带式输送机课程方案

1、设计项目 一、确定传动 万案主要结果计算及说明机械传动装置一般由原动机、传动装置、工作机和机架四部分组成。单机圆柱齿轮减速器由带轮和齿轮传动组成，根据各种传动的特点，带传动安排在高速级，齿轮传动放在低速级。传动装置的布置如图A-1所示，带式输送机各参数如表A-1所示。二、选择电动机(1)选择电动机FW(N)VW(m/s)DW(mm)w(%)2002.73800.95图A-1表A-11)选择电动机类型和结构形式根据工作要求和条件，选用一般用途的Y系列三相异步电动机,结构为卧室封闭结构2)确定电动机功率RW=5.68KW工作机所需的功率PW(kW按下式计算D_FWvWW-1000w式中，FW=20

2、00N,vW=2.7m/s,带式卒&送机W=0.95,代入上式得PW=20002-7=5.68KW10000.95电动机所需功率P0(kW)按下式计算Po=Pw式中，为电动机到滚筒工作轴的传动装置总效率，根据传动特点,设计项目计算及说明主要结果由表2-4查的：V带传动带=0.96,一对滚动轴承轴承=0.99,弹性联轴器联轴器=0.99,一对齿轮传动齿轮=0.97,因此总效率22为二带扁承齿轮联轴器=0.96x0.97x0.99x0.99=0.904即PW/=5.68/0.904=6.28KW确定电动机额定功率Pm(kW,使Pm=(11.3)P0=6.28(11.3)=6.288.164KW查表

3、2-1,取Pm=7.5(kW)3)确定电动机转速工作机卷筒*由的转速nW为601000vwnW=D=6010002.7380=135.77r/min根据表2-3各类传动比的取值范围，取V带传动的传动比i带=24,一级齿轮减速器i齿轮=35,传动装置的总传动比i总=620,故电动机的转速可取范围为nm=i总nW=(620)135.77r/min=814.622715.4r/min符合此转速要求的同步转速有1000r/min,1500r/min两种，考虑综合因素，查表2-1,选择同步转速为1500r/min的Y系列电动机Y132M-4其涡我转速为nm=1440r/min电动机参数见表A-2A-2P

4、O=6.28KWPm=7.5KWnW=135.77r/minY132M-4nm=1440r/min型号额定功率/KW满载转速/r?min1额定转矩最大转矩Y132M-47.514402.22.2设计项目计算及说明主要结果（2）计算传动装置的总传动比并分配各级传动比（3）计算传动装置的运动参数和动1）传动装置的总传动比为总=nm/nW=1440/135.77=10.612）分配各级传动比为了符合各种传动形式的工作特点和结构紧凑，必须使各级传动比都在各自的合理范围内，且使各自传动尺寸协调合理匀称，传动装置总体尺寸紧凑，重量最小，齿轮浸油深度合理。本传动装置由带传动和齿轮传动组成，因1总4齿轮1带，

5、为使减速器部分设计合理方便，取齿轮传动比i齿轮=3.5则带传动的传动比为i带引总/i齿轮=10.61/3.5=3.031）各轴转速I轴nI=nm/i带=1440r/min/3.03=475.25r/minII轴nII=nm/i齿轮=475.25r/min/3.5=135.79r/min滚筒*由n滚筒=nII=135.79r/min2）各轴功率I轴PI=P）0I=P）带=6.280.96=6.03KWII轴PII=PIIII=PI齿轮轴承=6.030.970.99=5.79KW滚周*由P衮筒=pIIII滚筒=pII轴承联轴器=5.790.990.99=5.67KW3）各轴承转矩电动机轴丁,c6%

6、.66.28T0=9.551060=9.55106=41648.61NI-mm0nm1440I轴TI=T0i0I0I=T0i带带=41648.613.030.96=121147.48N-mmII轴TII=TIiIIIIII=TIi齿轮齿轮轴承i总=10.61i齿轮=3.51带=3.03nI=475.25r/minnII=135.79r/minn滚筒=135.79r/minPI=6.03KWpII=5.79KWP衮筒=5.67KWT0=41648.61NmmTI=121147.48N-mm设计项目计算及说明主要结果三、传动零件的设计计算普通V带传动=121147.483.50.970.99=40

