带式运输机传动装置的设计

1、带式运输机传动装置的设计带式运输机传动装置的设计带式运输机传动装置的设计机械设计基础课程设计说明书设计题目：带式运输机传动装置的设计姓名：专业：资料成型及控制工程学号：指导教师：带式运输机传动装置的设计(A-5)-同轴式二级圆柱齿轮减速器的设计一.设计说明用于带式运输机的同轴式二级圆柱齿轮减速器。传动装置简图如右图所示。视状况可增添一级带传动或链传动。（1）带式运输机数据运输机工作轴转矩T5300(Nm)运输带工作速度v0.9(m/s)运输带滚筒直径D450mm（2）工作条件单班制工作，空载启动，单向、连续运行，工作中有稍微振动。运输带速度赞成速度偏差为5%。（3）使用限时工作限时为十年，检修

2、时期隔为三年。（4）生产批量及加工条件小批量生产。设计任务（详见基本要求）1)选择电动机型号；2)选择联轴器；3)设计减速器；成就要求（详见基本要求）减速器装置图一张；部件工作图1张；设计说明书一份。.选择电动机型号电动机是最常用的原动机，拥有构造简单、工作靠谱、控制简单和保护简单等长处。电动机的选择主要包含选择其种类和构造型式、容量（功率）和转速、确立详细型号。选择电动机种类依据任务书要求可知：本次设计的机械属于恒功率负载特色机械，且其负载较小，故采用Y型三相异步电动机（全关闭构造）即可达到所需要求。2、选择电动机容量工作机所需的功率此中带式输送机的效率电动机的输出功率此中为电动机至滚筒主动

3、轴传动装置的总效率，包含V带传动、一对齿轮传动、两对转动轴承及联轴器等的效率，值计算以下：由机械设计基础课程设计表10-1查得V带传动效率，一对齿轮传动的效率，一对转动球轴承传动效率，联轴器效率，因此因此依据采纳电动机的额定功率使，并由机械设计基础课程设计表10-110查得电动机的额定功率为确立电动机转速：滚筒转速为：取V带传动的传动比范围为：取单级齿轮传动的传动比范围为：则可得合理总传动比的范围为：故电动机转速可选的范围为：在这个范围内的电动机的同步转速有和两种，综合考虑电动机和传动装置的状况再确立最后的转速，为降低电动机的重量和成本，可选择同步转速为。依据同步转速查机械设计基础课程设计表1

4、0-110确立电动机型号为，其满载转速。其余，电动机的中心高、外形尺寸、轴伸尺寸等均可查表得出。.选择联轴器，设计减速器总传动比的计算与分派电动机确立后边，依据电动机的满载转速和工作装置的转速，就能够计算传动装置的总传动比。总传动比的分派是个比较重要的问题。它将影响到传动装置的外轮廓尺寸、重量、润滑等很多问题。1、计算总传动比2、分派各级传动比为使带传动的尺寸不至过大，知足，可取，则齿轮的传动比传动装置的运动和动力参数计算传动装置的运动和动力参数是指各轴的转速、功率和转矩，这些参数是设计传动部件（齿轮和带轮）和轴时所必要的已知条件。计算这些参数时，能够按从高速轴往低速轴的次序进行。1、各轴的转

5、速2、各轴的功率3、各轴的转矩最后，将计算结果填入下表：参数轴名电动机轴轴轴滚筒轴转速n/970323.3374.3374.33（r/min）功率P/KW1110.5610.199.94转矩T/（N.M）108.3311.91309.221277.1传动比i34.351效率0.960.9650.975传动部件的设计计算设计时，一般先作减速器箱外传动部件的设计计算，以便确立减速器内的传动比及各轴转速、转矩的精准数值，进而使所设计的减速器原始条件比较正确。第一节省速器外传动部件的设计本传动方案中，减速器外传动即电动机与减速器之间的传动，采纳V带传动。V带已经标准化、系列化，设计的主要内容是确立V带

6、型号和根数，带轮的资料、直径和轮毂宽度、中心距等。1、求计算功率查机械设计基础表13-8得，故2、选V带型号依据，由机械设计基础图13-15查出此坐标点位于B型号地区。3、求大、小带轮基准直径查机械设计基础表13-9，应不小于125mm，现取，由机械设计基础式（13-9）得式中。由机械设计基础表13-9，取。4、验算带速带速在范围内，适合。5、求V带基准长度和中心距初步采纳中心距由机械设计基础式（13-2）得带长查机械设计基础表13-2，对B型带采纳。再由机械设计基础式（13-16）计算实质中心距6、验算小带轮包角由机械设计基础式（13-1）得适合。7、求V带根数由机械设计基础式（13-15）

