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带式运输机传动装置设计说明书胶带输送机的传动装置设计说明书 机械设计课程设计目 录 课程设计任务1 一.传动方案1 二.电动机选择2 三.各轴运动、动力参数计算3 四.V带传动设计4 五.齿轮传动的设计6 六.轴及轴相关的设计8 七.其它部分设计15 八.个人小结19 九.参考资料19- - 19 - -V带一级齿轮减速器设计说明书课程设计任务：设计用于胶带输送机卷筒的传动装置原始条件和数据： 胶带输送机两班制连续单向运转，载荷平稳，空载启动，室内工作，有粉尘；使用期限为10年，大修期3年。该机动力来源为三相交流电，在中等规模机械厂小批量生产。运输带允许速度误差为。题目分析： 输送带工作拉力：Fw=2400N，输送带速度：Vw=1.2m/s,卷筒直径D=300mm。一传动方案（V带一级齿轮减速器） 1)外传动为V带传动。 2)减速器为一级圆柱齿轮减速器。 3)传动简图如图 二电动机选择。设计内容设计计算及说明结果1、选择电动机的类型。2、电动机输出功率按照工作要求和条件选用Y系列一般用途的全封闭自扇式笼型三相异步电动机。(1)滚筒的功率:Pw =FwVw/(1000w) =2400 1.2/(10000.94) =3.06kw考虑胶带卷筒及其轴承的效率取w=0.94电动机输出功率：根据简图，查手册得：V带传动效率 P0=Pw/又因为=bgcr2=0.960.970.980.9952=0.903所以P0=PW/=3.06/0.903=3.39Kw(2)滚筒转速：Nw =60VW1000/(D) =601.21000/(3.14300) =76.4r/min确定总传动比的范围电动机的转速n；按表推荐的各种传动比范围取V带传动比ib=（2-4），单级圆柱齿轮传动比ig=（3-5）,总的传动比范围为： i = ibig = (24)(35) =620 n = (620) 76.4 = 458.41528r/min查表可得，在该范围内电动机的转速有：750r/min、1000r/min、1500r/min。取电动机同步转速为1000r/min。因此选择电动机行型号为：Y132M1-6 同步转速1000r/min 转速960 r/min 满载转速：960r/min， 额定功率4KW。型号额定功率(Kw)满载转速(r/min)同步转速(r/min)Y132M1-649601000 PW=3.06Kw P0=3.39KwNw=76.4r/min同步转速为1000r/min额定功率为4KW1、计算总传动比2、各级传动比分配i=nm/nw=960/76.4=12.57为使V带传动的外部尺寸不至于过大，初选传动比ib=3.5。则齿轮传动比为：ig=i/ib=12.57/3.5=3.59 ib=3.5 ig=3.59三各轴运动参数和动力参数的计算计算步骤设计计算与内容设计结果1. 0轴（电动机轴）2.轴（高速轴）3、轴（低速轴）4、工作轴5、整理表格P0=3.39Kw nm=960r/minT0=9550P0/nm=95503.39/960=33.72NmP1=P0b =3.390.96=3.25Kwn1=nm/ib=960/3.5=274.3r/minT1=9550P1/nb=95503.26/320=113.15NmP2=P1bg=3.250.970.995=3.14KWn2=n1/ig=274.3/3.59=76.4r/minT2=9550P2/n2=95503.14/76.4=393.9NmPw=P2cr=3.140.980.995=3.07Kwnw=n2=76.4r/min Tw=9550Pw/nw=95503.06/76.4=382.5Nm 参 数 轴 号电动机轴轴2轴工作轴功率P(Kw)3.393.263.143.07转速n(r/min)960274.376.476.4转矩T（Nm）33.72113.15392.5382.55传动比i3.53.591效率0.960.9650.975 P0=3.39Kw nm=960r/min T0=33.72Nm P1=3.25Kwn1=274.3r/min T1=113.15Nm P2=3.14Kwn2=76.4r/min T2=392.5Nm Pw=3.07Kwnw=76.4r/min Tw=382.5Nm四V带传动设计 计算步骤设计计算与内容设计结果1.