带式输送机传动装置设计机械毕业设计

1、第-16-页设计任务书2第一部分传动装置总体设计4第二部分 V带设计 6第三部分各齿轮的设计计算 9第四部分轴的设计13第五部分校核19第六部分主要尺寸及数据 21设计任务书一、课程设计题目：设计带式运输机传动装置（简图如下）原始数据:数据编号35710运输机工作转690630760620矩 T/(N.m)运输机带速0.80.90.750.9V/(m/s)卷筒直径D/mm320380320360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（8小时/天）。运输速度允许误差为- 5% 。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。二、课程设计内容1）传动装置的总体设计。2）传动件及

2、支承的设计计算。3）减速器装配图及零件工作图。4）设计计算说明书编写。每个学生应完成：1）部件装配图一张（A1）。2）零件工作图两张（A3）3）设计说明书一份（60008000字）。本组设计数据：第三组数据：运输机工作轴转矩 T/（N.m） 690运输机带速V/（m/s）。卷筒直径D/mm 320。已给方案：外传动机构为 V带传动。减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器第一部分传动装置总体设计传动方案（已给定）1）外传动为V带传动。2）减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器3）方案简图如下：二、该方案的优缺点：该工作机有轻微振动，由于 V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减 小振动带来的影响，并且该工作机属

3、于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器部分两 级展开式圆柱齿轮减速，这是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承 不对称，要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边， 以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。原动机部分为丫系列三相交流异步电动机 。 聞創沟燴鐺險爱氇谴净。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 。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。结果计算与说明三、原动机选择（Y系列三相交流异步电动机）工作机所需功率：Pw n =0.96 （ 见

4、课设P9）W= 48R minV0.8n =nD3.14x0.32传动装置总效率：（见课设式2-4）a45678H =0 99 H =0.99=0.99123n =0.97 n =0.99 n =097456= 0.99=0.95（见课设表 12-8）780.99 0.99 0.99 0.97 0.99 0.97 0.99 0.95 =0.85a电动机的输出功率：Pd（见课设式2-1）P厂严二釜皿3取Pd=55Kwa选择电动机为Y132M1-6型 （见课设表19-1）技术数据：额定功率（kw）960额定转矩（N m）2.0Y132M1-6电动机的外型尺寸（/满载转矩（兀命）2.0最大转矩（N

5、m）mm：（见课设表19-3）A： 216 B : 178 C : 89 D : 38 E : 80 F : 10 G : 33 H :132 K : 12 AB : 280 AC : 270 AD : 210 HD : 315 BB : 238L: 235四、传动装置总体传动比的确定及各级传动比的分配1、总传动比：ja（见课设式2-6 ）ja 呼 9680=202、各级传动比分配:（见课设式2-7）iii i2 isi =20 =2.62 3.07 2.5i a初定 h=2.623.07is =25第二部分v带设计外传动带选为普通V带传动1、确定计算功率：Pea1）、由表5-9查得工作情况系

6、数Ka=1.12）、由式 5-23 （机设）Pea 二 Ka 卩九1 5.5=5.65kw2、选择V带型号查图5-12a（机设）选A型V带。3. 确定带轮直径dal da2（1）、参考图5-12a （机设）及表5-3 （机设）选取小带轮 直径 da1=112mmda1 ： h2（电机中心高符合要求）（2）、验算带速由式5-7 （机设）V1 一 60 1000960 n： 11260 1000563m s（3）、从动带轮直径da2da2 = i da1 =2.61;112 = 293.24mm查表5-4 （机设）取 da2 二 280mm（4）、传动比iidda1型=2.5112（5）、从动轮转

7、速n19601n i 富 380 R min4.确定中心距a和带长Ld（1）、按式（5-23机设）初选中心距0.7 da1 da2 乞 a。 2 da1 da2274.4 辽 a 787取 a 700mm（2）、按式（5-24机设）求带的计算基础准长度L0兀(dddd2)2L0=2a。2(dd1 ddJ d1 2 d2=(2 700(112280)(280 112) )mm24700:1960 mm查图.5-7（机设）取带的基准长度Ld=2000mm、按式（5-25机设）计算中心距:aa 二 a Ld 2 L0 二(700 2000 2 1960)mm 二 7.20mm、按式（5-26机设）确

