带式运输机的传动装置设计.docx
课程设计说明书课程名称：机械设计题目名称：带式运输机传动装置的设计班级：2023级专业_班姓名：学号：指导教师:评定成绩:教师评语:1、设计任务书一2、系统总体方案设计一3、电动机的选择4、传动系统的运动和动力参数计算5、传动零件的计算-6、轴的计算7、键连接的选择和计算-8、减速器附件的选择9、润滑与密封10、设计小结11、参考资料-指导老师签名：2023年月日目录344-57-12-17-1719-20211 课程设计任务书课程设计题目：1.1. 式运输机传动装置设计原始数据：数据编号1234567运送带工作拉F/kN1.92.4533.83.544.5运输带工作速度v/（ms）11.11.21.31.41.82.0卷直径D/mm400400400450450400450条件1）工作条件：一班制，连续单向运转、载荷平衡，室内工作，有灰尘（已考虑）2）使用期限：十年、大修期三年3）生产批量：10台4）生产条件：中等规模机械厂，可加工7-8级精度齿轮及蜗轮5）动力来源：电力、三相交流、电压200/300伏6）运输带速度允许误差：±5%设计要求1.编写设计计算说明书一份。2 .完成减速器装配图一张（A。图纸）。3 .减速器主要零件的工作图2张。1.2. 设计步骤1. 3.1传动装置总体设计方案本组设计数据：第1组数据：运送带工作拉力F/kN_运输带工作速度v（ms）1.1卷筒直径D/mm320D传动方案拟定简图如下列图1一一二级站开始圆柱齿轮减速器2传送带3联轴器4电动机图1:（传动装置总体设计图）2）该方案的优缺点：二级展开式圆柱齿轮减速器具有传递功率大，轴具有较大刚性制造简单,维修方便,使用寿命长等许多优点,在工业上得到广泛应用。1.3.2.电动机的选择F = 300ON V = ms A= 3.3k 卬 D = 320mm ¾ = 0.8681）选择电动机的功率工作机的有效功率为：Pn=f0=3000×1（000=3.3kw从电动机到工作机传送带间的总效率为：%=tJixtJiXThX7Js=096×0.994×0.982×0.99×0.99=0.868由机械设计根底课程设计表13-7可知：71：卷筒传动效率0.962:滚动轴承效率0.991球轴承,稀油润滑）：齿轮传动效率098（7级精度一般齿轮传动）：联轴器传动效率0.99（弹性联轴器）：联轴器传动效率0.99（弹性联轴器）所以电动机所需工作功率为PPd一330.868Pd=3.8kw3）确定电动机转速nw = 65.65 r min按手册推荐的传动比合理范围，二级展开式圆柱齿轮减速器传动比G=840而工作机卷筒轴的转速为4=W=LIX6%14X0.32=65,65(rmin)所以电动机转速的可选范围为nd-1卬=(840)X65.65r/min=(525.22626)rmin符合这一范围的同步转速有(750rmin>100Omin、1500min和3000rmin四种，可查得四种方案，见下表。可选电动机参数比拟方案电动机型号额定功率kW电动机转速/(rmin)同步转速满载转速1Y112M-24300028902Y112M-44150014403Y132M1-6410009604Y160M1-84750720综合考虑减轻电动机及传动系统的重量和节约资金，选用第三种方案。因此选定电动机型号Y132M1-6,其主要性能参数见下表。Y132M1-6电动机主要性能参数表电动机型号额定功率(kw)满载转速(rmin)堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩选定电动机型号V132M1-6Y132M1-649602.02.0电动机的主要安装尺寸和外形如下表:中心高外型尺寸底脚安装地脚螺轴伸装键部位LX(AC/2+AD)XHD8尺寸AXB栓孔直径K尺寸DXE尺寸FXGD132515×345×315216×1781238×8010X381. 3.3.计算传动装置的总传动比Zz并分配传动比(1) .总传动比之为i_2_960/_2勺一一Z65.6514z(2) .分配传动比=Mn其中：%为高速级传动比，M为低速级传动比，且z1=(1.1-1.5)考虑润滑条件等因素，取i=1.4ZH初定Z1=4.47Zii=3.184 .计算传动装置的运动和动力参数该传动装置从电动机到工作机共有三轴，依次为I轴II轴In轴=14.2I轴Pi = Pd42 =3.72kvvlII轴Pu Px22 3.61vvznIH轴4=6% =3.5k W卷筒轴P卷=4l52 = 3.43 AVV4. 2.各轴的转速分1轴hi = nm = 960 r/ min= 4.47= 3.18:3.72女卬=3.6IZW5 .1各轴的输入功率II轴II=-=215minl几Hi轴=-67rminzII卷筒轴凡.=67"min4.3. 