jx0296-带式输送机的传动装置（带cad和文档）
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机 械 设 计 基 础课 程 设 计课题：设计带式输送机的传动装置院系：机械与能源工程系专业： 机 械 电 子班级： 04 机 电 姓名： 张 海 滨 学号： 50 指导老师：宁 老 师 2 0 0 6 年 7 月 3 日设计任务课题名称带式输送机传动装置 设计 起止时间2006.6.202006.7.3课题类型 工程设计 课题性质 真实一、原始数据已知条件输送带拉力F/N每日工作时数/h输送带速度V/（m/min）滚筒直径D/mm传动工作年限/a数据 100008 5 5005工作条件: 单向运转,连续工作,空载起动,载荷平稳,三班制工作,减速器使用寿命不低于5年,输送带速度允许误差为5%。 二、基本要求1、 完成装配图一张，手工绘制2、 零件图两张（蜗杆、轴各一），CAD绘制3、 编写设计说明书一份前 言分析和拟定传动方案机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置的传动方案是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。满足工作装置的需要是拟定传动方案的基本要求，同一种运动可以有几种不同的传动方案来实现，这就是需要把几种传动方案的优缺点加以分析比较，从而选择出最符合实际情况的 一种方案。合理的传动方案除了满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。所以拟定一个合理的传动方案，除了应综合考虑工作装置的载荷、运动及机器的其他要求外，还应熟悉各种传动机构的特点，以便选择一个合适的传动机构。因二级齿轮传动的速度和范围广,传动比准确、可靠、传动效率高,工作可靠,寿命长,结构紧凑,传动平稳，能缓冲吸振。众所周知，齿轮传动输送机的传动装置由电动机、减速器、联轴器、滚筒四部分组成，而减速器又由轴、轴承、齿轮、箱体四部分组成。所以，如果要设计输送机的传动装置，必须先合理选择它各组成部分，下面我们将一一进行选择。综上所述，先初拟定带式输送机中的一级蜗杆减速器的运动简如 第一章:电动机的选择传动比的分配与计算1.1 选择电动机类型 按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机。1.2 选择电动机机容量 1.2.1 工作所需的功率：= kw式中为工作机所需输入功率,即指运输带主动端所需功率,单位为KW; 为由电机至工作装置的传动装置总效率.工作机所需功率由机械的工作的工作阻力和运动参数取得,可由设计任务书给定的工作参数(F、V、或T、n、)按下列计算：= kw所以： = kw1.2.2 电动机至工作机之间的总效率: 其中=0.992为联轴器，=0.9875滚动轴承，=0.65蜗轮蜗杆， =0.95齿轮，=0.92链传动, 0.96筒的传动效率。则: 1.3 确定电动机的功率： =0.52 =1.45kw 1.4 选择电动机的转速及型号: 先计算工作装置主轴的转速，也就是滚筒的转速:5.89r/min按表1推荐的传动比合理范围,取一级减速器传动比1040,圆柱齿轮传动比i36,链传动比=26则,总传动比601440,故电动机转速可选范围是353.4r/min8246r/min ， 符合容量和转速的有750 r/min,1000 r/min和1500r/min.方案电动机型号额定功率kw电动机转速r/min同步转速满载转速1Y112M-44150014402Y132M1-6410009603Y160M1-84750720选Y112M-4比较合理,得1440r/min中心高外型尺寸底脚安装尺寸地脚螺栓孔尺寸轴伸尺寸装键部位尺寸132515x345x315 216x1781238x8010x411.5 确定传动装置的总比和分配传动比:1.51.由选的电动机满载转速和工作主动轴转速n可得传动装置总传动比为=244.5 ()1.52.分配传动装置传动比(其中分别为减速器轴链的传动比)为使减速器的尺寸过大,初步取分别为5,5(实际的传动比要在设计减速器时由所选蜗轮蜗杆的大小之比计算.则有=244.5/25=9.781.53.按展开不止.考虑润滑条件使蜗轮蜗杆的尺寸相近,取蜗杆的颤动比10则9.78/10=0.978.1.6计算传动装置的运动和动力参数:1.61各轴的转速: 1轴 =147r/min； 2轴 =48.6r/min； 3轴 3.84 r/min； 滚筒轴 =3.84r/min；各轴的输入功率: ； 1轴 3.8x0.98=3.65kw ； 2轴 =3.54kw；3轴 2.75kw；滚筒轴 2.40kw1-4轴的输出功率则分别为输入功率的效率乘0.98.