陈树伟机械设计说明书

1、机械工程基础课程设计装订线计算说明书设计题目：设计一带式输送机传动装置工程学院机械系机制1085班设计者 陈树伟 指导教师谭光宇 2011 年 1 月日广东海洋大学设计说明书目录 HYPERLINK l 一 一、设计任务书1.1题目1.2任务1.3传动方案1.4设计参数1.5其它条件 HYPERLINK l 二 二、传动方案简述2.1传动方案说明2.2电动机的选择2.3总传动比的确定及各级传动比的分配2.4各轴转速，转矩与输入功率 HYPERLINK l 三 三、传动设计3.1 V带传动设计3.2齿轮传动设计3.3齿轮受力分析 HYPERLINK l 四 四、轴及轮毂连接4.1 高速轴的结构设

2、计4.2 低速轴的结构设计4.3 中间轴的强度校核4.4 键联接强度校核 HYPERLINK l 五 五、轴承选择计算5.1 减速器各轴所用轴承代号选择5.2 高速轴轴承寿命计算5.3 中间轴轴承寿命计算5.4 低速轴轴承寿命计算 HYPERLINK l 六 六、减速器的润滑与密封6.1 齿轮传动的润滑6.2 润滑油牌号及油量计算6.3 轴承的润滑6.4 减速器的密封 HYPERLINK l 七 七、联轴器选择7.1 联轴器型号选择7.2 联轴器的计算 HYPERLINK l 八 八、减速器箱体及其附件8.1 箱体结构形式及材料8.2 箱体主要结构尺寸表8.3 主要附件作用及形式 HYPERL

3、INK l 九 九、个人小结一、设计任务书1.1题目 题目：设计一带式输送机传动装置1.2任务 设计主要任务：传动装置的总体设计；传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算和选择；装配图和零件图设计；编写设计计算说明书。1.3传动方案 带式输送机传动简图：1.4设计参数 带式输送机的设计参数：题 号6-A输送带的牵引力 F / kN5.4输送带的速度 v / (m/s)0.8输送带滚筒的直径 D / mm4201.5其它条件 工作条件：连续单向运转，工作时有轻微震动，使用期10年（每年300个工作日），小批量生产，两班制工作，输送机工作轴转速允许误差为5%。带式输送机的传动效率为0.96。二、传动

4、方案简述2.1传动方案说明根据设计任务书，该传动方案的设计分成原动机和传动装置两部分：（1）原动机的选择设计要求：动力源为三相交流电380/220v，故原动机选用电动机。（2）传动装置的选择（3）减速器由任务书可以看出，采用二级圆柱斜齿轮传动，是展开式的。改进意见：根据设计任务书，本设计在电动机和带传动的连接添加了联轴器，方便电动机和带传动的连接。2.2电动机的选择 2.2.1 类型和结构式的选择三相交流异步电动机的结构简单、价格低廉、维护方便，可直接接于三相交流电网中，因此在工业应用最为广泛，设计时应优先选用。Y系列的电动机是一般用途的全封闭自扇冷式三相异步电动机，具有效率高、性能好、噪音低

5、、振动小等优点，使用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体和无特殊要求的机械上。按本传动的工作状况是：连续单向运转，工作时有轻微震动。所以选用常用的封闭式Y系列电动机。 2.2.2 功率的确定（1）工作机所需功率Pw（kW）（2）电动机至工作机的总效率（串联时） 式中，为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由设计书表2-1查得：弹性联轴器，滚子轴承，圆柱齿轮传动，V带传动=0.96。则（3）所需电机的功率（4）电动机额定功率按 ，由表17-7选取电动机额定功率2.2.3 转速的确定 由已知条件计算其驱动卷筒的转速，即为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。通常，V带的传动范围，减

6、速器，则总传动比电动机转速可选范围为符合这一范围的电动机转速有：750 r/min、1000 r/min、1500 r/min三种。根据电动机所需功率和转速查手册第178页表17-7有3种适用的电动机型号，因此有三种传动比方案如下：方案电动机型号额定功率KW满载转速r/min质量kg1Y130S-45.51440682Y132M2-65.5960843Y160M2-85.5720119综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可见第1种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y132S-4，其主要参数如下：额定功率kW满载转速r/min同步转速r/min质量kgADEFGHLA

