带式输送机传动装置课程设计专业论文.docx

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带式输送机传动装置课程设计专业论文

带式输送机传动装置课程设计专业论文

理工大学

机械设计基础课程设计

设计题目：

带式输送机传动装置

一设计目的……………………………………………………

二设计题目……………………………………………………

三传动装置简图………………………………………………

四原始数据……………………………………………………

五技术条件……………………………………………………

六设计计算步骤………………………………………………

1.选择电动机…………………………………………

2.分配各级传动比……………………………………

3.计算各轴的N，P，T………………………………

4.V带传动的计算……………………………………

5.齿轮传动的设计和计算……………………………

6.验算系统速度误差…………………………………

7.轴的设计和计算……………………………………

8.滚动轴承的选择和计算……………………………

9.键连接的选择和计算………………………………

10.联轴器的选择和计算……………………………

11.润滑方式的选择和计算…………………………

12.减速器的密封……………………………………

七设计总结……………………………………………………

八参考资料……………………………………………………

一设计目的：

1综合运用先修课理论，培养分析和解决工程实际问题的能力。

2、学习简单机械传动装置的设计原理和过程。

3、进行机械设计基本技能训练。

（设计计算、绘图、使用技术资料）。

二设计题目：

带式输送机传动装置

三传动装置简图

四原始数据

已知

Ⅱ

输送带拉力F（N）

输送带速度v（m/s）

卷筒直径D（mm）

五技术条件

1、工作有轻微振动，空载起动，工作时经常满载，单向运转。

2、单班制工作，减速器使用寿命为5年，小批量生产。

3、输送带速度误差为±5%。

4、起动载荷/名义载荷为1.5倍。

项目

设计计算及说明

计算结果

1.选择电动机

电动机转速

选定电动机

2.分配各级传动比

电动机功率计算P

工作机效率Pw=FV/1000=/1000=kw

查手册：

卷筒轴承效率：

η卷筒轴承=

卷筒效率：

η卷筒=

低速级联轴器效率：

η联轴器=

Ⅲ轴轴承效率：

η轴承=

低速级齿轮啮和效率：

η齿轮=

Ⅱ轴轴承效率：

η轴承=

高速级齿轮啮和效率：

η齿轮=

Ⅰ轴轴承效率：

η轴承=

带传动效率：

η带=

传动装置的总效率:

η总=η卷筒轴承*η卷筒*……*η带=

（0.82~0.83）

电动机需要功率：

Pd=Pw/η总=1=kw

工作机转速nw=V*60*1000/πD=r/min

根据所需功率与转速选定电动机

型号：

Y

数据如下：

同步转速n;r/min

满载转速nm;r/min

额定功率P;kw

轴的中心高;

电动机轴经;

最大转矩/额定转矩;

取电动机转速为满载转速nm=r/min

i总=nm/nw=

i带=

i减=i总/i带=

i总=i带*i减=i带*i高*i低

i高=1.3i低

i减=1.3i低

i高=i低=

Pw=

η总=

Pd=kw

nw=r/min

n=r/min

nm=r/min

P=kw

i高=

i低=

项目

设计计算及说明

计算结果

3.计算各轴的N，P，T

高速轴（I轴）

中间轴（II轴）

低速轴（III轴）

滚筒轴（IV轴）

电机轴（0轴）

输入功率:

P0=Pw/ŋ总=Pd=kw

转速:

n0=nm=r/min

输入扭矩:

T0=9550*P0/n0=9550*=Nm

高速轴（I轴）

输入功率:

PI入=P0ŋ带==kw

输出功率:

PI出=PI入ŋ轴承=kw

转速:

n1=n0/i带=r/min

输入扭矩:

TI入=9550*PI入/n1=Nm

输出扭矩:

TI出=TI入ŋ轴承=Nm

中间轴（II轴）

输入功率:

PII入=PI出ŋ齿轮=kw

输出功率:

PII出=PII入ŋ轴承=kw

转速:

n2=n1/i高=r/min

输入扭矩:

TII入=9550*PII入/n2=Nm

输出扭矩:

TII出=TII入ŋ轴承=Nm

低速轴（III轴）

输入功率:

PIII入=PII出ŋ齿轮=kw

输出功率:

PIII出=PIII入ŋ轴承=kw

转速:

n3=n2/i低=r/min

输入扭矩:

TIII入=9550*PIII入/n3=9550*Nm

输出扭矩:

TIII出=TIII入ŋ轴承=Nm

滚筒轴（IV轴）

输入功率:

PIV入=PIII出ŋ联轴器=kw

输出功率:

PIV出=PIV入ŋ轴承kw

转速:

n4=n3=r/min

输入扭矩:

TIV入=9550*PIV入/n4=Nm

输出扭矩:

TIV出=TIV入ŋ轴承=Nm

将以上数据整理后列入下表

P0=kw

n0=r/min

T0=Nm

PI入=kw

PI出=kw

n1=r/min

TI入=Nm

TI出=Nm

PII入=kw

PII出=kw

n2=r/min

TII入=Nm

TII出=Nm

PIII入=kw

PIII出=kw

n3=r/min

TIII入=Nm

TIII出=Nm

PIV入=kw

PIV出=kw

n4=r/min

TIV入=Nm

TIV出=Nm

项目

设计计算及说明

计算结果

4.V带传动的计算

计算功率Pc

选带型号

验算带速

求Ld和中心距a

轴号

功率

Pkw

扭矩

TNm

转速nr/min

传动比

i

电动机轴

i=

I轴

i12=5

I23=3

I34=1

II轴

III轴

IV轴

主动轮的转速n0=nm=r/min

从动轮的转速n1=r/min

传递的功率Pd=kw

根据工作条件单班制工作每天工作8小时

查表13-8得KA=1.1

Pc=KA*Pd=kw

根据Pc=kwn0=r/min

查图13-15选型带

查表13-9d1=,取d1=mm取ε=0.01

d2=n1d1（1-ε）/n2=mm

查表13-9取d2=mm

V=πd1n1/60*1000=m/s

带速在5~25m/s范围内，合适

初选中心距

a0=1.5（d1+d2）=）=mm

取a0=mm符合0.7*（d1+d2）

L0=2a0+π/2（d1+d2）+（d1-d2）²/4a0

=

=mm

查表13-2取Ld=mmKl=

实际中心距

a=a0+（Ld－L0）/2=（mm

a=mm

Pc=kw

d1=mm

d2=mm

V=m/s

Ld=mm

a=mm

项目

设计计算及说明

计算结果

验算小带轮的包角α

求带根数

求作用在轴上的压力

5.齿轮传动的设计和计算

（一）高速级齿轮传动的设计计算

确定许用应力

验算小带轮的包角α

α1≈180°－57.3°（d2－d1）/a=≥120°合适

求带的根数z

n0=r/min

d1=mm

查表13-3P0=kw

传动比i=d2/d1（1-ε）=

查表13-5得∆Po=kw

α1=°

查表13-7Kα=

查表13-2KL=

求带根数

Z=Pc/（Po+∆Po）KαKL=

Z取5根

求作用在带轮上的压力

查表13-1得q=kg/m

Fo=500*Pc（2.5/Kα-1）/zv+qv2

=N

作用在轴上的压力

FQ=2zFosinα1=N

已知：

TI出=Nm

n1=r/mini高=

选材：

小齿轮用40MnB调质，大齿轮用45钢调质

精度等级：

8级

齿宽系数：

φd=0.8

初选β=15°

按闭式软齿面传动设计计算

查表11-5取SH=1.0SF=1.25

小齿轮

σHim=MPaσFE=Pa

大齿轮

σHim=MPaσFE=Pa

[σH1]=σHim/SH=MPa

[σF1]=σF1/SH=MPa

[σH2]=σHim/SH=MPa

[σF2]=σF2/SH=MPa

α1=°

Z=

FQ=N

[σH1]=MPa

[σF1]=MPa

[σH2]=MPa

[σF2]=MPa

项目

设计计算及说明

计算结果

按齿面接触强度设计

验算齿轮的弯曲强度

齿轮圆周速度

查表得ZE=u=ZH=

K=1.1Zβ=√cosβ=0.983φd=0.8

初算小齿轮直径

=30.02mm

初估小齿轮齿数取Z1=25Z2=i*Z1=

i实=

误差=i实-i/i=%<5%

端面模数mt=d1/Z1==

法面模数mn=mtcosβ=1.198取1.5

中心距a=mn（Z1+Z2）/2cosβ=118.8a取120

确定β=arccos[mn（Z1+Z2）/2a]==°′″

分度圆直径d1=mnZ1/cosβ=1.5x25/0.9563=mm

d2=mnZ2/cosβ=1.5x128/0.9563=200.77mm

b=φdxd1==b2=b1=

计算齿形系数

Zv1=Z1/cos²β=

Zv2=Z2/cos²β

查图11-811-9

Ysa1=YFa2=

Ysa1=YFa2=

σF1=2KTYsa1YFa1/b1m²Z1=<[σF1]

σF2=2KTYsa2YFa2/b2m²Z2=<[σF2]

校核结果安全

齿轮圆周速度

V=πd1n1/60x1000=m/s

ZE=

K=1ZH=

Zβ=0.983φd=0.8

d1=mm

Z1

Z2=

i实=

mt=

mn=

a=mm

β=°′″

d1=mm

d2=mm

b1=

b2=

Zv1=

Zv2

Ysa1=YFa2=

Ysa1=YFa2=

校核结果安全

项目

设计计算及说明

计算结果

高速级主要尺寸参数

（二）低速级齿轮传动的设计计算

确定许用应力

按齿面接触强度设计

高速级主要尺寸参数

d1=mmd2=mm

ha=mn=mm

hf=1.25mn=mm

h=ha+hf=mm

c=hf-ha=mm

da1=d1+2ha=mm

da2=d2+2ha=mm

df1=d1-2hf=mm

df2=d2-2hf=mm

已知：

T出=Nm

n1=r/mini低=

选材：

小齿轮用40MnB调质，大齿轮用45钢调质

精度等级：

8级

齿宽系数：

φd=0.8

初选β=15°

按闭式软齿面传动设计计算

查表11-5取SH=1.0SF=1.25

小齿轮

σHim=MPaσFE=Pa

大齿轮

σHim=MPaσFE=Pa

[σH1]=σHim/SH=MPa

[σF1]=σF1/SH=MPa

[σH2]=σHim/SH=MPa

[σF2]=σF2/SH=MPa

查表得ZE=188u=53.93ZH=K=1.1Zβ=√cosβ=0.983

初算小齿轮直径