8、定中心距调整范围amax=a 0.03Ld=(720 0.03 2000)mm = 780mmamin二 a0.015Ld = (720-0.015 2000)mm = 690mm5. 验算小带轮包角a 1由式（5-11机设）:.180 _ d d2 d d1 60 =166 _120a6. 确定V带根数Z（1）、由表（5-7 机设）查得 dd1=112n1=800r/min 及n1=980r/min时，单根V带的额定功率分呷为1.00Kw和1.18Kw, 用线性插值法求n1=980r/min时的额定功率P0值。1.181.00D= （1.00（960 -800）Kw = 1.16KW980

9、-800（2）、由表（5-10 机设）查得 P0=0.11Kw（3）、由表查得（5-12机设）查得包角系数0.96（4）、由表（5-13机设）查得长度系数KL=1.03（5）、计算V带根数乙由式（5-28机设）ZPca（P。 P0）K Kl=556-（1.16 0.11） 0.96 1.034.49取Z=5根7 .计算单根V带初拉力F0,由式（5-29 ）机设。F -500 压（空-1） qv2=160NF0VZ KaV由表5-5机设查得8 .计算对轴的压力FQ由式（5-30机设）得a 1160F Q :- 2Z f 0sin- =（2 5 160 sin）N = 1588N9 .确定带轮的结

10、构尺寸，给制带轮工作图小带轮基准直径dd1=112mn采用实心式结构。大带轮基准直径dd2=280mm采用孔板式结构，基准图见零件工作图第三部分各齿轮的设计计算一、高速级减速齿轮设计（直齿圆柱齿轮）1. 齿轮的材料，精度和齿数选择，因传递功率不大，转速不高，材料按表7-1选取，都采用45号钢，锻选项毛坯，大 齿轮、正火处理，小齿轮调质，均用软齿面。齿轮精度用8级，轮齿表面精糙度为Ra1.6，软齿面闭式传动，失效形式为 占蚀，考 虑传动平稳性，齿数宜取多些，取Z仁34 则Z2=Z1i=34 X 2.62=892. 设计计算。（1）设计准则，按齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度校核。（2）

11、按齿面接触疲劳强度设计，由式（7-9 ）d厂3ZHZZZE2Kt1a U 二1Gh J*duT1=9.55 X 106X P/n二9.55 X 106X 5.42/384=134794 N mm由图（7-6 ）选取材料的接触疲劳，极限应力为6 HILim =5806 HILin =560由图7-7选取材料弯曲疲劳极阴应力6 HILim =2306 HILin =210应力循环次数N由式(7-3 )计算N1=60n, at=60 x (8 x 360x 10)=6.64 x 109N2= N1/u=6.64 x 109/2.62=2.53 x 109由图7-8查得接触疲劳寿命系数；Zn1=1.1

12、 Z n2=1.04 由图7-9查得弯曲；Yn1=1 Yn2=1由图7-2查得接触疲劳安全系数：Smin=1.4又Yst=2.0试选Kt=1.3由式(7-1)(7-2)求许用接触应力和许用弯曲应力=口 H lim Z = 638M PmN1aSh minL fL_Yn1=328K PaminF2=十丫=300皿 PaF min将有关值代入式(7-9)得d1t2 弘工 4=65.10ud则 V1= (n d1tn1/60 x 1000)=1.3m/s(Z1 V1/100)=1.3 x (34/100)m/s=0.44m/s查图7-10得Kv=1.05由表7-3查和得 K A=1.25.由表7-4

13、查得 KB =1.08.取 Ka =1.05.贝y KH二KAKVKKa =1.42 ,修正1.42dd1tyj_3 =66.68mmM=d1/Z 仁 1.96mm由表7-6取标准模数：m=2mm(3) 计算几何尺寸d仁 mz 仁2dmin。（2）各轴段长度的确定轴段1的长度为轴承6008的宽度和轴承到箱体内壁的距离加上箱体内壁到齿轮端面的距离加上2mm I仁32mn。2段应比齿轮宽略小2mm为l2=73mm 3段的长度按轴肩宽度公式计算I3=1.4h ;去 l3=6mm，4 段：I4=109mm l5 和轴承 6008 同宽取 l5=15mm l6=55mm 7段同大带轮同宽，取I7=90m