7、B5.51440150068216388010331324752802.3总传动比的确定及各级传动比的分配1）、总传动比 2)、分配传动比 假设V带传动分配的传动比，则二级展开式圆柱齿轮减速器总传动比=二级减速器中：高速级齿轮传动比低速级齿轮传动比2.4各轴转速，转矩与输入功率2.4.1各轴的的转速带轮轴0的转速: 高速轴I的转速: 中间轴II：低速轴III：滚筒轴IV: 2.4.2各轴的输入功率带轮轴0：高速轴I： 中间轴II： 低速轴III： 滚筒轴IV：2.4.3各轴的输入转矩带轮轴0：高速轴I：中间轴II：低速轴III：滚筒轴IV：综合上述，整理成下表：电动机高速轴中间轴低速轴滚筒轴I

8、V功率P（kW）15.455.234.974.724.58转矩T(Nmm)10.84310.406 42.519 123.971 120.294 转速n（r/min）1440480111.6336.3636.36传动比i34.303.071效率0.950.950.950.97三、传动设计3.1设计带传动的主要参数已知带传动的工作条件：两班制（共16h），连续单向运转，载荷平稳，所需传递的额定功率p=5.5kw，小带轮转速，大带轮转速，传动比。设计内容：选择带的型号、确定基准长度、根数、中心距、带的材料、基准直径以及结构尺寸、初拉力和压轴力等等（因为之前已经按选择了V带传动，所以带的设计按V带传

9、动设计方法进行）。1）、计算功率。由教材表8-7查得工作情况系数=1.2，故=2)、选择V带型。根据、由教材机械设计p157图8-11选择A型带3）、确定带轮的基准直径并验算带速v(1)、初选小带轮的基准直径。由（机械设计p155表8-6和p157表8-8，取小带轮基准直径 （2）、验算带速v 因为5m/s7.54m/s（）min （8）、计算带传动的压轴力（）min=2Z（）min sin=25153sin=1497N （9）、带轮的设计结构 大小带轮的材料为:HT200，为减便加工工艺小带轮采用实心式，大带轮采用轮辐式，结构图（略）。3.2齿轮传动设计3.2.1 3.2.2低速轴的齿轮计算

10、 （1）、材料选择，热处理方式 1）、由表10-1选择小齿轮材料为40Cr，调质处理，齿面平均硬度 280HBS，大齿轮45号钢，调质处理，齿面平均硬度240HBS，二者材料硬度差为40HRS。 2）、选小齿轮=20，则=61.4，取=62 3）选取螺旋角，初选螺旋角(2）、按齿面接触强度计算 由设计计算公式（10-9a）进行计算，即 1).确定公式中的各计算数值 a. 试选载荷系数 b. 计算小齿轮传递的转矩 c.由表10-7选取齿宽系数。 d.由表10-6查得材料的弹性影响系数。 e.由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。 f.由式10-13计算

11、应力循环次数。 N=60nj =6036.361（2830010）=1.04710 N= g.由图10-19取接触疲劳寿命系数；。 h.计算接触疲劳许用应力。 取失效概率为1%，安全系数S=1，由式（10-12）得 2).计算 a.计算小齿轮分度圆直径，代入较小的值，由计算公式得 b.计算圆周速度 c.计算齿宽b b=mm=149.004mmd.计算齿宽与齿高之比=h=2.25 =2.257.27mm=16.35 = =9.11e.计算载荷系数根据=0.28m/s，8级精度，由图10-8查得动载荷系数=1.10；由表10-2查得使用系数=1.25；由表10-4用插值法查得=1.31；由表10-

12、13查得=1.2；由表10-3查得=1.1；故载荷系数=1.64。6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（10-10a）得d=d=53.98=54.427) 计算模数=(3) 齿根弯曲疲劳强度设计由弯曲强度的设计公式计算载荷系数 =1.52）根据纵向重合度=1.35，从图10-28查得螺旋角影响系数=0.88。3）计算当量齿数 4）取齿形系数由表10-5；5）查取应力校正系数由表10-5查得；6）由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲强度极限；7）由图10-18取弯曲疲劳寿命系数，；8）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式（10-12）得=9）计算大、小齿轮的并加以比较 大齿轮的数值大。10）设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取，已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数。于是有z=26.4 取z=26，则。 3.3 齿轮结构设计3.3.1高速轴的齿轮的结构设计3.3.2低速轴的齿轮的结构设计四、轴及轮毂连接4.1 高速轴的结构设计和强度校核4.2 中间轴的结构设计和强度校核4.3 低速轴的结构设计和强度校