确定设计功率PC2.选择普通V带型号3.确定带轮基准直径 dd1、dd24.验证带速V5.确定带的基准长度Ld和实际中心距a6.计算小轮包角17.确定V带根数Z8.预拉力9.设计结果由166页表3-6得KA=1.1 PC=KAP0=1.13.39=3.73Kw根据PC=3.73Kw,nm=960r/min。由165页图3-13选A型V带。由166页表3-7取小带轮基准直径dd1=100mm；dd2=ibdd1=350mm，按166页表3-7取标准直径dd2=355mm。取=0.015,则实际传动比ib为： ib =dd2/dd1(1-) =355/100(1-0.015)=3.604所以传动比偏差为（3.604-3.5)/3.5=2.97%。在5%以内 V=dd1nm/(601000) =(100960)/(601000)m/s=5.03m/s由167页，可得0.7(dd1+dd2)a02(dd1+dd2)0.7(100+355)a02(100+355) 318.5a0910取a0=355由153页式3-2,可得Ld0=2a0+(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0=2355+（100+355）/2+（355-100）2/（4315） =1470.5mm由156页表3-2选取基准长度Ld=1600mm由式3-24得实际中心距a为 aa0+(Ld-Ld0)/2 =355+(1600-1470.5)/2 =419.75mm中心距a的变动范围为 amin =a-0.015Ld=419.75-0.0151600=395.75mm amax =a+0.03Ld=419.75+0.031600=467.75mm由153页式3-1得：1=180-(dd2-dd1)180/(a) =180-180(355-100)/(3.14419.75)=145.2120由167页式3-25得 ZPC/(P0+P0)/KKL 根据dd1=100mm，nm=960r/min，查表3-3得 P0=0.96Kw由164页表3-5得功率增量P0为: P0=0.11kw由156页表3-2查得带长度修正系数KL=0.99，由表3-4查得包角系数K=0.913,得普通V带根数 Z3.73/(0.96+0.11)0.9130.99=3.84选用A型普通带4根查1P55表3-1，A型带q=0.1kg/m，单根V带的初拉力为：作用在轴上的压力为：选用4根A型中心距a=419.75mm，带轮直径dd1=100，dd2=355mm。 KA=1.1 PC=3.73Kw dd1=100mm dd2=355mm ib=3.5 V=5.03m/s,带速在525m/s范围内 a0=355mm Ld0=1470.5mm Ld=1600mm a=419.75mm amin=395.75mm amax=467.75mm 1=145.2 合适 P0=0.96kw Z=4 FQ =1249.26N五齿轮传动设计设计一单级直齿圆柱齿轮减速器中齿轮传动，已知：传递功率P1=3.26KW，小齿轮转速n1=320r/min，大齿轮转速n2=76.37r/min，传递比i=4.19，单向运转，载荷变化不大，使用期限十年，两班工作。 设计步骤计算方法和内容设计结果1.选择齿轮材料2.按齿轮面接触疲劳强度设计3.校核齿根弯曲强度小齿轮选用40MnB调质钢，硬度为241286HBS；大齿轮选用45钢正火，硬度为169217HBS。