带式运输机传动装置 课程设计

机械设计课程设计计算说明书题目设计带式运输机传动装置专业班级学号学生姓名指导教师2011年12月29日机械设计课程设计西安文理学院2011级机械设计制造及其自动化1班第1页机械设计课程设计任务书学生姓名专业班级学号指导教师职称教研室题目设计带式运输机传动装置传动系统图原始数据运输带工作力矩T/NM运输带工作速度1/SMV卷筒直径D/MM61009360工作条件连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期限为10年，小批量生产，单班制工作，运输带速度允许误差为5要求完成1减速器装配图1张（A0）2零件工作图3张（箱体、齿轮和轴）。3设计说明书1份，60008000字。机械设计课程设计西安文理学院2011级机械设计制造及其自动化1班第2页目录1传动装置总体分析411原始数据412方案分析42电动机的选择及传动比的分配621电动机的选择6211传动装置的总效率6212确定电动机转速6213工作机所需的输入功率6214确定电动机型号722计算总传动比及分配各级的传动比7221总传动比7222分配传动装置传动比723传动装置的运动和动力参数计算8231各轴转速的计算8232各轴输入输出功率的计算8233各轴的输入输出转矩的计算83V带设计931确定计算功率1032选取V带带型1033确定带轮的基准直径D并验算带速V1034确定V带的中心距A和基准长度DL1034计算带的根数1135计算压轴力1236V带齿轮各设计参数附表124齿轮的设计1341高速级齿轮传动的计算设计13411选定高速级齿轮类型、精度等级、材料及齿数13412按齿面接触疲劳强度设计14413按齿根弯曲疲劳强度设计16414几何尺寸计算1942低速级齿轮传动的设计19421选材19422按齿面接触强度设计20423按齿根弯曲疲劳强度设计22424几何尺寸计算245传动轴承和传动轴的设计2551求出相应的值2552传动轴承的校核2853轴上零件的周向定位3154确定轴上圆角和倒角尺寸31机械设计课程设计西安文理学院2011级机械设计制造及其自动化1班第3页55输入轴的设计和相关参数32551输入轴的设计32552输入轴高速轴的相关参数3256中间轴的设计和相关参数33561中间轴的设计33562中间轴的相关参数336校核3561输出轴上的键的强度校核3562轴承的强度校核35621输出轴轴承的校核357箱体的设计及其附件的选择3871箱体的设计3872联轴器的选择3973轴承的选择3974润滑方式的选择39741高速级齿轮的圆周速39742滚动轴承的润滑39743齿轮的润滑40744密封方式选取4075减速器附件的选择401）通气器402）油面指示器403）起吊装置404）放油螺塞装置405）窥视孔及视孔盖406）键的选择40设计小结41参考资料42机械设计课程设计西安文理学院2011级机械设计制造及其自动化1班第4页1传动装置总体分析11原始数据（1）运输带工作拉力；MNT610（2）运输带工作速度；SV/95（3）卷筒直径；D3（4）卷筒工作效率096；（5）工作寿命10年单班制；（6）工作条件连续单向运转，工作时有轻微振动。（7）传动系统图图1112方案分析本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级斜齿圆柱齿轮减速器。带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，机械设计课程设计西安文理学院2011级机械设计制造及其自动化1班第5页以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是展开式两级直齿轮传动。总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。机械设计课程设计西安文理学院2011级机械设计制造及其自动化1班第6页2电动机的选择及传动比的分配21电动机的选择211传动装置的总效率4231其中为工作机传动效率。为了计算电动机所需功率,需确定传WDP动装置总功率。,设各效率分别为、1（V带传动效率）、2（滚子轴承）、3（闭式齿轮传动效率）、（联轴器效率），查表得，4960182,。9703则传动装置的总效率为,8209709860244231A212确定电动机转速MIN/75436091106RDVN查表21,表22得,所以,电动21I082160A机的转速为IN/46RND213工作机所需的输入功率；WPKWTN178396054190机械设计课程设计西安文理学院2011级机械设计制造及其自动化1班第7页工作机所需要的有效功率为电动机所需功率为。KWPAWD8763214确定电动机型号根据动力源和工作条件，选用Y系列三相异步电动机。