胶带运输机的传动装置设计

1、机械设计基础课程设计（姓名）（学校）_学院_系_专业日期:1.机械设计基础课程设计任务书课程设计题目：胶带运输机的传动装置设计课程设计内容：单级圆柱直齿轮减速器设计题号:学号:输送带工作拉力F =2.4kN;工作条件：见下表;工作条件工作期限10年（每年300天）检修期间隔3年工作条件两班工作载荷性质空载启动、单向连续运转、载荷平稳已知条件（见分配给每个学号的数据表）输送带工作速度:1.4m/s；（允许输送带速度误差为5%);滚筒直径D =320mm;生产批量小批量生产动力来源三相交流电、电压设计工作量：设计工作量:1减速器装配图一张（手绘A0号图幅1张，绘三视图；注意图面布置，使其饱满均匀。

2、技术特性、技术条件、标题拦书写必须规范）零件工作图一张（A3图幅高速轴或齿轮，图中必需有齿轮参数表） 设计说明一份（正文5000字，约15页）。220/380V项目计算过程计算结果其中：VV带的传动的效率;=0.96传动总效率为:对滚动轴承的效率;=0.99=0.867g闭式齿轮传动效率;=0.972.1选择电动机的转速2.1.1计算滚筒的转速滚筒的直径和工作带的带速已知滚筒转速计算如下:222选择电动机的类型及同步转速 因考虑带式输送机需要较大的转矩，而对转速要求不高，故 选择电动机的步骤如下: 选择电动机的类型因考虑工作条件为空载启动、单向连续运转、载荷平2计算传动装置的总效率（参考教材第

3、58页）传动装置的结构简图如设计任务书图。总效率的计算如下:2 _V b g c W=0.8672.电动机的选择计算滚筒的转速为:带式输送机的传动方案示意图见设计任务书。nw83.6 r/minnw601000 v83.6 r/min稳，所以选择三相异步电动机，封闭自扇冷式结构,380V,Y系列，同步转速确定为no1000 r/min。c联轴器的效率；=0.99w滚筒的效率。=0.963确定所需电机的功率1.确定电机的型号滚筒功率Pw=FV/ nw=3.5 KW电机功率Pe=Pw/ ni4.04 KW项目计算过程计算结果项目计算过程计算结果功率为Pe e=5.5kW，满载转速nm960 r/m

4、in。因为滚筒的转速nw= 83.6 r/min。电机型号为:拟选择同步转速n。1000 r/mi n系列的电动机，由表2-9.1选择丫系列三相电动机丫132M26型，其额定Y132M26型;额定功率为：Fe=5.5kw；满载转速:nm960 r/min。各轴的转速计算 根据总的传动比及各级传动比的分配，计算各轴的转速如下: 电机：nm960 r/mIn；减速器高速轴：ngj卫旦320 r/mIn；Iv减速器低速轴：ng283.6 r/mIn;3.传动装置的运动和动力参数计算3.1总传动比的计算I= nm/nW=11.483.2各级传动比的分配根据表2-2.1和各级传动间的尺寸协调、结构均匀，

5、满足|V120能满足要求FE=2Z*F0*sin( a/2)=1363.56N单根V带传递的功率，可查表8-2a（机械设计基础）查表可知:P0=2.09根据表8-2b（机械设计基础）可知:V带传功率的增量P0=0.29 KWV带根数可按下式计算:Ka=0.97KL=0.88PcaZ(巳+P0)KaKZ =2.98确定V带的根数为3根。计算过程计算结果5确定带的初拉力根据公式:500(2.51)mv2Kazv1（式中m-V带每米的重量，可查表33.1-14）1m=0.17kg/mkg/m)表8-8（机械设计基础）500(益1)蛊20.17 7.03234.6 N6带轮的结构和尺寸设计小带轮的尺寸

6、，基准直径为140 mmY132M2-6型电机的基本尺寸为:,确定小带轮的结构为辐板轮，轮槽尺寸及轮宽按表8-7计算,其中小带轮的各尺寸如表4-1。表4-1:小带轮的基本尺寸大带轮的尺寸计算方法同小带轮:大带轮的基准直径276mm大带轮的各尺寸如表4-2。表4-2:大带轮的基本尺寸参照表12-3以及表12-5电机的外型及安装尺寸可知:轴伸直径:0.018380.002mm轴伸长度:80 mm中心高:132 mm所以小带轮的轴孔直径38，毂长应小于80。Bd=14mmha min=3.5取ha=7H=15小带轮的Bd=14mmha min=3.5取ha=7H=15f=12.5基本尺e=195mi

7、n=7.5;算得5 =29;B=(z-1)e+2f=96寸:De=dd+2ha=154=34见表4-1、图4-1。根据以上参数及表图8-12小带轮的尺寸，基准直径为140 mmf=12.5e=19Smin=7.5;算得5 =29;B=(z-1)e+2f=964.2减速器内的零件设计齿轮材料及其热处理方法的选择根据减速器的使用条件及其性能，参照机械设计手册1和1988机械工业工艺标准确定齿轮的材料为45钢，调质处理。由于减速器是闭式传动，选软齿面，直齿圆柱齿轮，取齿宽系数0根据工况，由所选材料和热处理确定许用接触应力，查表求出齿轮的许用应力。根据工况，采用齿面硬度W 350HBS小齿轮采用45钢

