机械毕业设计50胶带输送机传动装置的设计

机械设计课程设计计算说明书 一、传动方案拟定 . 二、电动机的选择 三、计算总传动比及分配各级的传动比 四、运动参数及动力参数计算 五、传动零件的设计计算 六、轴的设计计算 七、滚动轴承的选择及校核计算 设计题目： 胶带输送机传动装置的设计 工程技术学院： 05 工业工程 设计者： 20051120 王永刚 20051124 付艳巍 指导教师： 张老师 2008 年 01 月 09 日 计算过程及计算说明 一、传动方案拟定 第三组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动 （ 1） 工作条件：使用年限 8 年，工作为二班工作制，载 荷平稳，环境清洁。 （ 2） 原始数据：滚筒圆周力 F=900N；带速 V=2.5m/s； 滚筒直径 D=400mm；滚筒长度 L=600mm。 二、电动机选择 1、电动机类型的选择： Y 系列三相异步电动机 2、电动机功率选择： （ 1）传动装置的总功率： 总 =带 2 轴承 齿轮 联轴器 滚筒 =0.960.9820.970.990.96 =0.85 (2)电机所需的工作功率： P 工作 =FV/1000总 =10002/10000.8412 =2.7KW 3、确定电动机转速： 计算滚筒工作转速： n 筒 =601000V/D =6010002.0/50 =76.43r/min 初定各级传动的传动比 i，由课本表 11-3取 V带传动的初定传动比 i=0.5，F=900N V=2.5m/s D=400mm L=600mm n 滚筒 =85.99r/min 总 =0.8412 P 工作 =2.7KW 闭式齿轮的传动比 i=3 则 i= I1.*I2=2.5*3=7.5 计算所需电机的转速 nd=I n筒 =7.5*85.98=645 4、确定电动机型号 根据电动机的额定功率 Ped=Pd及同步转速， 以及工作情况查附表 11-1 选定电动机型号为 Y132S-6。 其主要性能：额定功率： 3KW，满载转速 960r/min，额定转矩 2.0。质量 63kg。 三、计算总传动比及分配各级的伟动比 1、总传动比： i 总 =n 电动 /n 筒 =960/85.99=11.16 2、分配各级 传 动比 （ 1） 将 中 传 动 比 分 配 到 各 级 传 动 中 ， 使 满 足 i=i1*i2. in取齿轮 i 齿轮 =6（单级减速器 i=36 合理） （ 2） i 总 =i 齿轮 I 带 i 带 =i 总 /i 齿轮 =11.16/6=1.861 四、运动参数及动力参数计算 1、计算各轴转速（ r/min） nI=n 电机 =960r/min nII=nI/i 带 =960/1.861=515.9(r/min) nIII=nII/i 齿轮 =515.9/6=85.97(r/min) 2、 计算各轴的功率（ KW） PI=P 工作 =2.7KW PII=PI带 =2.70.96=2.304KW PIII=PII轴承 齿轮 =2.5920.980.96 =2.438KW 3、 计算各轴扭矩（ Nmm） TI=9.55106PI/nI=9.551062.4/960 =23875Nmm TII=9.55106PII/nII =9.551062.592/458.2 =47986.1Nmm TIII=9.55106PIII/nIII=9.551062.438/85.9 =270763Nmm 五、传动零件的设计计算 1、 皮带轮传动的设计计算 （ 1） 选择普通 V 带截型 由课本 P125 表 6-4 且每日两班制，所以 得： kA=1.2 PC=KAP=1.23=3.6KW 电动机型号 Y132S-6 i 总 =11.16 据手册得 i 齿轮 =6 i 带 =1.861 nI =960r/min nII=515.9r/min nIII=85.97r/min PI=2.7KW PII=2.592KW PIII=2.438KW TI=23875Nmm TII=47986.1Nmm TIII=270763Nmm 由课本 P126 图 6-13 得：选用 A 型 V 带 （ 2） 确定带轮基准直径，并验算带速 由课本图 6-13 得，推荐的小带轮基准直径为 80100mm 则取 dd1=100mmdmin=80 dd2=n1/n2d d1=960/458.2100=209.5mm 由课本 P121 表 6-3，取 dd2=180mm 实际从动轮转速 n2=n1dd1/dd2=960100/180 =533r/min 转速误差为： n2-n2/n2=515.9-533/515.9 =-0.0331200（适用） （ 5）确定带的根数 根据课本 P128 表（ 6-5） P1=0.97KW 根据课本 P129 表（ 6-6） P1=0.10KW 根据课本 P129 表（ 6-7） K=0.98 根据课本 P120 表（ 6-2） KL=0.96 由课本 P129 式（ 6-20）得 Z=PC/P=PC/(P1+ P1)KKL =3.6/(0.97+0.1) 0.960.96 dd2=186.1mm 取标准值 dd2=180mm n2=533r/min V=5.03m/s 196mma0560mm 取 a0=500 Ld=1400mm a0=479mm =3.57 (6)计算轴上压力 由课本 P119 表 6-1 查得 q=0.1kg/m，由式（ 6-21）单根 V 带的初拉力： F0=500PC/ZV（ 2.5/K-1） +qV2 =5003.6/45.03(2.5/0.98-1)+0.15.032N =141.2N 则作用在轴承的压力 FQ，由课本 P87 式（ 5-19） FQ=2ZF0sin1/2=24141.28sin170.4/2 =1126.3N 2、齿轮传动的设计计算 （ 1）选择齿轮材料及精度等级 考虑减速器传递功率不在，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用 40Cr 调质，齿面硬度为 240260HBS。大齿轮选用 45 钢，调质，齿面硬度 220HBS；根据课本 P59 表 3-1 选 7 级精度。 (2)按齿面接触疲劳强度设计 由 d1 ZEZH/ H H) 2 kT1(i+1)/ di H21/3 由式（ 6-15） 确定有关参数如下：传动比 i 齿 =6 取小齿轮齿数 Z1=20。则大齿轮齿数： Z2=iZ1=620=120 实际传动比 I0=120/20=6 传动比误差： i-i0/I=6-6/6=0%48720h 预期寿命足够 2、计算输出轴承 (1)已知 n =76.4r/min Fa=0 FR=FAZ=903.35N 试选 7207AC 型角接触球轴承 根据课本 P185 表（ 8-9）得 FS=0.063FR,则 FS1=FS2=0.63FR=0.63903.35=569.1N (2)计算轴 向载荷 FA1、 FA2 FS1+Fa=FS2 Fa=0 任意用一端为压紧端， 1 为压紧端， 2 为放松端 两轴承轴向载荷： FA1=FA2=FS1=569.1N (3)求系数 x、 y FA1/FR