使电动机的额定功率P（113）P，由查表191,得电动机的额定功率EDDP55KW，电机型号有三种，现将三种方案列表如下表11三种电动机的数据比较方案电动机型号额定功率（KW）同步转速满载（）MINR价格电机重量1Y112M4415001440低轻2Y132M1641000960低轻3Y160M184750720中中由上表的性价比和整体传动比综合考虑，可知方案2更好，装置结构紧凑，因此选用方案2。22计算总传动比及分配各级的传动比221总传动比2075496NIMA222分配传动装置传动比机械设计课程设计西安文理学院2011级机械设计制造及其自动化1班第8页0AI为使带传动外廓尺寸不致过大,初步取0，则减速器传动为82/020/28714IA223分配减速器的各级传动比按展开式布置,考虑润滑条件,为使两级大齿轮直径相近,取231I所以2312I23传动装置的运动和动力参数计算231各轴转速的计算MIN86342901RINMI1712IIN483023RINMI34232各轴输入输出功率的计算3876KWDPKWP6537211入出入4722入出入入机械设计课程设计西安文理学院2011级机械设计制造及其自动化1班第9页KWP293632入出出入P024入出入233各轴的输入输出转矩的计算MNNPTMDD638907590TP5710421入出入入MNN9389522入出入TP7654023入出入MNTNP9765489024入出入将各轴的运动和动力参数列于下表各轴的运动和动力参数转矩（）轴名转速R/MIN输入输出传动比I效率280095320095223095电动机轴轴轴滚筒轴960342861071448481036431528668346683439810157308976549765497100097机械设计课程设计西安文理学院2011级机械设计制造及其自动化1班第10页3V带设计31确定计算功率由表87查得工作情况系数，故1AKWPACA40132选取V带带型根据、由图811选用A型。CAP1N33确定带轮的基准直径D并验算带速V1）初选小带轮的基准直径。由表87和表89，取小带轮的基准直径1D；MD252）验算带速V；按式813验算带的速度；SMNVD28610695106因为5M/S判断危险截面截面A,B只受扭矩作用。所以AB无需校核从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面和处过盈配合引起的应力集中最严机械设计课程设计西安文理学院2011级机械设计制造及其自动化1班第30页重,从受载来看,截面C上的应力最大截面的应力集中的影响和截面的相近,但是截面不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面和显然更加不必要做强度校核由第3章的附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小，因而,该轴只需胶合截面左右两侧需验证即可2截面左侧。抗弯系数W0101216003D360抗扭系数0202432000TW截面的右侧的弯矩M为MN378165241截面上的扭矩为735483MN截面上的弯曲应力WBPA6521078截面上的扭转应力T3M74轴的材料为45钢。调质处理。由课本表151查得35PAB640AP2751AMPT15因DR2DD0764经插入后得20132T轴性系数为085820QQK11821K1（1）127T机械设计课程设计西安文理学院2011级机械设计制造及其自动化1班第31页所以67082092综合系数为K28K164碳钢的特性系数取01201取005105安全系数CASS2691MAK1S1379TAK1S15所以它是安全的C2723截面右侧抗弯系数W01012621443D364抗扭系数0202524288TW33截面左侧的弯矩M为M787163截面上的扭矩为7354803T3截面上的弯曲应力WB3426178截面上的扭转应力K0TW30314852782K6所以70820920机械设计课程设计西安文理学院2011级机械设计制造及其自动化1班第32页综合系数为K28K162碳钢的特性系数取01取005201105安全系数CASS3183MAK1S1326TAK1S15所以它是安全的C92253轴上零件的周向定位齿轮，半联轴器与轴的轴向定位均采用平键连接。根据由课程设计P122表1424查得平键截面MDI50，键槽用键槽铣刀加工，；同样，齿轮与轴MLHB70914的联接，选用平键为。滚动轴承与轴的周MLHB8018向定位是由过渡配合来保证的。54确定轴上圆角和倒角尺寸参考表152，取轴端倒角为452，各轴肩处的圆角半径为2055输入轴的设计和相关参数551输入轴的设计机械设计课程设计西安文理学院2011级机械设计制造及其自动化1班第33页图5235,30254114692,735,30252,4IIIVIVIIVVIIDMLMLDLMML552输入轴高速轴的相关参数输入轴上的功率P1，转速N1，转矩T113721KW34286R/MIN10364NM1D6241MMFT12DTN3024603FFRTON64127CSTANCOSAFFTAN124164023629282NAT选取轴的材料为45刚,调质处理，取，于是得120A。