镇江高专第2份,煤碳输送带传动装置设计带机械图
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镇江高专第2份,煤碳输送带传动装置设计带机械图,镇江,高专第,煤碳,输送带,传动,装置,设计,机械
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Abstract镇 江 高 专ZHENJIANG COLLEGE 毕 业 设 计 (论 文) 煤碳输送带传动装置设计Design of The Coal Conveyer Belt Transmission系 名： 装备制造学院 专业班级： 机制D142 学生姓名： 单正燕 学 号： 140103420 指导教师姓名： 宗存凤 指导教师职称： 高级工程师 2016年 9 月煤碳输送带传动装置设计专业班级：机制D142 学生姓名：单正燕 指导教师：宗存凤 职称：高级工程师摘要：齿轮传动为典型传动之一。工作部件有轴、齿轮箱等执行机构，以及速度和能量传递，能量传递。特点是效率高，寿命长，维护方便因此，有广泛的应用。本设计讲述了煤碳输送带传动装置设计的传动装置二级圆柱齿轮减速器的设计过程。首先进行了传动方案的评述，选择齿轮减速器作为传动装置，然后进行减速器的设计计算（包括选择电动机、设计齿轮传动、轴的结构设计、选择并验算滚动轴承、选择并验算联轴器、校核平键联接、选择齿轮传动和轴承的润滑方式九部分内容）。运用AutoCAD软件进行齿轮减速器的二维平面设计，完成齿轮减速器的二维平面零件图和装配图的绘制。关键词：齿轮啮合；轴传动；传动比；传动效率Design of The Coal Conveyer Belt TransmissionAbstract : Gear transmission is one of the typical transmission. The working parts of the shaft, gear box and other agencies, as well as speed and energy transfer, energy transfer.Characterized by high efficiency, long life, easy maintenance, therefore, has a wide range of applications. the transmission energy role. This design describes the design process of coal conveying device design of belt driving device - two gear reducer. First review of the transmission scheme, selection of gear reducer as the driving device, and then calculate the design of speed reducer (including the selection of electric motor, gear shaft design structure design, selection and calculation of rolling bearing selection and checking, checking, coupling flat key connection, selection of gear and bearing lubrication in nine parts). Using the AutoCAD software to carry on the two-dimensional plane design of the gear reducer, complete the two-dimensional plane part drawing and assembly drawing of the gear reducer Key words: gear mesh; Shaft; Transmission ratio; Transmission efficiency