例如： =3.58kw各轴的输入转矩:电动机输出转矩:=24.8N.m1轴 =24.8.x5x0.798=98.95N.m2轴 =98.95x5x0.798x0.97=382.97N.m3轴 =382.97x5x0.798x0.8=1222.43N.m滚筒轴输入 =1222.43x2.17x0.978x0.95=2964.60N.m1-4轴的输出转矩则分别为各轴输入转矩效率乘0.98例如:=96.97N.m运动和动力参数计算结果整理与下表:轴名效率kw转矩N.m转速r/min传动比i效率输入输出输入输出电动机轴3.825.4144013.653.5898.9598.9514750.9823.543.47382.97382.9748.650.9732.752.71222.431222.433.842.170.65滚筒轴2.402.352964.602964.603.841.000.96第二章 减速器的结构设计及计算:2.1选择传动类型和蜗轮蜗杆材料:根据GBT10085-1908推荐,采用渐开线圆柱蜗杆传动(ZI)蜗杆用45号钢,考虑效率高些,耐磨性好些.蜗杆螺旋进行表面淬火,硬度围4550HRC,蜗轮用铸锡青铜ZcuSn10Pb1,金属模铸造,为节省贵重金属,仅齿圈涌青铜制造,轮芯用铸铁HT150制造.说明及计算结果2.2按齿面接触疲劳强度设计:2.21载荷系数K=，,由表7-7,取;假设蜗轮圆圈V3m/s,则得得K=1.362.22弹性系数由表7-9,=155,确定取/a=0.38,查表7-10得=2.82.23蜗轮扭转矩,按=2取=0.8得, =,=9.55xx3.8/1440=25201.39N.mm=20x0.8x25201.39=4.03xN. mm2.24许用应力:由表7-10=180Mpa,=x8x300=12000,应力循环次数N=60=60x1x60x12000=4.32x=0.85由=0.85x180=153Mpa2.25出定中心距a:=164.8mm 选自机械设计(吴宗泽编)公式表7-7p249,表7-9p2531440r/mini=204.03X N. mm取60r/min由式(7-22)=155说明及计算2.251蜗杆分度圆直径,模数:由=38.9mm=7.26mm查表7-2取m=8mm,=63mm,则直径系数q=7.875mm, =320mm,2.252中心距a=(63+320)/2=191.5mm校核圆周速度:=1.21m/s3m/s=63/191.5=0.329与假设=0.38相近.2.254几何参数计算,按表7-5蜗杆分度圆导程角r=arctan=arctan=蜗杆齿顶圆直径=105mm直根圆直径=58.8mm蜗杆轴向齿距=25.133mm蜗轮齿顶圆直径=395mm蜗轮齿根圆直径=355.8mm结果: (公式)=40320mm720r/min=0.329公式r=arctan=m=8公式2.3.1蜗杆轴的刚度校核:说明及计算蜗杆轴的惯性矩:=7.7蜗杆切向力:=2x25201.39/63=800.04N法向力=3109.6N径向力=1063.48N取l=0.9=288mm=0.153mmy= /1000=0.32my蜗杆刚度满足要求。2.3.2散热计算 相对滑动速度=5.13m/s查表7-8得由传 动 啮合效率=0.94，取搅油效率为，轴承的效率则总的效率=0.99x0.99x0.94=0.93。散热面积计算： =1.85=20+=29.5970散热满足条件。结构设计图（见后）公式=25201.39=320mmy= /1000公式a=191.5=15w/（）电导通环境中第三章 轴的设计3.1按扭转强度估算轴的直径：选45号钢，输入功率=40.99=3.96kw输出转速 =1440/5=288r/min可得=13.02mm3.2根据轴向定位的要求确定轴的各段长度和直径；3.21从连轴器向左起第一段，由于连轴器处有一键槽，轴径应增加5%取，根据计算转矩=1.7N.mm查GB5014-85，选HL2型弹柱连轴器，半连轴器长度为=52mm轴段长=48mm。3.22右起第二段，考虑连轴器的轴向定位要求，该段直径 =20mm根据轴承短盖的装拆，取端盖的外端面与半连周期做4端面间的距离为10mm取该段长 =30mm 3.23右起第三段，因为轴承有轴向力和径向力，选用角接触轴承 ，起尺寸dDB=25mm60mm13mm该段直径位25mm 长度=轴承宽+（0.080.1）a+（1020）=35mm。3.24右起第四段，该段装有齿轮，直径取 =40mm ，齿轮宽取b=45mm，为保证定位可靠年性，取轴段长度=50mm3.25右起第五段，取轴直径为55mm长度 =10mm.右起第六段，该段为滚动轴承的定位轴承，起直径小于滚动轴承内圈外径取50mm，长度为=10mm3.26右起第七段，取轴径=45mm，取长度=23mm。