MNPAD794863310MINIII轴上的平键为LHB0。机械设计课程设计西安文理学院2011级机械设计制造及其自动化1班第34页56中间轴的设计和相关参数561中间轴的设计图5335,49259646,1735,4925IIIVIVIIDMLMLDL562中间轴的相关参数MNT283152KWP5372MIN14072RNFT2DN68093FFRTON68239014CSTAN5COSAFFTAN168157NAT机械设计课程设计西安文理学院2011级机械设计制造及其自动化1班第35页选取轴的材料为45刚,调质处理，取，于是得120AMNPAD93514072330MINIIIII轴上平键为LHB802，IVV轴上平键为561。6校核61输出轴上的键的强度校核III轴上的键，L70MM连接强度计算，根据式MHB810机械设计课程设计西安文理学院2011级机械设计制造及其自动化1班第36页MPAKLDTP158056412033查表得，因为，故键槽的强度足够。MPAPPVIVII轴上的键MHB1，L80MM连接强度计算，根据式PAKLDTP7958625010233查表得，因为，故键槽的强度足够。PAP其它轴上的键的验算方法同上，经过计算可知它们均满足强度要求。62轴承的强度校核621输出轴轴承的校核轴上齿轮受力情况如图所视切向力NDTFT5018284733径向力NRNT185“42COS0TANCOSA轴向力TA1T5087机械设计课程设计西安文理学院2011级机械设计制造及其自动化1班第37页图71NFNDVRVRAR209418520918572721HRTHRT315606121所以，NFRVRR17029212同理，N4FRD274068602211149DAFNNDA238502857112机械设计课程设计西安文理学院2011级机械设计制造及其自动化1班第38页取680,41YXNFFPARP34278560174511同理,N523160PCNLHHH240831026844751306该轴可以满足设计要求7箱体的设计及其附件的选择71箱体的设计箱座壁厚，取。83025AM机械设计课程设计西安文理学院2011级机械设计制造及其自动化1班第39页箱盖壁厚，取。M850181箱座、箱盖、凸缘的厚度BB1,取BB112MM箱底座凸缘的厚度B225，B220MM箱座、箱盖的肋厚取M8MM8501地脚螺钉的直径MADF9182619336取DF20MM；数目N4轴承旁联接螺栓的直径，D114；F7501箱盖、箱座联接螺栓的直径，取D210MM，间距F62L150200MM轴承盖螺钉的直径，取D38MM；FD5043窥视孔盖板螺钉的直径，取D46MMF定位销直径D10MM轴承旁凸台的半径12RC至箱外壁的距离21,DFMMCF16,20,621至凸缘边缘的距离。FF4842外箱壁到轴承座端面的距离42MM。21CL齿轮顶圆与内箱壁距离，取12MM。齿轮端面与内箱壁距离，取16MM。22轴承盖外径（其中，D为轴承外径，为轴承盖235DD3D螺钉的直径）。高速轴M1240732中间轴D5低速轴D532机械设计课程设计西安文理学院2011级机械设计制造及其自动化1班第40页72联轴器的选择,所以联轴器的计算转矩查表141，取MD3749,3TKACA，则，查标准GB/T50141995，51AKMNTKACA12783选用HL4型弹性柱销联轴器，其公称转矩为1250，半联轴器的孔径，半联轴器的长度，半联轴器与轴配合的毂孔长D01L度。ML8473轴承的选择高速轴圆锥滚子轴承30207GB/T2971994，D35MM,D72MM,T1825MM,B17MM,C15MM；中间轴圆锥滚子轴承3020GB/T2971994，D35MM,D72MM,T1825MM,B17MM,C15MM；低速轴圆锥滚子轴承30211GB/T2971994,D60MM,D110MM,T2375MM,B22MM,C19MM。74润滑方式的选择741高速级齿轮的圆周速V,106NDTSM234160579所以，轴承采用脂润滑；高速级小齿轮处用封油盘。742滚动轴承的润滑采用脂润滑，并在靠近箱体内壁处加封油盘。743齿轮的润滑机械设计课程设计西安文理学院2011级机械设计制造及其自动化1班第41页因齿轮的圆周速度12M/S，所以采用浸油润滑的润滑方式。高速齿轮浸入油里约为07个齿高，但不小于10MM，低速级齿轮浸入油高度约为1个齿高（不小于10MM），1/6齿轮。744密封方式选取选用凸缘式端盖，易于调整轴承间隙，采用端盖安装毡圈油封实现密封。轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承外径决定75减速器附件的选择1）通气器由于在外界使用，有粉尘，选用通气室采用M16152）油面指示器选用油标尺，规格M123）起吊装置采用箱盖吊耳，箱座吊钩4）放油螺塞装置选用外六