8、、调质、硬度为260HBS大齿轮采用45钢、调质、硬度为220HBS由表9-5公式【2】，可确定许用接触应力为0H小齿轮ffHi=380+0.7HBS=(380+0.7*260)=562MPa大齿轮用2=380+0.7HBS=(380+0.7*220)=534MPaDe=dd+2ha=428=38计算过程大带轮的基本尺寸:如表4-2、图4-2。计算结果齿宽系数及应力计算P189（机械设计基础）d=0.4小齿轮所受转矩TiT1=955*104P/n1=15.7575*104N mm选择齿系数，取0a=0.4,载何系数取K=1.35选择齿数，并确定模数取Z1=24贝U Z2=iz1=3.9*21=

9、93.6M=2a/(zi+z2)=2*183.93/(24+94)=3.01由表9-1，取模数m=3 mm齿轮几何计算: 小齿轮分度圆直径及齿顶圆直径d1=mz1=3*24=72 mm da1=d1+2m=72+2*3=78 mm大齿轮分度圆直径及齿顶圆直径d2=mz2=3*94=282 mm da2=d2+2m=282+2*3=288 mm验算中心距a=(d1+d2)/2=(72+282)/2=177 mm大齿轮宽度b2= 0aa=0.4*180=72 mm小齿轮宽度 由于小齿轮面硬度较高，为补偿装配误差，避免工作时在大齿轮上造成压痕,般b1应比b2宽些 取b1=b2+5=72+5=77 m

10、m中心距a=48 i 12mm=177.76 mma H 2取Z2=94确定齿轮精度等级，齿轮圆周速度v= ndini/60000= n*72*320/60000=1.21 m/s按扭转强度式估算最小轴径C=1181O7根据工况和圆周速度，由表9-3，选用8级精度。轮齿弯曲强度 由表9-7可得OFI=140+ O.2HBS=14O+O.2*26O=192 MPaOF2=14O+O.2HBS=14O+O.2*22O=184 MPa查齿形系数YF小齿轮ZI=24由表9-6可得，YFI=2.67大齿轮Z2=94由表9-6可得，YF2=2.O7749-19式中(7FI=2K订iYFi/bzim2=49

11、.87 MPa(7F2=OFIYF2/YFI=38.8O MPa(7F1 (7FIOF2FtFRCHFrFRCVFRBVFRBHa=85b=56c=56FRBHFt由齿轮圆周力引起的水平面弯矩图MHFE=2Z*FO*Sin( a/2)=1363.56 NFB*(a+b+c)-FRBH*(b+c)- Ft*b=0FRBH=209.85 NFB+FRCH-FRBH-Ft=0FRCH=3223.39 NMv=Fr*b=15931*56=446068 NmmFRCH由齿轮径向力Fr和V带压轴力F引起的垂直面弯矩图MvFRBVFRCVa匚bcMHI=F ha=115902.6 N-mmMH2=FRBH*

12、a+(F乞-FRBH)*b=180510.36 N/mm3轴的扭矩图TT= 15.7575*104 N-mm4合成弯矩图M寸MV2MH2F IM1= MH1=115902.6 N-mm_ . 2MH2185940.2 NmmIH当量弯矩图Me PM2( T)2M2=JMV2Me=JM22( T)2=208596.5 N-mm确定危险截面，根据当量弯矩图，弯矩的危险截面位于图中弯矩最大处。根据当量弯矩，计算轴最大处直径d 由于轴的材料为45钢，调质处理，查表12-1可得，bb= 700MPa。根据表12-3可得,0b=110 MPa-1b=65 MPaa=-ib/0b=0.6IMed即-=31.

13、78 mm-1b根据高速轴的结构简图可知，该齿轮轴中齿轮的齿根圆直径为5低速轴的受力分析及强度校验 估算最小轴径FiiihF-F-MllllIII,MllllIII,计算过程计算结果65 mm，满足要求。按扭转强度式估算最小轴径低速轴的受力分析及强度校验按照以上的轴的结构，画出轴的计算简化式:圆周力Ft=2T/d=24127 N径向力Fr2= Fr=1593.1 N由齿轮径向力Fr和V带压轴力F引起的垂直面弯矩图Mv根据低速轴的转速和功率，初选轴承为6012型，则低速轴基本尺寸如图4-3所示:经过有关计算，高速轴满足要求。a=63b=60FrFtc=93低速齿轮键的选择:A型圆头普通平键,FR

14、BVFrFRCVMv=Fr*b=95586 N-mm由齿轮圆周力引起的水平面弯矩图MHFtinT=579048 N-mm合成弯矩图M =XMV2+ MH2b cFRBHFRCHMH=Ft*b=1447620 N-mm轴的扭矩图T联轴器的选择:HL3型弹性柱销联轴器,FRBVFrFRCVM=寸Mv2MH2=1450772.3 N-mm当量弯矩图Me=JM2+ ( T)2FRBH1轴取45钢，调质，故a取0.6Me1=T= 579048 N-mmI 22Me2=FM( T)=1491793.3 N - mm确定危险截面，根据当量弯矩图，弯矩的危险截面位于图中弯矩最大处。根据当量弯矩，计算轴最大处直径dFtFRBVFrFRCV= 61.2d1= 44.7d2查表得-1b=65根据高速轴的结构简图可知，该齿轮轴中齿轮的齿根圆直径为 求。4-4滚动轴承的选择由于载荷平稳，无轴向力选用深沟球轴承4-5键的选择与校核/轴无特殊要求键选为A型圆头普通平键查表4-1可知:键的基本尺寸为:按挤压强度校核键的强度均满足要求4-6联轴器的选择根据低速轴的扭矩要求，查表8-7可知，选择联轴器为LM6