带式运输机的传动机构综述.docx

带式运输机的传动机构综述.docx

《带式运输机的传动机构综述.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《带式运输机的传动机构综述.docx（51页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

带式运输机的传动机构综述

带式运输机的传动机构

图2.394414885

1设计任务书----------------------------------------------------------------------------------------------1

2、电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算-------------------------------3

3、传动零件的设计计算（确定齿轮传动的主要参数）---------------------------6

4、轴的设计计算及校核及滚动轴承的选择和计算---------------------------------16

5、箱体设计及说明---------------------------------------------------------------------------27

6、键联接的选择和计算--------------------------------------------------------------------29

7、联轴器的选择------------------------------------------------------------------------------31

8、润滑和密封的选择-----------------------------------------------------------------------32

9、减速器附件的选择及说明--------------------------------------------------------------32

10、设计总结-----------------------------------------------------------------------------------33

参考资料-------------------------------------------------------------------------------------33

1、设计任务书

1.1课程设计的设计内容

设计带式运输机的传动机构，其传动转动装置图如下图-1所示。

1、电动机2、联轴器3、二级圆柱齿轮减速器4、联轴器5、卷筒6、运输带

图1.1带式运输机的传动装置

1.2课程设计的原始数据

已知条件：

①运输带的工作拉力：

F=2200N；

②运输带的工作速度：

v=1.00m/s；

③卷筒直径：

D=300mm；

④使用寿命：

10年（其中带、轴承寿命为3年以上）；

⑤工作条件：

用于码头运型砂，单班制，有轻微振动。

1.3课程设计的工作条件

设计要求：

①误差要求：

运输带速度允许误差为带速度的±5%；

②工作情况：

连续单向运转，载荷平稳；

③制造情况：

小批量生产。

2、电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算

1.电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算；

（1）选择电动机的类型

按要求选择Y系列三相异步电动机，电压380V

（2）选择电动机的容量

电动机所需工作功率为：

P

＝P

/η

工作机需要的工作功率：

=F*V=2200Nm*1.00m/s=2200w=2.2kw

滚动轴承的传动效率为

闭式齿轮的传动效率为

联轴器的效率为

传动滚筒的效率为

带效率

动机的功率为

=2.2kw/0.80=2.75kw

因载荷工作时有轻微振动，电动机额定功率

略大于P即可。

由表16-1，Y系列电动机技术数据，选动机的额定功率

为3.0kw

（3）确定电动机的转速

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格减速器的传动比，选定型号为Y100L-4的三相异步电动机，额定功率为3.0kw，满载转速