各轴的输入转矩各轴输入转矩工、TinT111(Nm)分别为：电动机轴=9550-=9550×-=39791.6677Vmm0%960【轴Tx=9550生=9550×=37006.25Nmm1 hi960U轴71=9550=9550×=16035163NmmnjJ215P35111轴Tm=9550为=9550×-=498880.5977Vmm11hi67P/343卷筒轴T卷=9550=9550×=488902985mmn卷67将机械传动系统运动和动力参数的计算数值列于下表：Eu=3.5AwP卷=3A3kwni=96()rninll=215r/nin¾ll=67r/ninnw=67Iiin计算工程I轴11轴HI轴卷筒轴功率kW3.723.613.53.43转速(rmin)9602156767转矩(Nmm)3.7×1041.6×1054.99×1054.89×IO5传动比4.473.181效率0.970.970.986 .齿轮的设计6.1. 高速级大小齿轮的设计6.1.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数(1)按简图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动(2)运输机为一般工作机器，速度不高，应选用7级精度(3)材料选择。由机械设计表IOT选择材料小齿轮：45钢(调质)，硬度为280HBS,大齿轮：45钢(调质)，硬度为240HBS二者材料硬度差为40HBS选小齿轮齿数4=21,那么大齿轮齿数Z2=i,=93.87,取Z2=94既磬圆和(5)按软齿面齿轮非对称安装查表10-7,取齿宽系数中”=1.0,加姓由7级精度5. 1.2初步设计齿轮主要尺寸小齿轮材料(1)设计准那么：先由齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度计算。两者比45Cr(调质)拟校核。大齿轮材料为45钢(调质)(2) .按齿面接触疲劳强度设计，即Z1=21Z2=941)确定公式内的各计算数值(1) .试选载荷系数K,=1.3(2) .计算小齿轮传递的转矩=I=3.7006×IO4?7-mm(3) .由机械设计表10-6查得材料系数Ze=189.8M¾2(4) .由机械设计图10-21(d)按齿面硬度查得：小齿轮的接触疲劳强度极限=600；大齿轮的接触疲劳强度极限。川加2=550MRz(5) .计算应力循环次数N=601117L=60×960×l×(10×300×8×D=1.382×10M=l38xl()9=3092l08214.47(6) .由机械设计图10T9取接触疲劳寿命系数K叫=0.90；KHN2(7) .计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,平安系数S=Illx=勺科=OgOx6ooMPa=540MPaS=0.91fi2=>"NGm2=0.91X55。MPQ=500.5MP。S2).计算(I).试算小齿轮分度圆直径4,代入。中较小的值。4,2.323Kt工+1(ZE2dU6=2.32XW1.3x3.7x104537(189.8)21447500.5=47.28Imm(2).计算圆周速度u。dlnx_x47.281X96()V60×1OOO60×100()=2.38m/5(3) .计算齿宽b。b=<X公=47.28Imm(4) .计算齿宽与齿高之比:n期4,47.281C模数m.=2.251nnZ121齿高h=2.25wz=2.25×2.251=5.065mm工生理=9.335h5.065(5).计算载荷系数根据u=2.38ms,7级精度，机械设计图10-8查得动载系数KV1.05直齿轮Ka=KFa=1；由机械设计表10-2查得使用系数KA=1；由机械设计表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支撑非对称分布时,K即=1.419；由中=9.335,KM=L419查机械设计图10-13得K,=1.3；故载荷系数K=KAKVKHaKHS=l×1.05×l×1.419=1.48995(6) .按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径1.3IKV,1.48995SyIzI=51.065x3/=53.44mm(7) .计算模数W=2=呈竺=2.54m切z1215.1.3按齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式公巴(2VH分(1) .确定公式内的各计算数值1)由机械设计图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限。阳=500MPa;大齿轮的弯曲强度极限分碇=38OMPa;2)由机械设计图10-18取弯曲疲劳寿命系数KFM=O85,KFN2=0883)计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳平安系数S=L4KFNlbFEl=°85x500=30357MPaF1S1.4lF2KFN2。FEZs0.88380-Ta-=238.86MPa4）计算载荷系数KK=KAKVKFaKf