7、得令，查机械设计基础表13-3得由机械设计基础式（13-9）得传动比查机械设计基础表13-5得由查机械设计基础表13-7得，查机械设计基础表13-2得，由此可得取5根。8、求作用在带轮轴上的压力查机械设计基础表13-1得，故由机械设计基础式（13-17）得单根V带的初拉力作用在轴上的压力9、带轮构造设计带轮速度，可采纳铸铁资料。小带轮直径，采纳实心式；大带轮直径，采纳轮辐式。传动比及运动参数的修正外传动部件设计达成后，V带的传动比随之确立。用新的传动比对减速器内轴的转速、转矩数值进行修正。1、对轴转速的修正2、对轴转矩的修正最后，将修正结果填入下表：参数轴名电动机轴轴轴滚筒轴转速n/97031

8、6.9974.3374.33（r/min）功率P/KW1110.5610.199.94转矩T/（N.M）108.3318.141309.221277.1传动比i3.064.351效率0.960.9650.975减速器内传动部件的设计减速器内的传动部件主假如指齿轮轴。本传动方案中的减速器采纳直齿圆柱齿轮进行传动。直齿圆柱齿轮传动设计需要确立齿轮的资料、模数、齿数、分度圆、顶圆和根圆、齿宽和中心距等。1、选择资料及确立许用应力小齿轮用调质，齿面硬度（机械设计基础表，11-1），大齿轮用调质，齿面硬度（机械设计基础表11-1）。由机械设计基础表11-5，取，2、按齿面接触强度设计设齿轮齿面按7级精度

9、制造。取载荷系数宽系数（机械设计基础表11-6）。小齿轮上的转矩取（机械设计基础表11-4）（机械设计基础表11-3），齿齿数取，则。故实质传动比。模数齿宽，取，这里取。按机械设计基础表4-1取，小齿轮实质的分度圆直径，大齿轮实质的分度圆直径。齿顶高齿根高小齿轮齿顶圆直径小齿轮齿根圆直径大齿轮齿顶圆直径大齿轮齿根圆直径中心距3、验算轮齿曲折强度齿形系数（机械设计基础图11-8），（机械设计基础图11-9），由机械设计基础式（11-5）4、齿轮的圆周速度比较机械设计基础表11-2可知采纳7级精度是合宜的。轴运动参数的修正内传动部件设计达成后，齿轮的传动比随之确立。用新的传动比对减速器内轴的转速、

10、转矩数值进行修正。1、对轴、工作装置转速的修正2、对轴、工作装置转矩的修正最后，将修正结果填入下表：参数轴名电动机轴轴轴滚筒轴转速n/970316.9974.0474.04（r/min）功率P/KW1110.5610.199.94转矩T/（N.M）108.3318.141314.351282.1传动比i3.064.281效率0.960.9650.975轴的设计计算第一节高速轴的计算已知轴传达的功率，转速，小齿轮的齿宽,齿数，模数，压力角，载荷安稳。1、初步估计轴的直径查机械设计基础表14-1轴的常用资料及其主要力学性能表，采纳45号钢作为轴的资料，并进行调质办理。查机械设计基础表14-2常用资

11、料的值和C值，取。由机械设计基础式（14-2）得考虑到有键槽的存在，轴径加大5%左右即取。2、轴的构造设计（1）确立轴的构造方案右轴承从轴的右端装入，靠轴肩定位。齿轮和左轴承从轴的左端装入，齿轮右边端面靠轴肩定位，齿轮和左轴承之间用定位套筒使左轴承右端面得以定位，左右轴承均采纳轴承端盖，齿轮采纳一般平键获得圆周固定。（2）确立轴的各段直径轴构造表示图1轴段安装带轮，轴径取不大于70mm的标准值，这里取；2轴段安装轴承端盖，取；3轴段安装轴承，轴径为轴承内径的大小。查机械设计基础课程设计续表10-35：采纳深沟球轴承6311，轴承内径，外径，轴承宽。这里取；轴两头安装轴承处轴径相等，则6段取；4

12、轴段安装齿轮，齿轮内径，齿轮的轴向定位轴肩，取。（3）确立轴的各段长度联合画图后确立各轴段长度以下：1轴段的长度取（依据带轮构造及尺寸）；2轴段总长度（依据外装式轴承端盖的构造尺寸，起厚度，还有箱体的厚度取10mm）；3轴段(轴承的宽挡油环的长度和)；4轴段（因为小齿轮的齿宽为80mm，轴段的长度应比部件的轮毂短2-3mm）,5轴段长度15mm；6轴段(轴承的宽挡油环的长度和)。3、按弯扭合成强度对轴的强度进行校核已知：转矩，小齿轮分度圆直径。圆周力径向力法向力（1）绘制轴受力简图（以下）（2）绘制垂直面弯矩图（以下）垂直面内的轴承支反力：水平面内的轴承支反力：由两边对称，知截面C的弯矩也对称

