带式输送机传动装置

1、毕业设计任务书设计题目：带式输送机传动装置 工作简图： 1电动机；2V带传动；3减速器；4高速级直齿轮传动；5低速级直齿轮传动；6联轴器；7输送机滚筒原始数据： 输送机工作转矩：760输送机带速：0.75卷筒直径：320工作条件：单向运转，工作时载荷平稳，使用期限为10年，小批量生产，单班制工作（8小时/天）。总传动比误差 。设计要求：1、传动件（V带传动、高低速级直齿圆柱齿轮轮传动）及支承（轴、轴承、联轴器）的设计计算。 2、减速器装配图（A0或A1）及零件工作图1张3、编写设计说明书。摘要齿轮传动是现代机械中应用最广的一种串佛那个形式。它的有点有：1、瞬时传动比恒定，工作平稳，传动准确可靠

2、，可以传递空间任意两点间的运和动力。2、使用的功率和速度范围广。3、传动效率高，且使用寿命长。4、外轮廓尺寸小，结构紧凑。它由齿轮、轴、轴承、及箱体组成的齿轮减速器，用于原动力和工作机或执行机构之间，起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中广泛应用。减速器机体是以支持和固定轴系零件，是保证传动零件的啮合精度、良好润滑、密封的重要零件，其重量只约占总重量的百分之五十。因此，机体的结构对减速器的工作性能，加工工艺，材料消耗，重量及成本有很大的影响，所以设计是应必须全面考虑。机械设计课程是培养学生机械设计能力的技术基础课。机械设计课程设计是机械课程的重要实践教学环节，通过课程设计，综合的运用机械设计

3、课程和其他选修课程的理论和实践知识，培养分析并解决实际问题的能力，掌握机械设计的一般规律，树立正确的设计思想。学会从及机器功能的要求出发，合理的选择执行机构和传动机构的类型，制定传动方案，合理的选择标准部件的类型和型号，正视技术零件的工作能力确定其尺寸、形状、结构及材料，并考虑制造工艺、使用、维护、经济和安全等问题，培养机械设计的能力。通过课程设计，学习并熟练运用标准、规范、手册、图册和查阅科技文献资料以及计算机的运用等，培养机械设计的基本技能和获取有关信息的能力。关键词:齿轮 轴 轴承 传动 减速器 应力目录一、    电动机的选择和计算二、    传

4、动装置的总传动比及其分配三、    计算传动装置的运动和动力装置参数四、    V带传动设计五、    齿轮传动设计六、    轴的设计七、    键的选择八、    轴承的选择九、    联轴器的选择    一、电动机的选择1>电动机类型的选择电动机的类型根据动力源和工作条件、选用Y系列三相异步电动机2>电动机功率的选择由题意： v=（*D *n）/（60*1000）n=45r/minP出 =（T*n）

5、/9550P出=3.56kw设V带的机械效率为1，滚动轴承的机械效率为2.直齿轮的传送的机械效率为3，联轴器的机械效率4.则输出、输入整个过程中总的机械效率为：= 1*2* 3* 4由机械设计课程设计中机械传动和轴承等效的概略值得：（选8精度求算）1=0.95 2=0.983=097 4=099则 =0.833电动机的输出功率：P=P出/ =4.27kw3>电动机转数的选择选择常用的同步转数为1500r/min和1000r/min两种4>电动机的型号的确定根据电动机的满载转数nm 和滚动轴承n0可以算出总传动比，现列表如下：方案号电动机型号额定功率同步转数满载转数总传动比1Y132

6、S-45.5kw1500r/min1440r/min32.152Y132M2-65.5kw1000r/min960r/min21.44由上表可知，方案1中虽然电动机转速高，价格低，但总传动比大，为了能合理地分配传动比，使传动装置结构紧凑，决定选用方案2。即电动机型号为Y132M-6。二、传动装置的总传动比及其分配根据查表得，取V带传动的传动比i3=3，则减速器的总传动比：i减=i总/i3=7.148双级圆柱齿轮减速器高速级，低速级的传动比：i1= =3.048 i2=i减/i1=2.345三、传动装置的运动和动力参数计算（1）各轴的转速的计算：n=nm=960r/minn=n/i3=320r/

