1、带式输送机的传动装置机械设计课程设计说明书 机械设计课程设计计算说明书 设计题目：专用带式输机传动系统设计科学技术师范学院10级机制教育班设计人：胡兵指导老师：高英武2012年12月11日1. 设计任务2. 设计方案3. 电机选择4. 装置运动动力参数计算5.带传动设计 6.齿轮设计7.轴类零件设计8.轴承的寿命计算9.键连接的校核10.润滑及密封类型选择 11.减速器附件设计 1.设计任务 设计任务：设计带式输送机的传动机构，采用圆柱齿轮减速器。 原始数据：滚筒的有效圆周力 F=2.8 KN 运输带速度 V=1.2 m/s 滚筒直径 D=240 mm 工作条件：使用期限10年，二班制（每年按
2、300天计算）； 空载启动，载荷平稳； 运输物品：谷物； 单向传动，转速误差不得超过5%，小批量生产。2. 设计方案 方案图如下： 设计内容计算及说明结 果电动机选择装置运动和动力参数计算带传动设计齿轮设计轴类零件的设计键连接的校核低速轴上的轴承校核润滑及密封类型的选择减速器的附件设计3.1 电动机类型的选择 按工作要求和工作条件选用Y系列鼠笼三相异步电动机。其结构为全封闭自扇冷式结构，电压为380V。3.2 选择电动机的容量工作机有效功率P=,根据任务书所给数据F=2.8 KN，V=1.2。则有：P=3.36KW从电动机到工作机输送带之间的总效率为 =式中，分别为联轴器，轴承，齿轮传动，卷筒
3、和V带传动效率。据1表9.1知=0.99，=0.98，=0.97，=0.96，=0.96，则有： =0.99 =0.833所以电动机所需的工作功率为： P=2.953KW3.3 确定电动机的转速按推荐的两级同轴式圆柱斜齿轮减速器传动比i4和带的传动比i2.5。则系统的传动比范围应为：i=i=（04）（02.5）=010工作机卷筒的转速为 n= 所以电动机转速的可选范围为 n=i=（010）95.5 =（0955）符合这一范围的同步转速有750和1000两种，但是综合考虑电动机和传动装置的尺寸，质量和价格因素，决定选用同步转速为1000的电动机。据表6-1可选择Y132S6电动机，其主要参数如表
4、3.1所示 表 3.1 Y132S6型电动机主要参数电动机型号额定功率/KW满载转速（）Y132S-6 39602.2 2.2电动机型号中心高/mm总长/mmY132S-6132 600 4.1 传动装置总传动比和分配各级传动比1）传动装置总传动比 i=2）分配到各级传动比 因为i=已知带传动比的范围为2.5。故取i则i在4（容许35%)的范围内故合适。4.2 传动装置的运动和动力参数计算电动机：转速：n=960输入功率：P=P=2.953KW输出转矩：T=9.55=9.55 =2.94N1轴：转速：n=输入功率：P=PKW输入转矩：T=Ti=2.94 =6.773N2轴：转速：n=输入功率：
5、P=P =2.695KW输入转矩：T=2.695N卷筒轴：转速：n输入功率：P=P =2.695 =2.615KW输入转矩：T =2.695 =2.615N 表4.1 各轴运动和动力参数轴 号功率（KW）转矩（N）转速（）电机轴2.9532.949601轴2.8356.7734002轴2.6952.69595.5卷同轴2.6952.69595.55.1 确定计算功率P 表8-7查得工作情况系数K=1.1。故有： P=KP5.2 选择V带带型 据P和n有2图8-11选用A带。5.3 确定带轮的基准直径d并验算带速 （1）初选小带轮的基准直径d有2表8-6和8-8，取小带轮直径d=100mm。 （
6、2）验算带速v，有： v= =5.024 因为5.024在530之间，故带速合适。 （3）计算大带轮基准直径d d5.4 确定V带的中心距a和基准长度L (1)据2式8-20初定中心距a=500mm(2)计算带所需的基准长度 L2a+ =2（240+100）+ =1543.6mm由2表8-2选带的基准长度L=1600mm（3）计算实际中心距 a 5.5 验算小带轮上的包角5.6 计算带的根数z（1）计算单根V带的额定功率P由d和n查2表8-4a得 P=0.95KW据n=960，i=2.4和A型带，查28-4b得 P=0.11KW查2表8-5得K=0.96，K=0.99，于是： P=(P+P)K
7、K =（0.95+0.11）0.960.99 =1.007KW（2）计算V带根数z z=3.277 故取4根。5.7 计算单根V带的初拉力最小值（F）由2表8-3得A型带的单位长质量q=0.1。所以 （F）=500 =500 =134.24N应使实际拉力F大于（F）5.8 计算压轴力F压轴力的最小值为： （F）=2（F）sin=24134.240.99 =1063N5.9 带轮设计 （1）小带轮设计 由Y132S电动机可知其轴伸直径为d=38mm，故因小带轮与其装配，故小带轮的轴孔直径d=38mm。可知小带轮结构为腹板式。L=B=76mm C=19mm （2）大带轮设计 大带轮轴孔取32mm，