3.3轴承和键：计算及说明结果作用齿轮上的转矩为=423.24N.m圆周力=2645.3N径向力=1021.1N轴向力=932N=3.96kw采用角接触球轴承用凸缘轴承盖，实现轴承系两端单向固定，周伸处用C型普通平键联结实现周向固定，用A型普通平键连接蜗轮与轴。3.4计算齿轮上作用力的大小和方向计算及说明结果周成的支反力：根据轴承支反力的作用点以及轴承和齿轮在轴上的安装 方法，建立a所示的力学模型.水平的支反力=39N=4660N画弯矩图：剖面处定为C水平面=51.558N.M垂直面=2.418N.M=200.68N.M同轴是单想回矩，转矩为脉动循环=0.6可得到C处当量弯矩=323.3N.M判断C处当量弯矩最大，而其直径与相邻段相差不大，所以剖面C为危险截面。查表13-1得=60MPa=8.55Ma=60MPa剖面D处受转矩但直径较小，故也为危险截面=0.6x432.2=259.32N.m=12.2MPa故确定的尺寸是安全的。绘制轴的工作见CAD图。第四章 齿轮的设计4.1根据齿轮的工作情况，确定齿轮：4.11选定齿轮的传动类型，材料，热处理方式，精度等级，确定许用应力。由已知，选闭式直齿传动。其特点是，承载能力和速度范围大，传动比恒定，外轮廓尺寸小，工作可靠，效率高，寿命长，制造安装精度要求高，噪声较大，成本较高。大小齿轮的材料选用20Cr，渗碳淬火，齿面硬度为5662HRC齿轮精度选8级，得=1500MPa， =460MPa，按低可靠要求取（表6-8）=1500MPa，=460MPa。4.12初步选取主要参数：=18， =90（i=5）取=0.3则=0.9符合0.61.2的范围4.13按齿轮弯曲疲劳强度设计：计算及说明结果计算齿轮的模数：确定公式内参数计算数值，计算小齿轮的名义转矩=25.2N.m计算载荷系数K：初估， =1.2公式=3.8kw=24计算及说明结果=1.70，=1.44查取复合齿形系数：计算大小齿轮的并进行比较：。计算重合度系数：=0.25+=0.25+0.75/1.71=0.691设计计算：=6.5mm将模数圆整为标准取值m=7mm。4.21几何尺寸计算：=126mm=7x90=630mm=378mm=37.8mmmm=4348mm取=45mm。公式公式=0.25+=0.3mm计算及说明结果4.22校核齿接触疲劳强度： 式中=； =0.87=3302.52MPa4.23齿轮的实际圆周速度：=4.52m/s因初步估计值5m/s故，对照表6-5可选择8级精度是合适的，无需修正以上设计。=1440r/min第五章 链的设计5.11选择链齿轮数：假设链速v=0.63m/s，选=20,从动 链齿数=43.4。确定功率由表5-8查的=1.3，=1.3x2.75=3.58kw5.12确定链节数；=110.34为了避免 链受附加弯矩故取=112节51.3确定链条接距P计算及结果公式单链传递功率=1.01=1.03kw根据小齿链n=57.6r/min再查表5-13得链节距P=25.4mm及 =2.65kw=1038.2mm中心距减小量=（0.0020.004）a =2.084.31mm实际中心距=1035.121033.84mm取=1034mm验算链的速度： =0.367m/s与假设的相符。压轴力：有效圆圈力=6147.5N取=1.25则压轴力=7684.44N。第六章 连轴器的选择6.1类型选择由于机组功率不大，运转平稳，且结构简单，便于提高 其制造和安装精度 ，使其轴线的偏移量较小，故选用凸缘连轴器。6.2载荷计算： =34.49N.mm 为工况系数。6.3型号选择：根据及等条件，由GB/T5843-86选用YL7型凸源连轴器，其额定转矩T=160N.m许用转速为n=4800r/min轴孔直径为35mm，符合要求。第七章 箱体的设计名称符号尺寸关系本次取数mm机座壁厚0.04 + 310机盖壁厚0.01+1810机座凸缘厚度b1.515机盖凸缘厚度1.515机座底凸缘厚度2.525地脚螺钉直径0.036a+120.036a+1218地脚螺钉数目nn4抽成旁联接螺栓直径0.7578.5机盖与联接螺栓直径（0.50.6）35联接螺栓的间距l150200180轴承端盖螺钉直径（0.40.5）28定位销直径d（0.70.8）45轴承旁凸台半径20外机壁至轴承座端面距离 +(812)60大齿轮顶圆与内机壁距离15齿轮端面与内机壁距离13机盖，机座肋厚，m轴承旁联接螺栓距离s65 第八章 键等相关标准的选择本部分含键的选择联轴器的选择，螺栓，螺母，螺钉的选择垫圈，垫片的选择，具体内容如下：一， 一，一，键的选择查表10-33机械设计基础课程设计：A型普通平键，b*h=8*7GB1095-79轴与相配合的键：A型普通平键，b*h=16*10GB1095-79，3轴与联轴器相配合的键A型普通平键b*h=12*8A 型，87A型， 1610A型， 128GB1095-792，联轴器的选择 根据轴设计中的相关数据，查表10-43机械设计基础课程设计，选用联轴器的型号HL3。 