13、。截面C在垂直面弯矩为（3）绘制水平面弯矩图（以下）截面C在水平面上弯矩为：（4）绘制合弯矩图（如上）（5）绘制扭矩图（如上）扭矩：（6）当量弯矩计算扭矩产生的扭转力按脉动循环变化，取=0.6，截面C处的当量弯矩：（7）校核危险截面C的强度判断危险截面为第四段轴的中心面，轴的资料采纳45钢，调质办理，查机械设计基础表14-1得；查机械设计基础表14-3查得则：该轴强度足够。第二节低速轴的计算已知轴传达的功率，转速，大齿轮的齿宽,齿数，模数，压力角，载荷安稳。1、初步估计轴的直径查机械设计基础表14-1轴的常用资料及其主要力学性能表，采纳45号钢作为轴的资料，并进行正火办理。查机械设计基础表14

14、-2常用资料的值和C值，取。由机械设计基础式（14-2）得依据联轴器构造及尺寸，取。2、轴的构造设计（1）确立轴的构造方案右轴承从轴的右端装入，靠轴肩定位。齿轮和左轴承从轴的左端装入，齿轮右边端面靠轴肩定位，齿轮和左轴承之间用定位套筒使左轴承右端面得以定位，左右轴承均采纳轴承端盖，齿轮采纳一般平键获得圆周固定。（2）确立轴的各段直径轴构造表示图由图中个部件配合尺寸关系知；，。（3）确立轴的各段长度联合画图后确立各轴段长度以下：1轴段的长度取（依据联轴器构造及尺寸）；2轴段总长度（依据外装式轴承端盖的构造尺寸，其厚度，还有箱体的厚度取10mm）；3轴段(轴承的宽挡油环的长度和)；4轴段（因为大齿

15、轮的齿宽为75mm，轴段的长度应比部件的轮毂短2-3mm）；5轴段；6轴段。3、按弯扭合成强度对轴的强度进行校核已知：转矩：，大齿轮分度圆直径。圆周力径向力法向力（1）绘制轴受力简图（以下）（2）绘制垂直面弯矩图（以下）垂直面内的轴承支反力：水平面内的轴承支反力：由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为（3）绘制水平面弯矩图（以下）截面C在水平面上弯矩为：（4）绘制合弯矩图（如上）（5）绘制扭矩图（如上）扭矩：（6）当量弯矩计算扭矩产生的扭转力按脉动循环变化，取=0.6，截面C处的当量弯矩：（7）校核危险截面C的强度判断危险截面为第四段轴的中心面，轴的资料采纳45钢，正火办理，查

16、机械设计基础表14-1得；查机械设计基础表14-3查得则：该轴强度足够。键的选择与强度验算1、高速轴上键的选择与校核（1）最小直径处：1）选择键型：该键为静联接，为了便于安装固定，选择一般A型平键。确立键的尺寸：该轴上最小直径为，轴长，查机械设计基础课程设计表10-33得，用于此处连结的键的尺寸为。3)强度校核：轴所受转矩。查机械设计基础表10-10，取，。由机械设计基础式（10-26）有：键连结的挤压强度。由机械设计基础式（10-27）有：键连结的压强。强度知足要求。该键标志为：键。(2)齿轮处1）选择键型：该键为静联接，为了便于安装固定，选择一般A型平键。2）确立键的尺寸：该轴上最小直径为

17、，轴长，查机械设计基础课程设计表10-33得，用于此处连结的键的尺寸为。3）强度校核：查机械设计基础表10-10，取，。由机械设计基础式（10-26）有：键连结的挤压强度。由机械设计基础式（10-27）有：键连结的压强。强度知足要求。该键标志为：键。2、低速轴上键的选择与校核（1）最小直径处1）选择键型：该键为静联接，为了便于安装固定，选择一般A型平键。2)确立键的尺寸：该轴上最小直径为，轴长，查机械设计基础课程设计表10-33得，用于此处连结的键的尺寸为。3)强度校核：轴所受转矩查机械设计基础表由机械设计基础式（键连结的挤压强度。10-10，取10-26）有：，。由机械设计基础式（10-27