III目 录 1绪 论12总体分析与电动机的选择32.1 电动机的类型和结构形式42.2 确定电动机的功率和型号43确定总传动比和分配各级传动比74计算传动装置的运动参数和动力参数84.1带传动94.2齿轮传动104.2.1高速级齿轮传动104.2.2低速级齿轮传动145轴系部件的设计与校核205.1高速轴的设计与校核205.2中间轴的设计与校核235.3低速轴的设计与校核276其他零件的设计316.1轴承的选择和校核316.2键的选择和校核326.3箱体主要尺寸336.4减速器附件356.5 润滑和密封36结 论38致 谢39参考文献401 绪论1绪 论 煤炭运输的重要设备，是与驱动装置和运输设备，是广泛用于电力、冶金、食品、建材、港口、煤矿和其他煤矿带式输送机是理想的运输工具，运输量大，连续，可靠，易于实现自动化和集中控制的特点，和其他机械设备，是无与伦比的，因此，带式输送机的发展，实现现代化生产煤中矿物质，提高经济效率和生产效率，具有重要的标志。煤炭运输是一个与摩擦驱动装置驱动的连续运输设备，主要由一个输送带、滚筒、拉紧装置、驱动装置等）欧共体条约可以在运输设备线一点营养，不仅可以打破的材料，也可用于运输的物品。输送带在-20摄氏度的环境温度可在-40摄氏度的温度在+材料，被船长小于60度。也可多点同时或部分放电。当在不同的点（如洗涤剂饲料输送机输送机或掩体下）沿输送带长度上任意点的电源设备通过统一的输送带材料，带式输送机运输线成为一个带式输送机可在储煤堆材料下面的小巷，必要时也每堆不同材料混合可以简单的卸载输送机头部，也可以通过一个犁式移动装置的疤痕图标或下载机带式输送机在任何方向的排放点。372 总体分析与电动机的选择2总体分析与电动机的选择 煤碳输送带传动装置有3部分组成，分别是原动机、传动机、工作机，传动装置部分简图参考方案如下图2-1所示：图2-1煤碳输送带传动装置传动方案 1 -输送胶带 2-传动滚筒 3-两级圆柱齿轮减速器 4-V带传动 5-电动机 煤碳输送带用于从井下输运煤碳到地面。牵引力要2000N，要求输出：1.煤碳输送带总体方案设计 1张（A1）2.煤碳输送带传动装置装配图 1张（A1） 3.煤碳输送带传动装置典型零件工作图 2张（2A3）4.煤碳输送带传动装置设计说明书 1份 该减速机有一点震荡时的振动吸收减少，因为采用V带传动，振动可以减少副作用，而且是减速器负载功率小，基本稳定，能够使用这种结构的V简单，经济，高效，大大提高了经济效益。圆柱齿轮因为强度相等的左，右轴不应要求，从而大理论水平安装在高速齿轮的扭矩输入的距离从远处这样的扭矩轴变形的影响下，在轴向和扭转力矩的影响下弯曲变形部分可以消除大部分的负荷可以减少宽度沿路线方向的不平衡现象。由于高速轴和低速轴，第二轴和径向和轴方向的力，从而减少了开关在使用滚子轴承。因为工作条件有点振动，并在同一时间，稳定的工作量，低速的局。一般来说，传输系统可以满足充分必要的工作条件，能满足安全要求，还具有的优点是使用一个简单的机制，双方之间没有空间浪费，花钱少，工作效率高。2.1 电动机的类型和结构形式经过查证，决定使用并应用于本次设计，封闭式。按照设计要求，需要经过以上详细计算来确定电动机的各个参数与数据。2.2 确定电动机的功率和型号 所需输入功率: （2-1） 由原始数据表中的数据得 计算电动机所需的功率 （2-2） 式中， (2-3) 滚筒的效率； 因此总效率取：。电动机的转数的设定：由，而工作机卷筒的转速为： 。因此电动机转速的可选范围是： 选同步转速为1500的电动机。额定功率为4KW，电机的技术参数的比较如下表2-1：表2-1 电动机技术参数型号同步转速（r/min)满载转速（r/min)机座中心高（mm）机轴直径（mm)伸出端安装长度（mm)Y112M-41500144011228603 确定总传动比和分配各级传动比3确定总传动比和分配各级传动比 （1）确定总传动比 （3-1）总传动比的计算，即 (3-2)4计算传动装置的运动参数和动力参数4计算传动装置的运动参数和动力参数(1) 各轴转速 (2) 各轴功率 (3) 各轴转矩 4.1带传动（1）计算设计功率Pd取KA1.1。即（2）选择带型取A型V带。（3）确定带轮的基准直径并验证带速 小带轮基准直径为112140mm则取dd1= 100mm ddmin.