GB5014-85HL3GB5014-853，螺栓，螺母，螺钉的选择考虑到减速器的工作条件，后续箱体附件的结构，以及其他因素的影响选用 螺栓GB5782-86， M1635， 数量为3个 M20100， 数量为6个 螺母GB6170-86 M10 数量为2个 M12， 数量为6个螺钉GB5782-86 M620 数量为2个 M825， 数量为24个 M616 数量为12个 *（参考机械设计基础课程设计图6-3装配图）M1635M20100M10M12M620M825M6164，销，垫圈垫圈垫片的选择选用销GB117-86，B830，数量为2个选用垫圈GB93-87数量为8个选用止动垫片1个选用石棉橡胶垫片2个选用08F调整垫片4个*（参考机械设计基础课程设计图6-3装配图）GB117-86B830GB93-87止动垫片石棉橡胶垫片08F调整垫片有关其他的标准件，常用件，专用件，详见后续装配图在以上设计选择的基础上，对该减速器的结构，减速器箱体的结构，轴承端盖的结构尺寸，减速器的润滑与密封，减速器的附件作一简要的阐述。第九章 润滑和密封的设计9.1润滑 蜗轮蜗杆才用浸油润滑，轴承采用飞溅润滑，润滑油的粘度为118cSt（100C）。浸油润滑不但起到润滑的作用，同时有助箱体散热。为了避免浸油润滑的搅油功消耗太大，又保证齿轮啮合区的润滑，传动件浸入油中的深度不宜过深或过浅，设计的减速器合适浸油深度不应小于10mm，保持一定的深度和存油量，油池太浅易激起箱底沉渣和油垢，引起磨料磨损，也不易散热。换油时间为半年，主要取决与油中杂质多少及被氧化，污染的程度。轴承采用飞溅润滑，在箱盖内壁与其接合面处须倒棱，以便与油液流入油沟。查手册选择L-CKB工业齿轮油润滑。9.2密封减速器需要密封的部位很多，有轴伸出处，箱体接合面和轴承盖，窥视孔和放油9.21孔的接合面等处。轴伸出处密封起作用是使滚动轴承与箱外隔绝，防止润滑油漏出和箱体外杂质，水及灰尘等浸入轴承室，避免轴承急剧磨损和腐蚀。选用毡圈式密封，毡圈式密封结构简单，价廉，安装方便，但对轴承颈接触的磨损较严重，因而工耗大，毡圈寿命短。9.22改与箱座接合面密封在结核面上上密封胶。小 结 通过设计蜗轮蜗杆输送带的传动装置，使自己感想万千。机械实际基础课程设计是学习书本后进行的一项综合训练，巩固和加深了对本门课程及相关课程的知识，提高了自己的综合运用能力，分析解决问题的能力，初步掌握了通用机械零部件，机械传动及一般设计的基本方法，为今后学习专业技术打下了坚实的基础，对设计的一些资料，国家标准过了很多的认识，形成了一种规范解决问题的思想理念。设计是一项复杂，细致的工作，在设计过程中经常遇到一些困难和问题，但通过指导老师的指点加上自己的努力都一一解决了，又一次积累了有些设计方面的经验和教训，同时也发挥了自己的主观能动性。虽然花了不少时间去设计，人也累了点，但感觉还是很充实，因为设计就是创新，创新就意味着进步，进步就是提高。参考文献：1刘江南，郭克希主编机械设计基础。2熊逸珍，戴立铃，黄素华主编几何画法及工程制图。3吴宗泽主编机械设计。4龚湘义，罗圣国，李平林，张立乃，黄少颜 编机械课程设计指导书26PAGE PAGE 26 04 50 2 0 0 6 7 3 2006.6.202006.7.3 F/N/h V/m/min D/mm/a 10000 8 5 500 5: ,5,Q5% CAD 任 ,綯 :綯 綯 Y綯 1.2 綯 1.2.1 = kw ,蹦,KW; . 蹦,(FVTn) = kw = kw 1.2.2 綯: =0.992=0.9875=0.65 =0.95=0.92, 0.96: 1.3 綯 =0.52 =1.45kw 1.4 綯: : 5.89r/min 1,1040,i36,=26,601440,綯353.4r/min8246r/min 750 r/min,1000 r/min1500r/min. 綯 kw 綯r/min 1Y112M-44150014402Y132M1-6410009603Y160M1-84750720Y112M-4,1440r/min 132515x345x315 216x1781238x8010x411.5 : 1.51.綯n =244.5 () 1.52.(),5,5(.=244.5/25=9.78 1.53., 109.78/10=0.978. 1.6: 1.61: 1 =147r/min 2 =48.6r/min 3 3.84 r/min =3.84r/min : 1 3.8x0.98=3.65kw 2 =3.54kw 3 2.75kw 2.40kw 1-40.98.