7、7182.74N-mm滚筒*由T滚筒=丁1iII滚筒II滚筒=TII轴承联轴器=407182.740.990.99=399079.8N-mm根据以上计算列出本传动装置的运动参数和动力参数数据表，见表A-3A-3TII=407182.74N-mmT滚筒=399079.8Nmm参数轴号电动机轴I轴II轴滚筒*由转速n(r?min1)1440475.25135.79135.79功率P/KW6.286.035.795.67转矩T(N-mm)41648.61121147.48407182.74399079.8传动比i3.033.51效率0.960.960.98带传动的计算参数见表A-4A-4项目PO/K

8、Wnm/r?min1i0I参数6.2814403.031）计算功率根据工作条件，查教材表8-9取Ka=1.2PC=KaPO=1.26.28KW=7.536KW设计项目计算及说明主要结果2）选if?V带类型由PC=7.536KWnm=1440r/min查教材图8-10处于A、B区域，KA=1.2综合机器使用年限因素各方面因素，这里选择B型带PC=7.536KW3）确定V带基准直径查教材表8-11,可取dd1=125mmm,1440dd2=dd1=125=378.75mmd2n2475.25按教材表8-11将dd2w标准为400mm则实际从动轮转速dd1=125mmdd2=400mmdd1125n

9、2=n1=1400=450r/min21dd24004)验算带速V转速误差(475.25-450)/475.25100%=5.3%在5炕许的误差范围内由教材8-12式得V=-dd1n1二6010001251440=9.42m/s601000V在525m/s之间合适5）初定中心距a0由教材8-13式得0.7(dd1+dd2)&a02(dd1+dd2)367.5a0120o合适9）确定V带根数查教材表8-5,用插值法求得单根V带的基本额定功率P0=2.18KW2.201.93F0=1.93+14401200=2.18KW014601200查教材表8-6,用插值法求得增量功率AF0=0.45KWCC

10、,L0.170.15c/CCCAP0=0.1514401200=0.15KW014601200查教材表8-7,用插值法求得包角系数K=0.9250.930.92K=0.92152.5150=0,925155150查教材表8-8,带长修正系数Kl=0.98由教材8-17式得zFC/（F0+AF0）KKlLd=2000mma=572mmamin=542mmamaY=632mmmax152,5o120o合适F0=2.18KWAP0=0.15KWK=0.925Kl=0.98设计项目计算及说明主要结果Z7536=3.162.180.450.9250.98取Z=410）计算初拉力F0查教材表8-2,B型V

11、带质量m=0.19kg/m由教材8-18式得 TOC o 1-5 h z L500PC2.5,2Fo=c1mv2zvK7.5362.52B型带Z=4根F0=187NFq=1493N=50010.199.42249.420.925=187N9）计算对轴压力FQ152.5FQ=2zF0sin=24187sin=1493N(2)圆柱齿轮 设计Q022已知齿轮传动的参数，见表A-5齿轮相对于轴承为对称布置，单向运输、输送机的工作状况应为轻微冲击A-5项目PI/KWnI/r?min1iIII参数6.03475.253.5由于该减速器无特殊要求，为制造方便，选用价格便宜、货源充足的优质碳素钢，采用软齿面1

12、)选择齿轮材料查教材图10-22b得小齿轮42SiMn调质217286HBs大齿轮45钢正火169217HBs2）按齿面接触疲劳强度条件计算小齿轮直径d1首先确定教材10-24式中各参数：查教材表10-8取K=1.2查教材表10-10取d=1u=i=3.5T1=9.55106P/n1=9.56X106X6.03/475.25=121171Nmm查教材表10-9WZE=189.8查教材图10-21得Hlim1=700MPaHlim2=540MPa查教材表10-11SHmin=1由教材10-25式计算得H1=700MPaH2=540MPa3d/ 2.321H取较小的H2=540MPa按教材公式10

