带式输送机传动装置课程设计

1、、前言(一)设计目的：通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算能力，熟悉一般的机械装置设计过程。(二)传动方案的分析机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结

2、构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。减速器的箱体采 用 水平剖分式结构，用HT200 灰铸铁铸造而成。二、传动系统的参数设计原始数据：运输带的工作拉力F=0.2 KN ；带速 V=2.0m/s；滚筒直径D=400mm （滚筒效率为0.96）。工作条件：预定使用寿命 8年，工作为二班工作制，载荷轻。工作环境：室内灰尘较大，环境最高温度35。动力来源：电力，三相交流380/220伏。1、电

3、动机选择（1）、电动机类型的选择：Y 系列三相异步电动机（2）、电动机功率选择：传动装置的总效率：=0.98 0.990.96 0.99 0.96工作机所需的输入功率：因为F=0.2KN=0.2KN=1908N=FV/1000 =1908 2/1000 0.96=3.975KW电动机的输出功率：=3.975/0.87=4.488KW使电动机的额定功率P （ 1 1.3 ） P ，由查表得电动机的额定功率P 5.5KW。、确定电动机转速：计算滚筒工作转速：=（60v）/（2 D/2）=（602）/（2 0.2）=96r/min由推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I =36。

4、取 V 带传动比I =24 ，则总传动比理时范围为I =624 。故电动机转速的可选范围为n= （ 624 ）96=5762304r/min、确定电动机型号根据以上计算在这个范围内电动机的同步转速有1000r/min 和 1500r/min ，综合考虑电动机和传动装置的情况，同时也要降低电动机的重量和成本，最终可确定同步转速为1500r/min，根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y132S-4，满载转速1440r/min。其主要性能：额定功率：5.5KW ，满载转速1440r/min ，额定转矩2.2 ，质量68kg 。2、计算总传动比及分配各级的传动比（1）、总传动比：i=144

5、0/96=15（2）、分配各级传动比：根据指导书，取齿轮i =5（ 单级减速器 i=36合理）=15/5=33、运动参数及动力参数计算、计算各轴转速（r/min）=960r/min=1440/3=480(r/min)=480/5=96(r/min)计算各轴的功率（KW）电动机的额定功率Pm=5.5KW所以P=5.5 0.98 0.99=4.354KW=4.354 0.99 0.96=4.138KW=4.138 0.99 0.99=4.056KW计算各轴扭矩（N?mm）TI=9550 PI/nI=9550 4.354/480=86.63N?m=9550 4.138/96=411.645N?m=9

6、550 4.056/96=403.486N?m三、传动零件的设计计算（一）齿轮传动的设计计算（1）选择齿轮材料及精度等级考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr 调质，齿面硬度为240260HBS 。大齿轮选用45#钢，调质，齿面硬度220HBS；根据指导书选7 级精度。齿面精糙度R1.63.2 m（2）确定有关参数和系数如下：传动比i取小齿轮齿数Z=20。则大齿轮齿数：=520=100，所以取Z实际传动比i=101/20=5.05传动比误差 ： （i -i）/I=（5.05-5） /5=1%2.5%可用齿数比：u=i取 模 数 ： m=3； 齿 顶 高 系 数 h=1

7、； 径 向 间 隙 系 数 c=0.25；压力角=20；则h*m=3，h）m=3.75h=（2h）m=6.75，c=c分度圆直径：d=20mm=60mmd=3101mm=303mm由指导书取齿宽：b=0.9 60mm=54mm=60mm，b齿顶圆直径：d）=66，d齿根圆直径：d）=52.5，d）=295.5基圆直径：dcos=56.38，dcos=284.73(3)计算齿轮传动的中心矩a：a=m/2(Z)=3/2(20+101)=181.5mm液压绞车 182mm（二）轴的设计计算1、输入轴的设计计算、按扭矩初算轴径选用45#调质，硬度217255HBS根据指导书并查表，取c=110所以d1