磺 =3.58kw : 綯: =24.8N.m 1 =24.8.x5x0.798=98.95N.m 2 =98.95x5x0.798x0.97=382.97N.m 3 =382.97x5x0.798x0.8=1222.43N.m =1222.43x2.17x0.978x0.95=2964.60N.m 1-40.98: =96.97N.m : kwN.mr/mini 綯3.825.4144013.653.5898.9598.9514750.9823.543.47382.97382.9748.650.973 2.752.71222.431222.433.842.170.652.402.352964.602964.603.841.000.96 : 2.1: GBT10085-1908,(ZI)45,.,4550HRC,ZcuSn10Pb1, ,HT150. 2.2: 2.21K=,7-7,;V3m/s,K=1.36 2.227-9,=155,/a=0.38,7-10 =2.8 2.23,=2=0.8, =, =9.55xx3.8/1440=25201.39N.mm =20x0.8x25201.39=4.03xN. mm 2.24: 7-10=180Mpa,=x8x300=12000,N=60=60x1x60x12000=4.32x =0.85 =0.85x180=153Mpa 2.25a: =164.8mm () 7-7p249, 7-9p253 1440r/min i=20 4.03X N. mm 60r/min (7-22) =1552.251,:=38.9mm =7.26mm7-2m=8mm,=63mm,q=7.875mm, =320mm, 2.252a=(63+320)/2=191.5mm : =1.21m/s3m/s =63/191.5=0.329=0.38. 2.254,7-5 r=arctan=arctan= =105mm =58.8mm =25.133mm =395mm =355.8mm : () =40 320mm 720r/min =0.329 r=arctan = = m=8 2.3.1: : =7.7 : =2x25201.39/63=800.04N =3109.6N =1063.48N l=0.9=288mm =0.153mm y= /1000=0.32m y 2.3.2 =5.13m/s 7-8 =0.94 =0.99x0.99x0.94=0.93 =1.85 =20+=29.5970 =25201.39 =320mm y= /1000 a=191.5 =15w/ 絼 3.1 45=40.99=3.96kw =1440/5=288r/min =13.02mm 3.2 3.215%=1.7N.mmGB5014-85HL2=52mm=48mm 3.22 =20mm410mm =30mm 3.23 dDB=25mm60mm13mm25mm =+0.080.1a+1020=35mm 3.24 =40mm b=45mm =50mm 3.2555mm =10mm. 50mm=10mm 3.26=45mm=23mm 3.3 =423.24N.m =2645.3N=1021.1N =932N=3.96kw CA 3.4 İ a. =39N =4660N 洦C =51.558N.M =2.418N.M =200.68N.M =0.6C =323.3N.M CC档13-1=60MPa =8.55Ma=60MPa D =0.6x432.2=259.32N.m =12.2MPa CAD 4.1 4.11 20Cr5662HRC8=1500MPa =460MPa6-8=1500MPa=460MPa 4.12 =18 =90i=5=0.3=0.90.61.2 4.13 =25.2N.m K =1.2 =3.8kw =24 =1.70 =1.44 =0.25+=0.25+0.75/1.71=0.691 =6.5mm m=7mm 4.21 =126mm =7x90=630mm =378mm =37.8mm mm=4348mm=45mm =0.25+ =0.3 mm 4.22 = =0.87 =3302.52MPa 4.23 =4.52m/s 5m/s 6-58 =1440r/min 5.11 v=0.63m/s=20, =43.4 5-8=1.3=1.3x2.75=3.58kw 5.12 =110.34 =112 51.3P =1.01 =1.03 kw n=57.6r/min5-13P=25.4mm =2.65kw =1038.2mm =0.0020.004a =2.084.31mm =1035.121033.84mm =1034mm =0.367m/s =6147.5N =1.25=7684.44N 6.1 鹦 6.2 =34.49N.mm 6.3 GB/T5843-86YL7T=160 N.mn=4800r/min35mm mm0.04 + 