=75 mm =112mm 误差 符合要求。带速 由式可得0.7（100+112）2（100+112）即148.4424，选取=300mm 所以有：取Ld1000mm实际中心距符合要求。（5）确定带的根数z取P1=0.35KW，P1=0.03KW 取Ka=0.95取KL1.16则带的根数所以z取整数为4根。（6）确定带轮的结构和尺寸电机主轴直径:d=28mm；由 “V带轮的结构”判断：当3ddd1300mm，选H型孔板式。材料：灰铸铁HT200。（7）带的张紧装置的设定（8）计算压轴力查得，A型带的初拉力F0119.15N，上面已得到=160.16o，z=4，则4.2齿轮传动4.2.1高速级齿轮传动 取,则，取值, （2）按齿面接触疲劳强度设计公式：试选载荷系数 Kt = 1.5计算小齿轮传递的转矩T1=95.5105P2/n1=8.65104 N mm选取齿宽系数 f d =1查得材料弹性影响系数ZE= 189.8MPa s Hlim1 = 600MPa ，大齿轮的接触疲劳极限 sH lim2 = 550MPa 。计算应力循环次数 小齿轮： N1=60 njLh=60258.761 (1 8 300 7) =4.771108 大齿轮：N2= N1/ u=1.2108查得接触批量寿命系数 KHN1 = 0.97 KHN 2 = 0.99计算接触疲劳许用应力 （3）计算试算小齿轮的分度圆直径=40.4计算圆周速度 v V=d1tn1/601000=1.223 m/s计算齿宽 b b = f d d1t= 40.41= 40.4mm计算齿宽与齿高比b/h 模数：mt=d1t/z=40.4/24=1.68mm齿高： h = 2.25mt=2.251.68=3.78mm b/h=40.4/3.78=10.68根据 v = 1.223m/s, 8 级精度，查到动载荷系数 Kv=1.11 直齿轮假设:KaFt/b100N.mm查到KH=KF=1.2查得到使用系数K=1:KH=1.15+0.18（1+0.6d2）d2+0.3110-3 b =1.52由b/h=10.23 KH=1.52查到： KF=1.4所以： K = Ka Ks Kv Kb = 11.111.21.52 =2.02 计算模数 m =d1/z1=41/24=1.71mm 公式： S=1.4，计算载荷系数 K K = Ka Ks Kv Kb = 11.111.21.52 =2.02计算大小齿轮的YFa YSa/ ,并加以比较YFa1 YSa1/ 1=2.691.575/307.14=0.0138YFa2 YSa2/ 2=2.191.785/244.29=0.016 大齿轮的数值大设计计算 =2.06 综合分析考虑，取 m=2 mm Z1=24得 d1=mz1=224=48 Z2= u Z1=3.7124=89.04 取 Z2=89（5）几何尺寸计算分度圆直径 d1=48 d2=mZ2=178中心距a a =(d1 +d2)/2=113齿宽 b = f R R =1 45=45 取 b2 = 45 mmb1 = 50 mm（6）验算 Ft=2T1/d1=26.16104/48=2053N KA Ft/ b=1 2053/45=34 m/s 100 m/s 假设成立，计算有效。4.2.2低速级齿轮传动（1）选择齿轮材料及精度等级已知输入功率 P1 = 3.48Kw 运输机选7级精度，小齿轮齿数，那么大弯曲疲劳寿命系数齿轮齿数，取值, 公式：试选载荷系数 Kt = 1.5计算小齿轮传递的转矩T1=95.5105P2/n1=8.65104 N mm选齿宽系数 f d =1查得材料弹性影响系数ZE= 189.8MPa s Hlim1 = 600MPa ，大齿轮的接触疲劳极限 sH lim2 = 550MPa 。