足够。9) 蜗杆刚度计算 ， ， Y 所以刚度合格。10） 散热计算相对滑动速度当量摩擦角总传动效率%取， 油温90所以，合格。 4. 轴的设计计算4.1初步确定轴的直径和长度4.1.1高速轴及联轴器的设计1）初步选定减速器高速轴外伸段轴径：根据所选电机，则2）选择联轴器： 联轴器所传递的标称扭矩：根据传动装置的工作条件拟选用LT型弹性套柱销联轴器(GB/T4323-2002)查附表3.1(P280)，取工作情况系数计算转矩因此选LT5号联轴器。3)最后确定减速器高速轴外伸直径为。 4)确定减速器高速轴各段轴径及密封d=40mm, 按圆锥滚子轴承取标准直径 5) 确定减速器高速轴各段轴长 L1 L2 b1 L3 L4 L5由,取6) 选择高速轴的轴承由轴承寿命为4年，当量动载荷Pe查圆锥滚子轴承，取X=0.4，Y=0.4cot=1.1用公式查附表4.4（P298），选用轴承30209（GB/T276-1994）型号轴承外径D=85mm4.1.2 低速轴的设计计算1）初步计算轴伸直径按一个键槽考虑，最小直径加大3%得 取 取 查表4.4(P298)，由圆锥滚子轴承（GB/T97-1994）选择30209型号的圆锥滚子轴承。 3）计算各段轴的长度L1 L2 L3 B L4 L5 L6确定轮毂宽度 查表4.4(P298)，由圆锥滚子轴承（GB/T97-1994）， 取 4.2轴的强度校核4.2.1计算大齿轮上的作用力 转矩 圆周力 径向力4.2.2绘轴的受力简图，求支座反力1） 垂直面支座反力 据，得 根据,得 2）水平面支座反力 据，得 据，得 受力简图如图（b）4.2.3作弯矩图1） 垂直面弯矩MY图 C点 垂直面弯矩图如图（c）2）水平面弯矩MZ图 A点 C点 水平面弯矩图如图（d）3）合成弯矩图 C点 合成弯矩图如图（e）4.2.4作转矩图 转矩图如图（f）4.2.5作当量弯矩图该轴单向工作，转矩按脉动循环应力考虑，取当量弯矩 A点 C点 D点 当量弯矩图如图（g）4.2.6校核轴的强度由以上分析可见,A点弯矩值最大，而D点轴径最小，所以该轴危险断面是A点和D点所在剖面。查表13-1(教材P218)得查表13-2(教材P224)得。A点轴径安全。D点轴径该值小于原设计该点处轴的直径30mm,安全。 4.3. 减速箱体设计计算 L 查表12.1（P145）得，箱座壁厚 箱盖壁厚地脚螺钉直径，取20mm轴承旁链接螺栓直径，取15mm盖与座链接螺栓直径5. 滚动轴承的选择及其寿命验算5.1低速轴轴承1）选定轴承类型及初定型号 圆锥滚子轴承（GB/T97-1994），型号30209：查表得，。2）计算径向支反力 当量动载荷Pe查圆锥滚子轴承，取X=0.4，Y=0.4cot=1.13）校核轴承寿命 故满足轴承的寿命要求。6. 键联接的选择和验算6.1减速器蜗轮与低速轴的键联接1）键的材料、类型 键的材料选用45钢，选用A型普通平键。2）确定键的尺寸查表10-10（P122160）：选圆头普通平键1610键长L=(45-180）mm 取L=60mm3）验算键的挤压强度键和轴的材料为钢，轮毂材料为45钢，所以按钢校核键连接的挤压强度。查表10-11(教材P163)，得许用挤压应力键的计算长度，由下式得该键安全。所以选键161060 GB/T1096-2003。7. 减速器的润滑及密封形式选择1）轴承及齿轮润滑：根据减速器蜗杆的圆周速度，将蜗杆置于蜗轮之上由蜗轮带油润滑，根据工作环境及工作强度，蜗杆传动润滑油的牌号选择L-KFE。2）密封圈：根据减速器的工作环境，减速器高速轴及低