14、m 其中l4， l6是在确定其它段长度和箱体内壁宽后确定的。于是，可得轴的支点上受力点间的跨距L仁52.5mm,L2=159mi，L3=107.5mm（3）.轴上零件的周向固定为了保证良好的对中性，齿轮与轴选用过盈配合 H7/r6。与轴承内圈配合轴劲选用k6，齿轮与大带轮均采用 A型普通平键联接，分别为 16*63 GB1096-1979 及键 10*80 GB1096-1979。（4）.轴上倒角与圆角为保证6008轴承内圈端面紧靠定位轴肩的端面，根据轴承 手册的推荐，取轴肩圆角半径为 1mm其他轴肩圆角半径均为 2mm根据标准GB6403.4-1986,轴的左右端倒角均为1*45。5. 轴的

15、受力分析（1）画轴的受力简图。（2）计算支座反力。Ft=2T1/d 1 =g=3784N68Fr=Fttg20。=3784 0.3639 = 1377NFQ=1588N在水平面上F|3Fr1f= l 2 l315352.5FR2H=Fr-FR1H=1377-966=411N在垂直面上Ft *l 1377 52.5FR1V=l2 l315352.5= 352NFr2V=Ft- FR1V=1377-352=1025N（3）画弯矩图 在水平面上，a-a剖面左侧M 肺二FR1HI3=966 52.5=50.715N ma-a剖面右侧M =FR2HI2=411 153=62.88 N m在垂直面上MAv

16、=M W=FR1VI2=352s1故a-a剖面安全.(2)b-b截面右侧抗弯截面系数 w =0.1d 3=0.1 x 533=14.887m3抗扭截面系数 WT=0.2d3=0.2X 533=29.775 m3又Mb=174 Nm,故弯曲应力一Mb 174= 11.7MPa14.887= 11.7MPa切应力由附表-0Wt128 74.32MPa29.775T =2.16MPa210-1查得过盈配合引起的有效应力集中系数K+2.6, K =1.89, ； ；一 0.81, ；=0.76=1.0；02-=0.1第-22-页300-K屮丁_ 2.6FT11.7 0.2 0X aaL- m 1.0

17、0.81 1155= 37.741.0 0.761 892.16 0.1 2.16S KK t+屮”名 ” aT mX二 27.7437.74 27.742 2 2S1S.37.74 27.742皿36显然SS故b-b截面右侧安全。(3) b-b截面左侧WT=0.2d3=0.2X 423=14.82 m3b-b截面左右侧的弯矩、扭矩相同。弯曲应力=MW=23.48MPaa = ； b =23.48MPa切应力Wt 最.68MPaT =4.34MPa2(D-d)/r=1 r/d=0.05 ，由附表10-2查得圆角引起的有效应力集中系数K二T48,K=j36。由附表10-4查得绝对尺寸系数飞783

18、,；0.78。又：m2.1。则第-33 -页S：KZ叽1.48S K Kt 限 ” a T mX300= 7.161.0 0.83 2348 02 01.361.0 0.78155=19.384.34 0.1 4.349s；：s7.16 19.383784 52.5153 52.5S：2J 2S1S 7.16 19.38显然SS故b-b截面左侧安全。第五部分校核高速轴轴承= 966NFR2H二Fr-FR1H=1377-966=411NFR14=L=352N|23153+52.5Fr2v=Ft- F R1V=1377-352=1025N轴承的型号为6008, Cr=16.2 kN1) FA/CO

19、r=02) 计算当量动载荷Pr 二 f P X Fr YFa查表得fP=1.2径向载荷系数X和轴向载荷系数Y为X=1,Y=0Pr = f P X FR Y F A =1.2 x( 1X 352) =422.4 N3) 验算6008的寿命16667 162003422.43、=244848628800验算右边轴承316667匚 _ 384=99177288001620031.2 1025键的校核键 1 10 X 8 L=80 GB1096-79则强度条件为2T/d 2 128.65/0.032p33.5MPap Ik0.08 0.003查表许用挤压应力匸10叱 所以键的强度足够键 2 12 X

20、8 L=63 GB1096-79则强度条件为2T/d 2 128.65/0.044二 p30.95MPap Ik 0.063 0.003110MPa查表许用挤压应力p 所以键的强度足够联轴器的选择联轴器选择为TL8型弹性联轴器GB4323-84减速器的润滑1.齿轮的润滑因齿轮的圆周速度12 m/s，所以才用浸油润滑的润滑方 式。高速齿轮浸入油里约0.7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。2.滚动轴承的润滑因润滑油中的传动零件（齿轮）的圆周速度V1.52m/s所以采用飞溅润滑，第六部分主要尺寸及数据箱体尺寸：箱体壁厚=10mm箱盖壁厚*8mm箱