计算应力循环次数 小齿轮： N1=60 njLh=60473.31 (1 8 300 7) =4.771108 大齿轮：N2= N1/ u=1.2108查得接触批量寿命系数 KHN1 = 0.97 KHN 2 = 0.99计算接触疲劳许用应力 （3）计算 =56.2计算圆周速度 v V=d1tn1/601000=1.03 m/s计算齿宽 b b = f d d1t=56.21= 56.2mm计算齿宽与齿高比b/h 模数：mt=d1t/z=56.2/22=2.15mm齿高： h = 2.25mt=2.252.15=4.83mm b/h=56.2/4.83=11.63根据 v = 1.03m/s, 8 级精度，可查得动载荷系数 Kv=1.11 直齿轮假设:KaFt/b100N.mm查到KH=KF=1.2查到使用系数K=1 KH=1.15+0.18（1+0.6d2）d2+0.3110-3 b =1.52由b/h=11.63 KH=1.52查到： KF=1.4所以： K = Ka Ks Kv Kb = 11.111.21.52 =2.02 计算模数 m =d1/z1=52,14/22=2.37mm 公式：确定公式内的各计算值 大齿轮的弯 曲疲劳强度sFE2=380 MPa 计算载荷系数 K K = Ka Ks Kv Kb = 11.111.21.52 =2.02计算大小齿轮的YFa YSa/ ,并加以比较YFa1 YSa1/ 1=2.691.575/307.14=0.0138YFa2 YSa2/ 2=2.191.785/244.29=0.016 大齿轮的数值大设计计算 =2.13 综合分析考虑，取 m=2mm Z1=22得 d1=mz1=222=44 Z2= u Z1=4.82322=106.1 取 Z2=106（5）几何尺寸计算分度圆直径 d1=44 d2=mZ2=212中心距a a =(d1 +d2)/2=128齿宽 b = f R R =1 55=55 取 b2 = 55 mmb1 = 60 mm（6）验算 Ft=2T1/d1=26.16104/55=2053N KA Ft/ b=1 2053/55=34 m/s 100 m/s 假设成立，计算有效。数据整理高速圆柱齿轮：齿轮类型：直齿圆柱齿轮硬度分别为 280HBS 和 240HBS。 分度圆直径： d1 = 48mm ， d2 = 178mm中心距：a=113mm齿宽：b1 = 50mm ，b2 = 45mm齿数： z1 = 24 ， z2 = 89 模数 m=2低速圆柱齿轮 齿轮类型：直齿圆柱齿轮硬度分别为 280HBS 和 240HBS。 分度圆直径： d1 = 44mm ， d2 = 212mm中心距：a=128mm齿宽：b1 = 62mm ，b2 = 55mm齿数： z1 = 22 ， z2 = 106 模数 m=2 5 轴系部件的设计与校核5轴系部件的设计与校核5.1高速轴的设计与校核从以上计算得：齿轮的圆周力 齿轮的径向力 初步确定轴的最小直径 取A0=105, 于是得 取KA=1.3 则， TCA=TI.KA=30490X1.3=39.637 N.m联轴器毂孔的长度 L=62mm。拟定轴上零件的装配方案 下图为轴上的装配方案 角接触球轴承 7208C，其尺寸为 d D B = 30mm 62mm 16mm 。 d15 = 30mm, l15 = 15 。确定d19 =334mm, l19 = 14 。算轴肩高度：h16 = 0.07 30 + (1 2) = (3.1 4.1)mm 取轴肩高为 4mm ，确定 d16 = 34mm 。 由设计手册 的要求可得， L16 2.5d3 - 2 (1/ 2 l3 ) =50mm ，取l16 =50mm 。d14比d15小1mm ，得 d14 = 28mm l14 = 55 。 取 d18 = 44mm l18 = 76mm 。 取 d18 = 54mm l18 = 10mm 。轴上的零件的周向定位按手册查得联轴器与轴的联接处的平键截面bh = 10mm70mm(GB/T 1095-1079) ，键槽用70mm的键槽铣刀加工，按国标GB /T 1096 - 1079 。联轴器轮毂与轴配合 为 H7/k6 。选轴的直径尺寸公差为 m6。求轴上的载荷 结合装配图求得计算支承反力 水平面， 垂直面 ， 弯矩和 水平面 垂直面 合成弯矩 扭矩 T1=329900N.mm 做弯矩、扭矩图：抗弯截面系数为：抗扭截面系数为：弯曲应力为：扭剪切力为： 满足强度要求5.2中间轴的设计与校核由前面的计算可得 P=3.66 Kw n=258.76 r/min T=135.08 N.m初步确定轴的最小直径取A0=105, 于是得 拟定轴上零件的装配方案 下图为轴上的装配方案 角接触球轴承 7206C，其尺寸为 d D B = 40mm 80mm 18mm 。 