7、minn=n/i1=104.99r/minn=n/i2=44.77r/min（2）各轴的输入功率计算：P=4.27KWP= P* 1=4.057kwP= P*2* 3=3.856KWP=P* 2* 4=3.556KW（3）各轴的输入转矩计算：T=9550P/nT=9550 P/nT=9550 P/nT=9550 P/n=T=760n.m将上诉计算结果列于下表中，以供查用：轴号转速n/(r/min)960320104.9944.77功率P/KW4.274.0573.8563.556转矩T/(N.M)42.478121.076350.746760传动比33.0482.345 四、V型带的

8、传动设计（1）、计算设计功率Pc：由表查得KA=1.0则PC=KA.P=1.0*5.5kw=5.5kw（2）、选择带型根据PC=5.5kw，n1=960r/min 查表，初步选择A型（3）、选取带轮基本直径dd1和dd2由表，取得dd1=100mm，n=320 r/mindd2=n/ndd1=300mm则取直径系列值dd2=315mm（4）、验算带速vv=dd1*n1/（60*100）=5.024m/s在5-25 m/s范围内，带速合适（5）、确定中心距a和带的基准长度Ld初选中心距a0=450mm，符合：0.7*（dd1+dd2）<a0<2*(dd1+dd2)则带长：Ld0=2a

9、0+（dd1+dd2）/2+ /4a0=1577.6mm对A型带选用基准长度Ld=1640，然后计算实际中心距：A=Ld/4-（dd1+dd2）/8=（1640/4-（100+315）/8）mm=247.1mma=A+ =247.1+ =482.2mm即取a=480mm（6）、验算小带轮包角11=1800-57.30*（dd2-dd1）/a=154.330>1200在要求的范围内，包角合适（7）确定带的根数Z由dd1=100mm，i=dd2/dd1(1-)=315/100*(1-0.02)=3.12V=5.024m/s查表5-2、5-3分别得：P0=0.95KW P=0.09KW由1=1

10、54.330 查表5-4得：K=0.928Ld=1640mm 查表5-5得：KL=0.996则：ZPc/P=Pc/( P0+P)* K*KL =5.72即取 Z=6根五、齿轮传动设计1>要求分析（1）       使用条件传递功率：P= P* 2=3.976KW，P= P* 2=3.779KW主动转速：n=320r/min n=104.99r/min转矩：T= T* 2=118.654N.M T= T* 2（2）       设计任务确定一种能满足功能要求和设计约束的较好的设计方案。一组基

11、本参数：m、Z1、Z2、Z3、Z4、x1、x2、d主要几何尺寸：d1、d2、d3、d4、a等2>选择齿轮材料、热处理方式（1）按具体的使用条件，属中速、中载，重要性和可靠性一般的齿轮传动，可选用软齿面，也可选用硬齿面，而此为轻载，即选用软齿面齿轮小齿轮：45号钢，调质处理，硬度为230255HBS大齿轮：45号钢，正火处理，硬度为190217HBS（3）       确定许用应力a、  确定极限应力Hlim和Flim查表得：Hlim1=58MPa， Hlim2=550MPaFlim1=220MPa， Flim2=210MPab、

12、  计算应力循环次数N，确定寿命系数ZN，YNN1=60an1t=60*1*320*10*300*8=4.614* N2=N1/i1=1.514* 查机械设计表图得：ZN1=ZN2=1,YN1=YN2=1c、  计算许用应力取SHmin=1，SFmin=1.4（一般传动）HP1=Hlim1*ZN1/SHmin=580*1/1MPa=580MPaHP2=Hlim2*ZN2/SHmin=550MPaFP1=Flim1*YST*YN1=220*2*1/1.4=314.28MPaFP2=Flim2*YST*YN2=300MPa3>、初步确定齿轮的基本参数和主要尺寸：（1）、选