13、-24计算小齿轮直径2KT1ZEu1dHu1.2121171189.823.51d产2.32J1115403.5d166.07mm3）齿轮的主要参数和计算几何尺寸确定齿轮的齿数：取乙=20,则大齿轮Z2=Zii=20X3.5=70d1确定齿轮模数：m=66.07/20=3.3查教材表10-1取T1 =121171 N - mm乙二20Z2 =70m 3.5m 3.5mma =157.5mm乙计算齿轮传动中心距：a=Z1Z2/2=3.5X90/2=157.5mm设计项目计算及说明主要结果计算齿轮的几何参数：分度圆直径d1=mZ1=3.5X20=70mmd2=mZ2=3.5X70=245mm齿竟b

14、=dd=1x70=70mmMb175mmb270mm（齿宽尺寸的尾数应为0或5;为便于安装，b1b25mm齿顶圆直径da1mZ1277mmda2mZ22252mm齿根圆直径df1=mZ12.5=61.25mmdf2mZ22.5=236.25mm4）校核齿轮弯曲疲劳强度查教材表10-12,MYF1=2.8YS1=1.55YF2=2.2YS2=1.78查教材图10-22得Flim1=550MPaFlim2=410MPa查教材表10-11取SFmin=1由教材10-26式计算得F1=550MPaF2=410MPa由教材10-26式验算齿根疲劳强度口萨丁沟，2。12；1；12.81.55bd1m707

15、03.5=73.6MPaF1F2=萨自2：；*。12；1；12.21.78bd1m70703.5=66.4MPaF2经验算，齿根弯曲疲劳强度满足要求，故合格5）验算齿轮的圆周速度d1=70mmd?=245mmb175mmb270mmda1=77mmda2252mmdf161.25mmdf2=236.25mmF1F1F2C2为轴承座旁联接到箱体外壁及箱边的尺寸，应根据轴承座旁连接螺栓的直径查表5-3,这里取轴承座旁连接螺栓Mdi=10mm查表5-3得：C=20mmC2=16mm为加工轴承座孔端面方便，轴承座孔的端面应高于箱体的外表面，一般可取两者的差值为510mm故最终的L座孔=(8+20+16

16、+6)=50mm,反算m=L座孔3B二(50-5-23)=22mm,L2=l1em=15+9.6+2=46.6mm轴段的长度L5轴环的宽度b(一般b=1.4h45),L5=8.4mm轴段长度16由2、3的尺寸减去l5的尺寸来确定，L6=2+3-L5=7.5+5-8.4=4.1mm轴段的长度L7应等于或略大于滚动轴承的宽度B,B=23mm取L7=24mm轴的总长度等于各轴段长度之和即匕总=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7=50+46.6+38.5+72+8.4+4.1+24=243.6mm低速轴上在段轴和段轴两处各安装一个键，按一般使用情况选择采用A型普通平键连接，查教材表选取键的参数，

17、见表A-8A-8段轴d1=42mmbxh=12mrH8mmL1=80mm段轴d4=58mmbxh=16mnm10mmL2=64mm键1:GB/T1096-79键12X8键2:GB/T1096-79键18X11设计项目计算及说明主要结果带轮安装在轴上的轮毂宽L=(1.52)do,do为安装带轮处的轴径，即高速轴的第一段轴径，do=di=25mm,L=(1.52)x28mm=4256mm,取第一段轴的长度为50mm。第一段轴的长度取低速轴的第二段轴长一样的对应关系，但考虑该轴段上的轴承宽度(6308的B=23mm),故取该轴段的长度为46.6mm,带轮中心到轴承A支点的距离L3=50mm/2+46