为了利于固定，一般取d 7= 40mm, l7 = 17 。算轴肩高度：h8 = 0.07 30 + (1 2) = (3.1 4.1)mm 取轴肩高为 4mm ，确定 d8 = 42mm 。 L8 = 10mm 。根据轴套安装的要求，取d12比d7大1mm ，得 d12=442mm L12 = 13mm 。 小齿轮分度圆86.6mm,宽60mm, 根据安装齿轮的要求，取 d11= 34mm 。 L11 = 35mm取 d9= 48mm l9 = 10mm d10= 46mm l10= 17mm。轴上的零件的周向定位：设齿轮轮毂与轴配合为 H7/n6。求轴上的载荷：计算支承反力 水平面， 垂直面 ， 弯矩和 水平面 垂直面 合成弯矩 扭矩 T1=86520N.mm做弯矩、扭矩图：抗弯截面系数为：抗扭截面系数为：弯曲应力为：扭剪切力为： 满足强度要求5.3低速轴的设计与校核由前面的计算可得 P=3.48 Kw n=53.68 r/min T=619.1 N.m初步确定轴的最小直径轴料同上取A0=105, 于是得 同时选取联轴器型号，联轴器的计算转矩： 取KA=1.3 则， TCA=T.KA=501030X1.3=651.339 N.m 选型：YL4 凸缘联轴器拟定轴上零件的装配方案 下图为轴上的装配方案 由联轴器尺寸确定 d13=32mm l13=50mm初步选择滚动轴承。角接触球轴承 7208C，其尺寸为 d D B = 50mm 80mm 19mm 。 d15 = 50mm, l15 = 18 。可确定d19 = 51mm, l19 = 14 。算轴肩高度：h16 = 0.07 30 + (1 2) = (3.1 4.1)mm 取轴肩高为 4mm ，确定 d16 = 58mm 。 由设计手册 的要求可得， L16 2.5d3 - 2 (1/ 2 l3 ) =50mm ，取l16 =50mm 。取d14比d15小1mm ，得 d14 = 48mm l14 = 55 。 根据安装齿轮的要求，取 d18 = 54mm l18 = 76mm 。 根据齿轮与轴向固定的要求，取 d18 = 64mm l18 = 10mm轴上的零件的周向定位按手册查得，半联轴器与轴的联接处的平键截面bh = 10mm70mm(GB/T 1095-1079) ，键槽用长70mm的键槽铣刀加工。 齿 轮 与 轴 的 联 接 处 的 平 键 截 面 b h = 12mm 16mm 结合装配图求得计算支承反力 水平面， 垂直面 ， 弯矩和 水平面 垂直面 合成弯矩 扭矩 T1=329900N.mm做弯矩、扭矩图： 抗弯截面系数为：抗扭截面系数为：弯曲应力为：扭剪切力为： 满足强度要求结论6其他零件的设计6.1轴承的选择和校核 R1H/ R1V=192/713=0.26e X=1 Y=0 P1=X0FH+Y0FV=1192+0715=192R2H/ R2V=559.7/1779.6=0.31e X=1 Y=0 P2=X0FH+Y0FV=1559.7+01779.6=559.7 P1P2 故只校核P2轴承就可以了 单班制工作 =15000 角接触球轴承 =3 C=63400 轴承满足寿命要求 R1H/ R1V=178/382=0.42e X=1 Y=0 P1=X0FH+Y0FV=1178+0382=178R2H/ R2V=301/1446=0.21e X=1 Y=0 P2=X0FH+Y0FV=1301+01446=301 P1P2 故只校核P2轴承就可以了 单班制工作 =15000 角接触球轴承 =3 C=36400 轴承满足寿命要求。 R1H/ R1V=520/1420=0.36e X=1 Y=0 P1=X0FH+Y0FV=1520+01420=520R2H/ R2V=520/1420=0.36e X=1 Y=0 P2=X0FH+Y0FV=1520+01420=520 P1=P2 故只校核其中一个轴承就可以了 单班制工作 =15000 角接触球轴承 =3 C=36400 轴承满足寿命要求。6.2键的选择和校核(1)I轴的伸出轴的键联接轴径,选方头普通平键（C型），b=8
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