8、10(4.354/480)1/3mm=22.941mmd=22.941 (1+5%)mm=24.08mm选d=25mm、轴的结构设计轴上零件的定位，固定和装配单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩和大筒定位，则采用过渡配合固定确定轴各段直径和长度段：d=25mm，L=（1.53）d，所以长度取Lh=2cc=1.5mm+2h=25+2 21.5=31mm考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离

9、而定，为此，取该段长为55mm ， 安 装 齿 轮 段 长 度 应 比 轮 毂 宽 度 小 2mm, 故 II段 长 ：L=（2+20+55）=77mmIII段直径：初选用 30207 型角接触球轴承，其内径d 为 35mm,外径 D 为 72mm，宽度T 为 18.25mm.=d=35mm，L=T=18.25mm，取L段直径：由手册得：c=1.5h=2c=2 1.5=3mm此段左面的滚动轴承的定位轴肩考虑，应便于轴承的拆卸，应按标准查取由手册得安装尺寸h=3.该段直径应取：d=（35+32）=41mm因此将段设计成阶梯形，左段直径为41mm+2h=35+2 3=41mm长度与右面的套筒相同，

10、即L段直径：d=50mm.，长度L=60mm取L由上述轴各段长度可算得轴支 承跨距L=80mm段直径：d=41mm，L段直径：d=35mm，LL3，取L2、输出轴的设计计算、按扭矩初算轴径选用45#调质钢，硬度（217255HBS）根据课本P235页式（10-2），表（10-2）取c=110=110 (2.168/76.4)=38.57mm考虑有键槽，将直径增大5%，则d=38.57 (1+5%)mm=40.4985mm取d=42mm、轴的结构设计轴的零件定位，固定和装配单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面用轴肩定位，右面用套筒轴向定位，周向定位采用键和过渡配合

11、，两轴承分别以轴承肩和套筒定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶状，左轴承从左面装入，齿轮套筒，右轴承和皮带轮依次从右面装入。确定轴的各段直径和长度初选 30211 型角接球轴承，其内径d 为 55mm，外径 D=100mm ，宽度 T 为 22.755mm 。考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面与箱体内壁应有一定矩离，则取套筒长为20mm，则该段长42.755mm ，安装齿轮段 长度为轮毂宽度为2mm。则d=42mmL=50mmL=55mmL=60mmL=68mmL=55mmL四、滚动轴承的选择1、计算输入轴承选用 30207型角接触球轴承，其内径d 为 35mm, 外径 D 为 72mm

12、，宽度 T 为 18.25mm.2、计算输出轴承选30211 型角接球轴承，其内径d为 55mm ，外径D=100mm ，宽度T 为 22.755mm五、键联接的选择1、输出轴与带轮联接采用平键联接键的类型及其尺寸选择：带轮传动要求带轮与轴的对中性好，故选择 C 型平键联接。根据轴径d=42mm，L=65mm查手册得，选用C型平键，得：卷 扬 机装配 图中22号零件选用GB1096-79系列的键1256则 查 得 ： 键 宽 b=12 ， 键 高h=8 ， 因 轴 长 L 65，故取键长L=562、输出轴与齿轮联接用平键联接=60mm,L查手册得，选用C型平键，得：装配图中赫 格 隆36号零件 选 用GB1096-79系列的键1845则 查 得 ： 键 宽 b=18 ， 键 高h=11 ， 因 轴 长 L 53，故取键长L=453、输入轴与带轮联接采用平键联接=25mmL查手册选A型平键，得：装配 图中29号零件选 用GB1096-79系 列的键850则 查 得 ： 键 宽 b=8， 键 高h=7，因轴长 L 62，故取键长L=504、输出轴与齿轮联接用平键联接=50mmL查手册选A型平键，得：装配图中26号零件选用GB1096-79系列的键1449则 查得 ：键 宽b=14 ， 键 高h=9，因轴长L 60， 故取 键 长L=49六、箱体、箱盖主要尺寸