1420r/min，同步转速1500r/min。

2.确定传动装置的总传动比和分配传动比

（1）总传动比

卷筒的转速v1=v/（Π*D）*60=63.69r/min

由选定的电动机满载转速

和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为

＝

/n＝1420/63.69=22.3

（2）各级传动装置传动比

高速级传动比为

＝5.38

则低速轴传动比

＝

＝22.3/5.38=4.14

3.计算传动装置的运动和动力参数

电机轴：

P0=Pd=2.75KW

n0=1420r/minT0=

=18.49N

高速轴：

 P1=P1*n01=2.75*0.99=2.72KW

n1=n0=1420r/minT1=

=18.29N

中间轴：

  P2=P1*n12=2.72*0.97*0.95=2.51KW

n2=

=1420/5.38=263.94r/minT2=

=90.82N

低速轴：

P3=P2*n23=2.51*0.97*0.95=2.31KW

n3=

=263.94/4.14=63.75r/minT3=

=346.05N

滚筒轴：

P4=P3*n34=2.31*0.95*0.96=2.11KW

n4=n3/1=63.75/1=63.75r/minT4=

=316.09N

运动和动力参数结果如下表：

功率PKW

转矩TNm

转速r/min

电动机轴

2.75

18.49

1420

高速轴

2.72

18.29

1420

中间轴

2.51

90.82

263.94

低速轴

2.31

346.05

63.75

滚筒轴

2.11

316.09

63.75

3、传动零件的设计计算（确定齿轮传动的主要参数）

A高速齿轮的计算

1选精度等级、材料及齿数

（1）材料及热处理；

选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。

（2）精度等级选用7级精度；

（3）试选小齿轮齿数z1＝24，

大齿轮齿数z2＝z1*i=24*5.38=129.12；故取129

选螺旋角，初选螺旋角

=14

2按齿面接触强度设计

因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算。

（1）确定公式内的各计算数值

1）试选Kt＝1.6

2）选取尺宽系数φd＝1

3）材料的区域系数ZH＝2.433

4）

5）小齿轮传递的转矩为18.29N.m

6）材料的弹性影响系数ZE＝189.8

7）小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1＝600MPa

大齿轮的解除疲劳强度极限σHlim2＝550MPa

8）计算应力值环数

N

=60n

j

=60×1420×1×（1×8×300×10）

=2.045×10

h

N

=2.045×10

/3.23=6.33×10

h

9）查得：

K

=0.92K

=0.95

10）齿轮的接触疲劳需用应力

取失效概率为1%,安全系数S=1,

[

]

=

=0.92×600=552

[

]

=

=0.95×550=522.5

许用接触应力

（2）设计计算

①小齿轮的分度圆直径d

=

②计算圆周速度

③计算齿宽b和模数

计算齿宽b

b=

=31.50mm

初选螺旋角

=14

=

④计算齿宽与高之比

h=2.25m

t=2.25*1.31=2.95

=

=10.68

⑤计算纵向重合度

=0.318

=1.903

⑥计算载荷系数K

使用系数

=1.25

根据

7级精度,查课本由

表10-8得

动载系数K

=1.18

查课本由

表10-4得K

==1.446

查课本由

表10-3得:

K

=

=1.4

故载荷系数:

K＝K

K

K

K

=1.25*1.18*1.4*1.35=2.79

⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径:

d

=d

=31.5×

=37.91

⑧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:

≥

1）确定公式内各计算数值

①计算载荷系数K

K＝K

K

K

K

=1.25*1.18*1.4*1.35=2.788

②  轴向重合度1.903

螺旋角影响系数0.88

③  计算当量齿数

z

＝z

/cos

＝24/cos

14

＝26.27 

z

＝z

/cos

＝119/cos

14

＝141.23

④查取齿形系数

Y

＝2.592Y

＝2.211

⑤ 应力校正系数Y

Y

＝1.596 Y

＝1.775

 ⑥弯曲疲劳寿命系数:

K

=0.86K

=0.93

⑦   弯曲疲劳应力

[

]

=

[

]

=

⑧ 计算大小齿轮的

大齿轮的数值大.选用.

2）设计计算

①计算模数

按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m

=1.5mmz

=

=20.4取21

那么z

=109.6取110

 3几何尺寸计算

（1）计算中心距

a=

=

=101.26

将中心距圆整为102

（2）按圆整后的中心距修正螺旋角

=arccos

因

值改变不多,故参数

等不必修正.

（3）计算大.小齿轮的分度圆直径

d

=

=32.50

d

=

=170.23

（4）计算齿轮宽度

B=

圆整的

B低速齿轮的计算

1选精度等级、材料及齿数

（1）材料及热处理；

选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。

（2）精度等级选用7级精度；

（3）试选小齿轮齿数z1＝24，大齿轮齿数z2＝100；

2按齿面接触强度设计

（1）确定公式内的各计算数值

1）试选Kt＝1.6

2）选取尺宽系数φd＝1

3）材料的区域系数ZH＝2.435

4）

则

5）小齿轮传递的转矩为90.82N.m

6）材料的弹性影响系数ZE＝189.8Mpa

7）小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1＝600MPa

大齿轮的解除疲劳强度极限σHlim2＝550MPa

8）计算应力值环数

N

=60n

j

=60×263.94×1×（1×8×300×10）

=3.80×10

h

N

=3.80×10

/3.23=1.18×10

h

9）查得：

K

=0.96K

=0.98

10）齿轮的接触疲劳需用应力

取失效概率为1%,安全系数S=1,

[

]

=

=0.96×600=576

[

]

=

=0.98×550=539

许用接触应力

（2）设计计算

①小齿轮的分度圆直径d

=

②计算圆周速度

③计算齿宽b和模数

计算齿宽b

b=

=52.90mm

计算摸数m

初选螺旋角

=14

=

④计算齿宽与高之比

h=2.25m

t=2.52*2.14=4.81mm

=

=11.36

⑤计算纵向重合度

=0.318

=1.903

⑥计算载荷系数K

使用系数

=1.25

根据

7级精度,查课本由

表10-8得

动载系数K

=1,

查课本由

表10-4得K