(1) 转矩T1: T1=96.1Nm(2)齿轮齿数：1)小齿轮齿数为z1=26；2）大齿轮齿数为z2=uz1=109(3)齿轮精度：选择8级(4)载荷系数K由1104页表5-6取K=1.2(5)齿宽系数：由1111页表5-9取d=0.9(6)许用接触应力H由1106页图5-28查得 Hlim1=720MPa Hlim2=460Mpa由1106页表5-8查得SHmin=1 H1=720MPa H2=460 MPa H= H2=460 MPa(7) 计算小齿轮分度圆直径小齿轮分度直径为： d1=69.64mm(8) 计算模数 m=d1/Z1=69.64/26=2.69mm 由189页表5-1,取m=3mm(9) 计算齿轮主要尺寸及圆周速度 1)分度圆直径:d1=mz1=326mm=78mm d2=mz2=3109=327mm 2)中心距:a=m(z1+z2)/2=3(26+109)/2=202.5mm 3)齿顶圆直径:da1=d1+2ha=(26+2)3=84mm da2=d2+2ha=(109+2)3=333mm 4)齿根圆直径:df1=(z1-2.5)m=70.5mm df2=(z2-2.5)m=319.5mm 5)齿轮齿宽:b=dd1=0.978=70.2mm 取b1=76mm；b2=70mm 6)齿轮圆周速度:V =d1n1/(601000) =3.1478320/(601000) =1.31m/s 由1P99，表5-4知 符合8级精度要求(1) 复合齿形系数:由1108页图5-30查得 YFS1=4.19；YFS2=3.93(2) 确定许用接触应力F:由1109页图5-31查得 Flim1=530MPa；Flim2=360Mpa 由1106页表5-8查：SFmin=1 Fl=530 MPa ；F2=360 MPa(3)已知K=1.2，T1=39005Nmm，m=3mm，b=70mm(4)校核计算：F1 =2KT1YFS1/(bm2z1) =23.95MPaF1 F2 =F1YFS2/YFS1=55.88MPaF2 校核计算安全T1=96.1Nmz1=26 z2=109 H1=720MPa H2=460Mpa m=3mm d1 =78mm d2=327mm da1=84mm da2=333mm df1=70.5mmdf2=319.5mmb1=76mmb2=70mm V=1.31m/s六轴及轴相关的设计设计步骤计算方法和内容设计结果1.低速轴设计（大齿轮轴）2.高速轴的设计（小齿轮轴）3.联轴器4.轴承的选择及校核5.键选择1、低速轴的设计项目P2(KW)n2(r/min)参数 3.1476.4(1) 低速轴材料选择：45号钢正火处理由1P226表12-1查得：抗拉强度B=590Mpa屈服极限S=295Mpa弯曲疲劳极限-1=255Mpa剪切疲劳极限-1=140 Mpa由1P230表12-2查得：C=118代入式：。考虑轴上有键槽，轴径增大5%，dmin=42mm(2)轴尺寸设计与校核：从动轴形状，尺寸设计如图1) 计算齿轮受力 圆周力： 径向力：2400.6tan20o=873.75N2)计算轴承反力水平面：RH=Fr/2=873.75/2=436.87N RH=Fr-RH=436.87-436.87=436.87N垂直面：RV=RV=Ft/2=2400.6/2=1200.3N3)绘制弯矩图 水平面弯矩图：MbH1=MbH2=59RH=59436.87=25775.33Nmm 垂直面弯矩图：MbV =59RV=591200.3=70817.7Nmm 合成弯矩图：Mb1 =75362.55Nmm Mb2 =75362.55Nmm4)绘制扭矩图T2=392500Nmm,又根据B=590MPa；由1P231表12-3查得，-1b55MPa和0b95MPa故=55/950.58；5)绘制当量弯矩图 .6)分别计算a和b处的直径 因为da=40mm、db=58mm,所以强度足够项目P2(KW)N2(r/min)参数 3.26 320(1)高速轴材料选择：45号钢正火处理由1P226表12-1查得： 抗拉强度B=590Mpa 屈服极限S=295Mpa 弯曲疲劳极限-1=255Mpa 