3100.01+1810b1.5151.5152.5250.036a+120.036a+1218nn40.7578.50.50.635l1502001800.40.528d0.70.84520 +(812)601513ms65 10-33Ab*h=8*7 GB1095-79Ab*h=16*10 GB1095-793Ab*h=12*8 A 87 A 1610 A 128 GB1095-792 10-43HL3 GB5014-85HL3 GB5014-853 帽 GB5782-86 M1635 3 M20100 6 GB6170-86 M10 2 M12 6 GB5782-86 M620 2 M825 24 M616 12 *6-3? ? M1635 M20100 M10 M12 M620 M825 M6164 GB117-86B8302 GB93-878 1 2 08F4 *6-3GB117-86 B830 GB93-87 08F ? ? 磬 9.1 118cSt100C 10mm 洦 L-CKB 9.2 9.21 9.22 鱾淶 1 2壬 3 4壬 顷 机 械 设 计 基 础课 程 设 计课题：设计带式输送机的传动装置院系：机械与能源工程系专业： 机 械 电 子班级： 04 机 电 姓名： 张 海 滨 学号： 50 指导老师：宁 老 师 2 0 0 6 年 7 月 3 日设计任务课题名称带式输送机传动装置 设计 起止时间2006.6.202006.7.3课题类型 工程设计 课题性质 真实一、原始数据已知条件输送带拉力F/N每日工作时数/h输送带速度V/（m/min）滚筒直径D/mm传动工作年限/a数据 100008 5 5005工作条件: 单向运转,连续工作,空载起动,载荷平稳,三班制工作,减速器使用寿命不低于5年,输送带速度允许误差为5%。 二、基本要求1、 完成装配图一张，手工绘制2、 零件图两张（蜗杆、轴各一），CAD绘制3、 编写设计说明书一份前 言分析和拟定传动方案机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置的传动方案是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。满足工作装置的需要是拟定传动方案的基本要求，同一种运动可以有几种不同的传动方案来实现，这就是需要把几种传动方案的优缺点加以分析比较，从而选择出最符合实际情况的 一种方案。合理的传动方案除了满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。所以拟定一个合理的传动方案，除了应综合考虑工作装置的载荷、运动及机器的其他要求外，还应熟悉各种传动机构的特点，以便选择一个合适的传动机构。因二级齿轮传动的速度和范围广,传动比准确、可靠、传动效率高,工作可靠,寿命长,结构紧凑,传动平稳，能缓冲吸振。众所周知，齿轮传动输送机的传动装置由电动机、减速器、联轴器、滚筒四部分组成，而减速器又由轴、轴承、齿轮、箱体四部分组成。所以，如果要设计输送机的传动装置，必须先合理选择它各组成部分，下面我们将一一进行选择。综上所述，先初拟定带式输送机中的一级蜗杆减速器的运动简如 第一章:电动机的选择传动比的分配与计算1.1 选择电动机类型 按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机。1.2 选择电动机机容量 1.2.1 工作所需的功率：= kw式中为工作机所需输入功率,即指运输带主动端所需功率,单位为KW; 为由电机至工作装置的传动装置总效率.工作机所需功率由机械的工作的工作阻力和运动参数取得,可由设计任务书给定的工作参数(F、V、或T、n、)按下列计算：= kw所以： = kw1.2.2 电动机至工作机之间的总效率: 其中=0.992为联轴器，=0.9875滚动轴承，=0.65蜗轮蜗杆， =0.95齿轮，=0.92链传动, 0.96筒的传动效率。则: 1.3 确定电动机的功率： =0.52 =1.45kw 1.4 选择电动机的转速及型号: 先计算工作装置主轴的转速，也就是滚筒的转速:5.89r/min按表1推荐的传动比合理范围,取一级减速器传动比1040,圆柱齿轮传动比i36,链传动比=26则,总传动比601440,故电动机转速可选范围是353.4r/min8246r/min ， 符合容量和转速的有750 r/min,1000 r/min和1500r/min.方案电动机型号额定功率kw电动机转速r/min同步转速满载转速1Y112M-44150014402Y132M1-6410009603Y160M1-84750720选Y112M-4比较合理,得1440r/min中心高外型尺寸底脚安装尺寸地脚螺栓孔尺寸轴伸尺寸装键部位尺寸132515x345x315 216x1781238x8010x411.5 确定传动装置的总比和分配传动比:1.51.