13、择齿轮类型根据齿轮传动的工作条件，选用直齿圆柱齿轮传动（2）、选择齿轮精度等级在前面已经提到，选择齿轮精度等级为8级精度（3）、初步选参数取Z1=26,Z2=Z1*1=78,Z3=Z1,Z4=Z3*2=61x1=x2=0，d=0.9（4）、初步计算齿轮的主要尺寸（高速级） 因电动机驱动，工作机载荷平稳，查表得KA=1;因齿轮速度不高，取Kv=1.15；因非对称布置，轴的刚性较小，K=1.2 即K=KA*Kv* K=1*1.15*1.2=1.38 由已知条件得：ZH=2.5 ZE=189.8 Z=0.8 则齿轮分度圆直径d1、模数mn等主要参数和几何尺寸： d1= =59.860mm mn=d1

14、/Z1=59.860/26=2.3取标准模数：mn=2.5 即d2=mn*Z2=190.0mm 则a= mn (Z1+Z2)/2=260/2=130mm（5）、低速级的主要尺寸： d3= =59.869mm由Z1=Z3,则d4= mn *Z4=152.5mm b= d*d1=0.9*65=58.5mm,取b2=60mm,b1=b2+6=66mm 且有b2=b4 b1=b3六、轴的设计 1>选择轴的材料 选择轴的材料：45号钢，经调质处理，其机械特性由表查得： s=360MPa -1=300MPa -1=155MPa -1b=60MPa 2>初步计算轴径 选c=110；dmin=C*

15、 =110* =25.5mm考虑带轴端装联轴器需要开键槽，将其轴径增加4%5%故取轴径为28mm 3>轴的结构设计 按工作要求，轴上所支撑的零件主要有齿轮、轴端联轴器以及滚动轴承。根据轴上零件的定位，加工零件要求及不同的零件装配方案，参考轴的结构设计的基本要求，可确定轴的各段尺寸4>按弯扭合成效核（1）       画轴空间受力简图，将轴上作用力分解为垂直面受力图和水平面受力图，分别求出垂直面上的支反力和水平面上的支反力。对于零件作用于轴上的分布载荷或转矩（因轴上零件如齿轮、联轴器等均有宽度），可当作集中力作用于轴上零件的

16、宽度中点。对于支反力的位置，随轴承类型和布置方式的不同而异（2）       轴上的受力分析轴传递的转矩：T=9.55*106*P/n=118659N.mm齿轮的圆周力：Ft=2T/d1=2*118659/59.858=3964N 齿轮的径向力： Fr=Ft*tgn=3964*tg200=1443N（3）       计算作用于轴上的支反力水平面支反力：RHA=RHB=Ft/2=1982N 垂直面支反力： RNA=RNB=Fr/2=721.5N（4）    

17、;   计算轴的弯矩，并画弯、转矩图分别作出垂直面和水平面的弯矩图，并按M= 进行弯矩合成。画转矩图（5）       计算并画出当量弯矩图转矩按脉动循环变化计算，取=0.6，则： *T=0.6*118659=71195.4mm按Mca= 计算，并画出当量弯矩图（见受力分析图、后附）（6）       效核轴的强度一般而言，轴的强度是否满足只需对危险截面进行效核即可，而轴的危险截面多发生在当量弯矩最大或当量弯矩较大且轴的直径较小处。根据轴的尺寸和当量弯矩图可知，a-a截面处弯矩最大，且

18、截面尺寸也非最大，属于危险截面，b-b截面处当量弯矩不大但轴径较小，也属于危险截面，而由于轴最小直径是按扭转强度较为宽裕地确定的，故强度肯定满足，无需效核弯矩合成强度。a -a截面处当量弯矩为： Mcaa= b-b截面处当量弯矩为： Mcab= =127244N.mm七、键的选择 （1）键的确定 选择平键连接，公称直径28mm，查表得： 键槽公称尺寸b= mm，深度：t= mm 键的公称尺寸：b*h=10*8mm 抗弯、扭截面系数W： Wa=*/32-b*t*(da-t)2/（2* da）=3.91cm2 Wb=0.1* =3.93 cm2 （2）强度效核 = =183.143/3.91=46.8MP = =127.244/3.93=32.4MP 显然 -1b ， -1b 八、轴承的选择 （1）类型选择 经分析，轴承只能承受径向载荷，不能承受轴向载荷，承受载荷能力比同尺寸的球轴承大，尤其是承受冲击载荷能力大，极限转速高，对轴的偏斜敏感，允许外圆于内圈的偏