剪切疲劳极限-1=140 Mpa由1P230表12-2查得：C=118，代入式： 考虑轴上有键槽，轴径增大5%，dmin=28mm(2)轴尺寸设计与校核：从动轴形状，尺寸设计如图1)计算齿轮受力 圆周力： 2)计算轴承反力水平面：RH=Fr/2=896.86/2=448.43N RH=Fr-RH=896.86-448.43=448.43N垂直面：RV=RV=Ft/2=2464.1/2=1232.05N3)绘制弯矩图 水平面弯矩图：MbH1=MbH2=54RH=54448.43=24215.22Nmm 垂直面弯矩图：MbV =54RV=541232.05=66530.7Nmm 合成弯矩图：Mb1 =70800.5Nmm Mb2 =70800.5Nmm4)绘制扭矩图T2=392500Nmm,又根据B=735MPa；由1P231表12-3查得，-1b75MPa和0b130MPa故=75/1300.58；5)绘制当量弯矩图 .6)分别计算a和b处的直径 因为da=32mm、db=44mm，所以强度足够 联轴器选择载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑拆装方便及经济问题，选择弹性柱销联轴器。由1P280表15-1查得 KA=1.3由1P280式15-1得TC=KAT=1.3392.5=510.25Nmm查2P319续表8-178选择TL7型Y型,公称转矩500Nmm由表知d=40、42、45、48mm，低速轴最小直径取d=40mm，轴孔长度104mm。查表选择轴承：1) 低速从动轴选择深沟球轴承6310,已知n=76.4r/min 经上述计算知承受的径向载荷 :RH=1831.5N；RH=1831.5N； RV=RV=5032.05N 轴向载荷：Fa=0查1P261表14-4得C=61800N, C0=38000N由1P261表14-7得Kt=1 基本额定动载荷C=618001=61800N由1P263表14-9 得Kp=1.1由1P263表14-10得X=1，Y=0 P=Kp(XR+YA)=5890.94N轴承寿命： 由1P262表14-8可得，安全2)高速主动轴选择深沟球轴承6307,已知n=274.3r/min 经上述计算知承受的径向载荷: RH=RH=448.43N RV=RV=1232.05N 轴向载荷: Fa=0查1P261表14-4得C=33200N, C0=19200N由1P261表14-7得Kt=1 基本额定动载荷C=33200N由1P263表14-9 得Kp=1.1由1P263表14-10得X=1，Y=0 P=Kp(XR+YA)=1442.23N 寿命： 由1P262表14-8可得，安全键选择与相关数据及校核由相关轴径查2P198表8-16选择A型普通平键 材料均为45号钢 由1P44表2-6查得p=100-120MPa(1)从动轴与齿轮连接键b(h8)h(h11)L(h14)轴槽深t外槽深t11610606.04.3校核：Lc=L-b=44mm T=392500Nmm由1P44式2-19得P=4T/(dhLc)=64.87MPap安全(2)联轴器键b(h8)h(h11)L(h14)轴槽深t外槽深t11285053.3校核：Lc=L-b=38mm T=392500Nmm由1P44式2-19得P=4T/(dhLc)=93.6 MPap安全(3)主动轴上皮带轮键b(h8)h(h11)L(h14)轴槽深t外槽深t11285053.3校核：Lc=L-b=38mm T=96100Nmm由1P44式2-19得P=4T/(dhLc)=31.6MPap安全dmin=42mm dmin=28mm联轴器选择TL7型Y型选择深沟球轴承6310 安全选择深沟球轴承6307安全七其它部分设计设计步骤设计计算与内容设计结果1.箱体主要结构2.轴承盖3.调整垫片4.油标5.排油孔螺塞6.检查孔盖板7.通气器8.起吊装置9.定位销10.减速器的润滑、密封1.