由选的电动机满载转速和工作主动轴转速n可得传动装置总传动比为=244.5 ()1.52.分配传动装置传动比(其中分别为减速器轴链的传动比)为使减速器的尺寸过大,初步取分别为5,5(实际的传动比要在设计减速器时由所选蜗轮蜗杆的大小之比计算.则有=244.5/25=9.781.53.按展开不止.考虑润滑条件使蜗轮蜗杆的尺寸相近,取蜗杆的颤动比10则9.78/10=0.978.1.6计算传动装置的运动和动力参数:1.61各轴的转速: 1轴 =147r/min； 2轴 =48.6r/min； 3轴 3.84 r/min； 滚筒轴 =3.84r/min；各轴的输入功率: ； 1轴 3.8x0.98=3.65kw ； 2轴 =3.54kw；3轴 2.75kw；滚筒轴 2.40kw1-4轴的输出功率则分别为输入功率的效率乘0.98.例如： =3.58kw各轴的输入转矩:电动机输出转矩:=24.8N.m1轴 =24.8.x5x0.798=98.95N.m2轴 =98.95x5x0.798x0.97=382.97N.m3轴 =382.97x5x0.798x0.8=1222.43N.m滚筒轴输入 =1222.43x2.17x0.978x0.95=2964.60N.m1-4轴的输出转矩则分别为各轴输入转矩效率乘0.98例如:=96.97N.m运动和动力参数计算结果整理与下表:轴名效率kw转矩N.m转速r/min传动比i效率输入输出输入输出电动机轴3.825.4144013.653.5898.9598.9514750.9823.543.47382.97382.9748.650.9732.752.71222.431222.433.842.170.65滚筒轴2.402.352964.602964.603.841.000.96第二章 减速器的结构设计及计算:2.1选择传动类型和蜗轮蜗杆材料:根据GBT10085-1908推荐,采用渐开线圆柱蜗杆传动(ZI)蜗杆用45号钢,考虑效率高些,耐磨性好些.蜗杆螺旋进行表面淬火,硬度围4550HRC,蜗轮用铸锡青铜ZcuSn10Pb1,金属模铸造,为节省贵重金属,仅齿圈涌青铜制造,轮芯用铸铁HT150制造.说明及计算结果2.2按齿面接触疲劳强度设计:2.21载荷系数K=，,由表7-7,取;假设蜗轮圆圈V3m/s,则得得K=1.362.22弹性系数由表7-9,=155,确定取/a=0.38,查表7-10得=2.82.23蜗轮扭转矩,按=2取=0.8得, =,=9.55xx3.8/1440=25201.39N.mm=20x0.8x25201.39=4.03xN. mm2.24许用应力:由表7-10=180Mpa,=x8x300=12000,应力循环次数N=60=60x1x60x12000=4.32x=0.85由=0.85x180=153Mpa2.25出定中心距a:=164.8mm 选自机械设计(吴宗泽编)公式表7-7p249,表7-9p2531440r/mini=204.03X N. mm取60r/min由式(7-22)=155说明及计算2.251蜗杆分度圆直径,模数:由=38.9mm=7.26mm查表7-2取m=8mm,=63mm,则直径系数q=7.875mm, =320mm,2.252中心距a=(63+320)/2=191.5mm校核圆周速度:=1.21m/s3m/s=63/191.5=0.329与假设=0.38相近.2.254几何参数计算,按表7-5蜗杆分度圆导程角r=arctan=arctan=蜗杆齿顶圆直径=105mm直根圆直径=58.8mm蜗杆轴向齿距=25.133mm蜗轮齿顶圆直径=395mm蜗轮齿根圆直径=355.8mm结果: (公式)=40320mm720r/min=0.329公式r=arctan=m=8公式2.3.1蜗杆轴的刚度校核:说明及计算蜗杆轴的惯性矩:=7.7蜗杆切向力:=2x25201.39/63=800.04N法向力=3109.6N径向力=1063.48N取l=0.9=288mm=0.153mmy= /1000=0.32my蜗杆刚度满足要求。2.3.2散热计算 相对滑动速度=5.13m/s查表7-8得由传 动 啮合效率=0.94，取搅油效率为，轴承的效率则总的效率=0.99x0.99x0.94=0.93。散热面积计算： =1.85=20+=29.5970散热满足条件。结构设计图（见后）公式=25201.39=320mmy= /1000公式a=191.5=15w/（）电导通环境中第三章 轴的设计3.1按扭转强度估算轴的直径：选45号钢，输入功率=40.99=3.96kw输出转速 =1440/5=288r/min可得=13.02mm3.2根据轴向定位的要求确定轴的各段长度和直径；3.21从连轴器向左起第一段，由于连轴器处有一键槽，轴径应增加5%取，根据计算转矩=1.7N.mm查GB5014-85，选HL2型弹柱连轴器，半连轴器长度为=52mm轴段长=48mm。