21、座凸缘厚度b=15mm箱盖凸缘厚度b仁15mm箱座底凸缘厚度b2=25mm地脚螺栓直径df=M16地脚螺栓数目n=4轴承旁联接螺栓直径d仁M12联接螺栓d2的间距l=150mm轴承端盖螺钉直径d3=M8定位销直径d=6mmdf、d1、d2 至外箱壁的距离 8=18mm 18 mm 13 mmdf、d2至凸缘边缘的距离 C2=16mm 11 mm轴承旁凸台半径R仁11mm凸台高度根据低速轴承座外半径确定外箱壁至轴承座端面距离L仁40mm大齿轮顶圆与内箱壁距离 仁10mm齿轮端面与内箱壁距离厶2=10mm箱盖，箱座肋厚m仁m=7mm轴承端盖外径D2 :凸缘式端盖：D+ （55.5 ） d3以上尺寸

22、参考机械设计课程设计 P17P21传动比原始分配传动比为：i1=2.62i2=3.07i3=2.5修正后：i1=2.5i2=2.62i3=3.07各轴新的转速为 ：n仁960/2.5=3.84n2=384/2.61 = 147n3=147/3.07=48各轴的输入功率P1二pd叶 8n 7 =5.5 X 0.95 X 0.99=5.42P2=p1 n 6n 5=5.42 X 0.97 X 0.99=5.20P3=p2n 4n 3=5.20 X 0.97 X 0.99=5.00P4=p3叶 2 n 1=5.00 X 0.99 X 0.99=4.90各轴的输入转矩T1=9550Pdi1 n 8 n

23、 7/nm=9550X 5.5 X 2.5 X 0.95 X0.99=128.65T2=T1i2n6 n5=128.65 X 2.62 X 0.97 X0.99=323.68T3=T2i3n4 n3=323.68 X 3.07 X 0.97 X0.99=954.25T4= T3 n 2 n 1=954.23 X 0.99 X 0.99=935.26轴号功率p转矩T转速n传动比i效率n电机轴5.52.09601115.42128.653842.50.9425.20323.681482.620.9635.00954.25483.070.96工作机轴4.90935.264810.98齿轮的结构尺寸两

24、小齿轮采用实心结构两大齿轮采用复板式结构齿轮z1尺寸z=34 d仁68 m=2 d=44 b=75d1=68ha二ha*m=1x 2=2mmhf=( ha*+c*)m=(1+0.25) X 2=2.5mmh=ha+hf=2+2.5=4.5mmda=d1 + 2ha=68+2X 2=72mmdf=d1 2hf=68 2X 2.5=63p= n m=6.28mms= n m/2=3.14 X 2/2=3.14mme= n m/2=3.14 X 2/2=3.14mmc=c*m=0.25 X 2=0.5mm齿轮z2的尺寸由轴可得 d2=178 z2=89m=2 b=65 d4=49ha=ha*m=1

25、x 2=2mmh=ha+hf=2+2.5=4.5mmhf=(1 + 0.5) x 2=2.5mmda=d2 + 2ha=178+ 2x 2=182 df=d1 - 2hf=178 - 2X 2.5=173 p= n m=6.28mms= n m/2=3.14 x 2/2=3.14mme= n m/2=3.14 x 2/2=3.14mmc=c*m=0.25 x 2=0.5mmDo D3DT278.4 1622= 120D31.6D4=1.6 x 49=78.4D0da-10mn=182-10x 2=162D2 0.25(D0-D3)=0.25(162-78.4)=20R=5 c=0.2b=0.2 x 65=13齿轮3尺寸由轴可得,d=49 d3=85 z3=34 m=2.5 b=95ha =ha*m=1 x 2.5=2.5h=ha+hf=2.5+3.125=5.625hf=(ha*+c*)m=(1+0.25) x 2.5=3.125da=d3+2ha=85+2X 2.5=90df=d1-2hf=85-2 X 3.125=78.75p= n m=3.14X 2.5=7.85s= n m/2=3.1