箱体：箱体壁厚:=0.025a+=6.5878mm =8 mm，1 =8 mm箱盖凸缘厚度:b1=1.51=1.58=12mm箱座凸缘厚度:b=1.52=1.58=12mm箱座底凸缘厚度:b2 =2.5=2.58=20mm地脚螺钉直径:df=0.04a+8=0.04202.5+8=17.5mm ,取M20地脚螺钉数目:n=4轴承旁连接螺栓直径:d1=0.7520=15mm ,取M16盖与座连接螺栓直径:d2=0.6df=0.620=12mm ,取M12 轴承端盖螺栓直径:d3=10mm ,取M10检查孔盖螺钉直径:d4=6mm ,取M6定位销直径:d=8mm ,取M8 df、d1、d2到外壁箱距离C1:26、22、18 df、d2到凸缘边缘距离 C2:24、16轴承旁凸台半径R1:C2凸台高度:根据结构确定外箱壁至轴承座端面的距离：L1=C1+C2+5齿轮顶圆与内箱壁见的距离：取1=101.28 =9.6齿轮端面与内箱壁间的距离：取2=88箱盖、箱座肋厚 m1、m：m10.851=6.8 mm ，取8mm m0.85=6.8 mm ，取8mm2.轴承盖：采用螺钉连接式轴承盖、材料选用HT150。1)大齿轮轴：D=100mmd0=d3+1=11mmD0=D+2.5d3=100+25=125mmD2=D0+2.5d3=125+25=150mme1.2d3 ,取12mmm：由结构确定，取12mmD4=D-(1015)=D-12=88mm轴承孔直径D轴承盖螺栓直径螺钉数目 88mm 10mm 4个2)小齿轮轴：D=80mmd0=d3+1=11mmD0=D+2.5d3=80+25=105mmD2=D0+2.5d3=105+25=130mme1.2d3 ,取12mmD4=D-(1015)=D-12=68mmm：由结构确定，取12mm轴承孔直径D轴承盖螺栓直径螺钉数目 80mm 10mm 4个3.调整垫片大齿轮:查2P79表4-9得选用A组b=0.5mm ,Z=3 d2=D+2=100+2=102小齿轮:查2P79表4-9得选用A组b=0.5mm ,Z=3 d2=D+2=80+2=824.油标由2P83表4-10 ,采用杆式油标。M12（12）h=28mma=10mmb=6mmc=4mmD=20mm5.排油孔螺塞:采用材料为Q235d=16mm,采用M16x1.5D0=26mmL=23mml=12mma=3mmD=19.6mmS=17mmD1=0.95S=16.15mmH=2mm6.检查孔盖板:材料采用Q215由2P82 表4-14A=120mmA1=A+56=150mmA2=(A+A1)/2=135mmB1=102-18=84mmB=84-30=54mmB2=(B+B1)/2=(84+54)/2=69mmR=5mmh=8mm7.通气器材料采用Q235由2P83 表4-15,选用（a）型通气器8.起吊装置箱座起吊装置采用吊钩，在箱座上铸出。K=C1+C2=18+16=34mmH0.8K=27.2mmh0.5H=13.6mmr0.25K=8.5mmb=2.5=20mm箱盖起吊装置采用吊耳环，在箱盖上铸出。d=b=21=16mmR=.125d=18mme=0.875d=14mm9.定位销在箱体联接凸缘上距离尽量远处安置两个定位销，位置如装配图所示。采用圆柱销83010.减速器的润滑、密封及装油量的计算参考书2P65-701.齿轮的润滑：由大齿轮齿高为h=2.25m=6.75mm10mm ,所以浸油深度采用10mm。 由齿轮圆周速度为1.3m/s，齿轮润滑油采用320工业闭式齿轮油。油量计算：V=0.5xP=0.7x3.15=2.2L 油高：h=27.5mm2.轴承润滑：由于齿轮圆周速率为1.31m/s,轴承采用润滑脂润滑，并在轴承室内侧设置封油环。由2P282表8-153润滑脂选用钠基脂。1.轴伸出处密封：采用毛毡密封: 所需密封的轴I、轴II伸出处轴颈分别为30mm，45mm，由2表8-173，选用毡圈30和毡圈45。2.轴承室内侧密封：采用封油环密封。其基本尺寸见2P70 图4-42 （a）、（b） =8mm 1=8mm b