3.22右起第二段，考虑连轴器的轴向定位要求，该段直径 =20mm根据轴承短盖的装拆，取端盖的外端面与半连周期做4端面间的距离为10mm取该段长 =30mm 3.23右起第三段，因为轴承有轴向力和径向力，选用角接触轴承 ，起尺寸dDB=25mm60mm13mm该段直径位25mm 长度=轴承宽+（0.080.1）a+（1020）=35mm。3.24右起第四段，该段装有齿轮，直径取 =40mm ，齿轮宽取b=45mm，为保证定位可靠年性，取轴段长度=50mm3.25右起第五段，取轴直径为55mm长度 =10mm.右起第六段，该段为滚动轴承的定位轴承，起直径小于滚动轴承内圈外径取50mm，长度为=10mm3.26右起第七段，取轴径=45mm，取长度=23mm。3.3轴承和键：计算及说明结果作用齿轮上的转矩为=423.24N.m圆周力=2645.3N径向力=1021.1N轴向力=932N=3.96kw采用角接触球轴承用凸缘轴承盖，实现轴承系两端单向固定，周伸处用C型普通平键联结实现周向固定，用A型普通平键连接蜗轮与轴。3.4计算齿轮上作用力的大小和方向计算及说明结果周成的支反力：根据轴承支反力的作用点以及轴承和齿轮在轴上的安装 方法，建立a所示的力学模型.水平的支反力=39N=4660N画弯矩图：剖面处定为C水平面=51.558N.M垂直面=2.418N.M=200.68N.M同轴是单想回矩，转矩为脉动循环=0.6可得到C处当量弯矩=323.3N.M判断C处当量弯矩最大，而其直径与相邻段相差不大，所以剖面C为危险截面。查表13-1得=60MPa=8.55Ma=60MPa剖面D处受转矩但直径较小，故也为危险截面=0.6x432.2=259.32N.m=12.2MPa故确定的尺寸是安全的。绘制轴的工作见CAD图。第四章 齿轮的设计4.1根据齿轮的工作情况，确定齿轮：4.11选定齿轮的传动类型，材料，热处理方式，精度等级，确定许用应力。由已知，选闭式直齿传动。其特点是，承载能力和速度范围大，传动比恒定，外轮廓尺寸小，工作可靠，效率高，寿命长，制造安装精度要求高，噪声较大，成本较高。大小齿轮的材料选用20Cr，渗碳淬火，齿面硬度为5662HRC齿轮精度选8级，得=1500MPa， =460MPa，按低可靠要求取（表6-8）=1500MPa，=460MPa。4.12初步选取主要参数：=18， =90（i=5）取=0.3则=0.9符合0.61.2的范围4.13按齿轮弯曲疲劳强度设计：计算及说明结果计算齿轮的模数：确定公式内参数计算数值，计算小齿轮的名义转矩=25.2N.m计算载荷系数K：初估， =1.2公式=3.8kw=24计算及说明结果=1.70，=1.44查取复合齿形系数：计算大小齿轮的并进行比较：。计算重合度系数：=0.25+=0.25+0.75/1.71=0.691设计计算：=6.5mm将模数圆整为标准取值m=7mm。4.21几何尺寸计算：=126mm=7x90=630mm=378mm=37.8mmmm=4348mm取=45mm。公式公式=0.25+=0.3mm计算及说明结果4.22校核齿接触疲劳强度： 式中=； =0.87=3302.52MPa4.23齿轮的实际圆周速度：=4.52m/s因初步估计值5m/s故，对照表6-5可选择8级精度是合适的，无需修正以上设计。=1440r/min第五章 链的设计5.11选择链齿轮数：假设链速v=0.63m/s，选=20,从动 链齿数=43.4。确定功率由表5-8查的=1.3，=1.3x2.75=3.58kw5.12确定链节数；=110.34为了避免 链受附加弯矩故取=112节51.3确定链条接距P计算及结果公式单链传递功率=1.01=1.03kw根据小齿链n=57.6r/min再查表5-13得链节距P=25.4mm及 =2.65kw=1038.2mm中心距减小量=（0.0020.004）a =2.084.31mm实际中心距=1035.121033.84mm取=1034mm验算链的速度： =0.367m/s与假设的相符。压轴力：有效圆圈力=6147.5N取=1.25则压轴力=7684.44N。第六章 连轴器的选择6.1类型选择由于机组功率不大，运转平稳，且结构简单，便于提高 其制造和安装精度 ，使其轴线的偏移量较小，故选用凸缘连轴器。6.2载荷计算： =34.49N.mm 为工况系数。6.3型号选择：根据及等条件，由GB/T5843-86选用YL7型凸源连轴器，其额定转矩T=160N.m许用转速为n=4800r/min轴孔直径为35mm，符合要求。第七章 箱体的设计名称符号尺寸关系本次取数mm机座壁厚0.04 + 310机盖壁厚0.01+1810机座凸缘厚度b
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