18、.6m+23mm/2=83.1mm。高速轴两轴承之间的支点品巨离为原低速轴的两支点的品目离减去两轴承宽度之差，应为1296mm=12mm,因对称布置，故L1=L2=123mm/2=61.5mm高速轴上齿轮的受力和低速轴的力大小相等，方向相反，即：Fr1=1209.8N,Ft1=3323.9N注：高速轴上安装有带轮，带对轴的压力FH=1493N乍用在高速轴上，对轴的支反力计算有影响，安装不同，该力对轴的支反力影响不同。具体情况不明，故方向不确定，采用在求出齿轮受力引起的支反力后直接和该压力引起的支反力想加来确定轴承最后的受力因齿轮相对于轴承对称布置，AB支座的支反力数值一样，故只计算一边即可。求

19、轴承A处支反力：水平平向：FAH=FBH=Ft1/2=1661.95N垂直平曲:FAV=FBV=Fr1/2=604.9N求合力：fa=Jf；vfAh.1661.952604.92=1768.6N考虑带的压力对轴承支反力的影响，因方向不定，以最不利因素考虑：EMB=0FR(L3L2L1)FAR(L2L1)=0匚Fr(L3l2L1)1317(83.161.561.3)Far=L2L1123=2206.8Nt当量动载荷P力fAhfaV=41.6620.6052=1.77KN轴承受到的最大力为FA=1768.6+2206.8=3975.5Nmmax正常使用情况，查教材表14-7和14-8得：ft=1,

20、fP=1.2,=3查指导书附录B:轴承6308的基本额定载荷C=40.8kW代入公式：设计项目计算及说明主要结果八、选择轴承的润滑方式与密封形式,io6f3106140.83Lh1=_fTc=21939h60nfPp60475.251.23.975低速轴：正常使用情况，查教材表14-7和14-8得：ft=1,fP=1.2,=3查附录B:轴承6311的基本额定载荷C=71.5kw,因齿轮相对于轴对称分布，轴承的受力一样，可只算A处，当量动载荷p=Jf；hfAv=d1.6620.6052=1.77KW弋入公式：,1063106171.536Lh2=fTc=4.6X106h60nfPp60135.7

21、91.21.77从计算结果看，高速轴轴承使用时间较短。按最短时间算，如按每天两班制工作，每年按300天计算，约使用四年，这只是理论计算，实际情况比较复杂，应根据使用情况，注意观察，发现损坏及时更换。低速轴轴承因转速太低，使用时间太长，实际应用中会有多种因素影响，要注意观察，发现损坏及时更换。1）润滑方式轴承的润滑方式取决于浸油齿轮的圆周转速度，即大齿轮的圆周速度，人四轮的的圆周速度v=dan/60000=1.8m/s接近2m/s,可选用脂润滑也可选用油润滑，这里选择油润滑。2）密封形式因轴的转速不高，图速轴的轴颈圆周速v=d2n/60000=0.87m/s5m/s,故图速轴处选用接触式毡圈密封

22、低速轴轴颈的圆周速度为v=d2n/60000=0.35m/s5m/s,故低速轴处也选用接触式毡圈密封注：确定润滑方式后就可确定、段的轴长，装配图的俯视图就基本完成，第一阶段设计基本完成，可以进入第二阶段的设计一般情况下，为制造和加工方便，采用铸造箱体，材料为铸铁。箱体结构采用剖分式，剖分面选择在轴线所在的水平面Lh1=21939hLh2=4.6X106h设计项目计算及说明主要结果九、箱体及附件箱体的中心高度的设计(1)箱体的选择H=da2/2+(5070)mm=252/2+(5070)=176196mm取中心高度H=180mm,取箱体厚度=8mm中心高度(2)轴承端盖选用凸缘式轴承端盖，根据轴承型号设计轴承盖的尺寸：H=180mm的选择高速轴：D=90mm,d3=8mm,Do=110mm,D2=130mm(3)确定检查孔与低速轴：D=120mm,d3=10mm,Do=145mm,D2=120mm根据减速器中心距a=157.5mm,查指导书表5-15得：孔盖检查孔尺寸：L=120mm,b=70mm(4)确定通气器检查扎盖尺寸：li=150mm,bi=100mm,b2=85mm,l2=135mm,d4=8mm材料