18、）有：键连结的压强强度知足要求。该键标志为：键（2）齿轮处：1）选择键型：。该键为静联接，为了便于安装固定，选择一般A型平键。2）确立键的尺寸：该轴上最小直径为，轴长，查机械设计基础课程设计表10-33得，用于此处连结的键的尺寸为。3）强度校核：查机械设计基础表10-10，取，。由机械设计基础式（10-26）有：键连结的挤压强度。由机械设计基础式（10-27）有：键连结的压强。强度知足要求。该键标志为：键。转动轴承的选择及联轴器的选择第一节转动轴承的选择依据设计条件，轴承估计寿命：小时1、计算高速轴处的轴承关于高速轴处的轴承选择，第一考虑深沟球轴承。初采纳6311型深沟球轴承，其内径为55mm

19、,外径为120mm，宽度为29mm，极限转速（脂）：5300r/min；极限转速（油）：6700r/min。因轴承工作温度不高、载荷安稳，查机械设计基础表16-8及表16-9，取；因为轴向力的影响能够忽视不计，即，取X=1，Y=0.则当量动载荷，转速n=316.99r/min，小时，。由机械设计基础式（16-3）得：所需径向基本额定动载荷查机械设计基础课程设计表10-35得：，应采纳6311型深沟球轴承符合要求。2、计算低速轴处的轴承关于低速轴处的轴承选择，考虑深沟球轴承，初选6018型深沟球轴承，其内径为90mm，外径为140mm，宽度为24mm，极限转速（脂）：4300r/min；极限转速

20、（油）：5300r/min。因轴承工作温度不高、载荷安稳，查机械设计基础表16-8及表16-9，取；因为轴向力的影响能够忽视不计，即，取X=1，Y=0.则当量动载荷，转速n2=74.04r/min，小时，。由机械设计基础式（16-3）得：所需径向基本额定动载荷查机械设计基础课程设计表10-35得：，应选6018型深沟球轴承符合要求。第二节联轴器的选择轴与V带轮经过键连结来传达力和扭矩，不需用联轴器；轴与滚筒之间用联轴器联接实现力和扭矩的传达。需采纳适合的联轴器。考虑此运输机的功率不大，工作安稳，考虑构造简单、安装方便，应选择弹性柱销联轴器。计算转矩按下式计算：式中T名义转矩；Nmm；KA工作状

21、况系数；取KA=1.5，则轴的转速为n2=74.04r/min输出轴输出段直径为d=80mm。查机械设计课程上机与设计表14-5，可选择YL14或YLD14型弹性联轴器。第七章减速器润滑与密封1、润滑齿轮圆周速度，采纳油池润滑，圆柱齿轮浸入油的深度约一个齿高，大齿轮的齿顶到油底面的距离3060mm。选择油面的高度为40mm。并考虑轴承的润滑方式，计算：高速轴：低速轴：；因此采纳脂润滑，润滑脂的加入量为轴承缝隙体积的，采纳稠度较小润滑脂。2、密封为了防备润滑油或脂漏出和箱体外杂质、水及尘埃等侵入，减速器在轴的伸出处、箱体的联合面处和轴承盖、窥视孔及放油孔与箱体的联合面处需要密封。轴伸出处的滚动轴

22、承密封装置采纳毛毡圈密封，由机械原理课程上机与设计表15-15可得，此中输入轴按密封圈密封处直径：，选择毛毡圈尺寸：。输出轴按密封圈密封处直径：。选择毛毡圈尺寸：。第八章减速器附件选择1、轴承端盖轴承端盖所有采纳外装式轴承端盖，并依据机械设计课程上机与设计表13-4与表15-3进行选择。1）、高速轴的轴承端盖轴承外径，螺栓直径，端盖上螺栓数量6；，取，取。2）、低速轴的轴承端盖：轴承外径，螺栓直径，端盖上螺栓数量6；，取，取2、通气器减速器工作时，因为箱体内部温度高升，气体膨胀，压力增大，使得箱体内外压力不等。为使箱体内受热膨胀的气体自由排出，以保持箱体内外压力均衡，不致使润滑油沿分箱面或轴伸

23、密封件处向外渗漏，需要顶部或直接在窥视孔盖板上设置通气器。本设计将通气器安装在窥视孔盖板上。采纳通气帽依据机械设计课程上机与设计表15-5进行选择。3、窥视孔窥视孔用于检查传动部件的啮合、润滑及齿轮破坏状况，并兼做注油孔，可向减速器箱体内注入润滑油，察看孔应设置在减速器箱盖上方的适合地点，以便直接进行察看并使手能伸入箱体内进行操作，平常察看孔用盖板遮住。查机械设计基础课程设计表5-16，取窥视孔孔盖的构造尺寸以下：150200100150M620?6个124、油标为指示减速器内油面的高度符合要求，以便保持箱内正常的油量，在减速器箱体上需设置油面指示装置。本设计采纳长形油标，油标尺中心线与水平面成45度，注意加工油标凸台和安装油标时，不与箱体凸缘或吊钩相关预。查机械设计课程上机与设计表1