8、可知其结构为腹板式。L=B=64mm C=13mm6.1 减速级齿轮设计1.选定齿轮类型，精度等级，材料及模数 1）按要求的传动方案，选用圆柱斜齿轮传动； 2）运输机为一般工作机器，速度不高，故用7级精度；（GB1009588） 3）材料的选择。由2表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质）硬度为280HBS，大齿轮的材料为45钢（调质）硬度为240HBS，两者硬度差为40HBS； 4）选小齿轮齿数为Z=24，大齿轮齿数Z可由Z=i 得Z=100.5，取101； 5）初选螺旋角=14。2.按齿面接触疲劳强度设计 按公式： d （1）确定公式中各数值 1）试选K=1.3。 2）由2图10-30选
9、取区域系数Z=2.433 3）由3图16.2-10可得：=0.78，=0.87 则=0.78+0.87=1.65。 4）由2表10-7选取齿宽系数=1。 5）计算小齿轮传递的转矩，由前面计算可知： T=6.773N。 6）由2表10-6查的材料的弹性影响系数Z=189.8MP 7）由2图10-21d按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强度极限=600MP；大齿轮的接触疲劳强度极限=550MP。 8）由2图10-19取接触疲劳寿命系数K=0.90； K=0.95。 9）计算接触疲劳许用应力。 取失效概率为1，安全系数S=1，有 =0.9600=540MP =0.95550=522.5MP 所以= =5
10、31.25MP (2) 计算 1）计算小齿轮的分度圆直径d，由计算公式可得： d =46.84mm 2)计算圆周速度。 v= =0.981 3）计算齿宽b及模数。 b=146.84=46.84mm m=1.89mm h=2.25m=2.251.89=4.2525mm b/h=11.01 4）计算纵向重合度。 =0.318 =0.318124tan14=1.903 5）计算载荷系数K。 已知使用系数K=1，据v=0.981，7级精度。由2图10-8得K=1.08，K=1.417。由2图10-13查得K=1.35，由2图10-3查得K=K=1.4 故载荷系数： K=KKKK =1=2.14 6)按
11、实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径： d=d=46.84=55.31mm 7）计算模数m m=2.24mm3.按齿根弯曲疲劳强度设计 按公式： m（1）确定计算参数 1）计算载荷系数。 K=KKKK=1 =2.04 2）根据纵向重合度=1.903，由2图10-28查得螺角影响系数Y=0.88。 3）计算当量齿数。 Z=26.29 Z=110.56 4）查取齿形系数 由2表10-5查得Y=2.592，Y=2.216 5）查取应力校正系数 由2表10-5查得Y=1.596，Y=1.777 6）由2图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极=500MP，大齿轮的弯曲疲劳强度极限=380MP 7）由2
12、图10-18取弯曲疲劳寿命系数K=0.85，K=0.88 8）计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S=1.4，则有： =303.57Mp =238.86MP 9）计算大、小齿轮的 ，并加以比较 =0.01363 =0.01649 （2）设计计算 m 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取 m =1.8mm，已可满足弯曲疲劳强度，用接触疲劳强度算得分度圆直径d=55.31mm来计算应有的齿数。于是由： Z= = =29.8 取Z=30，则Z=4.1875=1264.几何尺寸计算（1）计算中心距 a= =144.7mm 圆整为145mm（2）按圆整后的中心距修正螺旋角 =arccos=arccos=14.47 因值在允许范围内，故等参数比用修正 （3）计算大，小齿轮的分度圆直径 d55.65mm d=233.74mm （4）计算齿轮宽度 b=55.65=55.65mm 圆整后取B=56mm B=61mm 5. 大小齿轮各参数见下表 高速级齿轮相关参数
