机械设计课程设计---设计带式输送机传动装置

机械设计课程设计---设计带式输送机传动装置目录一、选择电动机二、确定传动装置的总传动比和分配传动比三、计算传动装置的运动和动力参数四、减速器的结构五、传动零件的设计计算六、轴的计算七、键的选择和校核八、轴承的的选择与寿命校核九、联轴器的选择十、润滑方法、润滑油牌号设计带式输送机传动装置参考传动方案：原始数据：题号7参数运输带工作拉力2500 F(kN)运输带工作速度 1.1υ(m/min)卷筒直径D(mm) 400已知条件:=0．96(包括滚筒与轴承的效率损1．滚筒效率ηj失)；2．工作情况两班制，连续单向运转，载荷较平稳；3．使用折旧期 3年一次大修，每年280个工作日，寿命8年；4．工作环境室内，灰尘较大，环境最高温度35℃；5．制造条件及生产批量一般机械厂制造，小批量生产。

计算及说明一、选择电动机(1) 选择电动机的类型按工作要求和条件，选用三相笼式式异步电动机，封闭式结构，电压380V ，Y 型。

（2） 选择电动机的容量电动机所需功率计算工式为：（1）P d=w aP η KW ，（2） P w=1000Fv Kw因此P d=1000aFv ηKw 所以由电动机至卷筒的传动总功率为：3212345aηηηηηη=式中：1η，2η，3η，4η，5η分别为带传动、轴承、齿轮传动、连轴器和卷筒的传动效率。

取1η=0.96(带传动)，2η=0.98（滚子轴承），3η=0.97, 4η=0.99, 5η=0.94. 则：a η=0.96⨯30.98⨯20.97⨯0.99⨯0.94=0.79又因为: V =1.1m/s所以: P d=1000aFvη=2500 1.110000.79⨯⨯=3.48 Kw(3) 确定电动机的转速 卷筒轴工作转速为 n=601000601000 1.152.553.14400v D π⨯⨯⨯==⨯r/min 按表1推荐的传动比合理范围,取一级齿轮传动的传动比'1i =2~4,二级圆柱齿轮减速器的传动比'2i =8~40,则总的传动比范围为 'ai =16~160 ,所以电动机转速的可选范围为:'dn ='ai n = (16~160)⨯52.55= 841~8408 r/min 符合这一范围的同步转速有:方案电动机型号额定功率edP Kw 电动机转速 r/min电动机质量K g同步转速 异步转速 1Y112M -2 4 3000289452 Y112M - 4 4 15001440 433 Y162M1-64 1000960731000r/min 、1500r/min 、3000r/min根据容量和转速,由机械设计课程设计手册查出有三种适用的电动机型号,因此有四种传动比方案,如下表:选用Y112M-2电动机：型号额定功率满载时起动电流额定电流起动转矩额定转矩最大转矩额定转矩转速r/min电流(380v时)效率% 功率因数Y132S1 -25.5 2900 38.7 78 0.80 5.2 2.2 1.8低转速电动机的级对数多，外廓尺寸用重量都较大，价格较高，但也以使传动装置总传动比减小，使传动装置的体积、重量较小；高转速电动机则相反。

因此综合考虑，分析比较电动机及传动装置的性能，尺寸、重量、极数等因素，可见方案1比较合适。

所以，选定电动机型号为Y112M -2二、确定传动装置的总传动比和分配传动比由电动机的的型号Y112M-2 ，满载转速2890/min mn r =（1）总传动比289055.052.55m a n i n ===（2）分配传动装置传动比 0ai i i =式中0i 表示滚子链传动比，i 表示减速器传动比。

初步取0i =2.5 ，则减速器传动比为：055.022.22.5a i i i ===（3）分配减速器的各级传动比按展开式布置。

考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相近，可由图12展开式线查得 1i =5.8, 则：2122.03.795.8i i i ===。

三、计算传动装置的运动和动力参数为了进行传动件的设计计算，要推算出各轴的转速和转矩。

如将传动装置各轴由高速至低速依次为I 轴、II 轴、III 轴……，以及i 、1i ，……为相邻两轴间的传动比；01η、12η，……为相邻两轴间的传动效率；IP 、IIP ，……为各轴的输入功率（Kw ）；IT 、IIT ，……为各轴的输入转矩（N m ）； In 、IIn ，……为各轴的转速（r/min ）；（1） 各轴的转速 I 轴0m I n n i =289011562.5== r/min II 轴 11156199.35.8I II n n i === r/min III 轴 2199.352.593.79II III n n i === r/min卷筒轴 52.59IV II n n == r/min(2) 各轴输入功率 I轴011 3.480.96 3.34I d d P P P Kwηη===⨯=II轴1223 3.340.980.97 3.18II I I P P P Kwηηη===⨯⨯=III轴2323 3.180.980.97 3.02III II II P P P Kwηηη===⨯⨯=卷筒轴34243.020.980.99 2.93IV III III P P P Kw ηηη===⨯⨯=各轴输出功率 I轴'2 3.340.98 3.27I I P P Kwη==⨯=II轴'2 3.180.98 3.12II II P P Kwη==⨯=III 轴'23.020.98 2.96IIIIIIP P Kw η==⨯=卷筒轴'5 2.930.96 2.75IV IV P P Kwη==⨯=（3） 各轴输入转矩电动机轴输出转矩为：3.48955014.502890dT N m =⨯= I 轴 0010114.50 2.50.9627.60I d d T T i T i N mηη===⨯⨯=II轴11212327.60 5.80.980.97152.17II I I T T i T i N mηηη===⨯⨯⨯=III轴223223152.17 3.790.980.97548.24III II II T T i T i N mηηη===⨯⨯⨯=卷筒轴24548.240.980.99531.90IV III T T N mηη==⨯⨯=各轴输出转矩 I轴'227.600.9827.05I I T T N mη==⨯=II轴'2152.170.98149.13II II T T N mη==⨯=III轴'2548.240.98537.28III III T T N mη==⨯=卷筒轴'5531.900.94500.00IV IV T T N mη==⨯=运动和动力参数计算结果整理于下表：轴名效率P （Kw ） 转矩 T （N m ） 转速n r/mi n转动比 i效率η输入输出 输入 输出电动机轴3.4814.50 28900.962.5I 轴 3.34 3.27 27.60 27.05 11560.95 5.8II 轴3.18 3.12 152.17 149.13 199.30.953.79III轴 3.02 2.96 548.24 537.28 25.59 0.971卷筒轴 2.93 2.75 531.90 500.00 52.59 0.94四、减速器的结构铸铁减速器机体结构尺寸表：名称符号数值机座壁厚δ8机盖壁厚1δ8机座凸缘厚度 b 12机盖凸缘厚度1b12机座底凸缘厚度2b20地脚螺钉直径f d20地脚螺钉数目n 4轴承旁联接螺栓直径1d16机盖与机座联接螺栓d12直径2联接螺栓d的间距l1802轴承端盖螺钉直径3d8窥视孔盖螺钉直径4d 6定位销直径 d 8d至外机壁距离1c26fd至外机壁距离1c221d至外机壁距离1c182d至凸缘边缘距离2c24 fd至凸缘边缘距离2c162轴承旁凸台半径1R22凸台高度h 49 外机壁至轴承座端面l50距离1圆柱齿轮外圆与内机∆10壁距离1圆柱齿轮轮毂端面与∆8内机壁距离2机座肋厚m 7机盖肋厚1m7轴承端盖外径2D126和135 轴承端盖凸缘厚度t 10轴承旁联接螺栓距离s 146、186、170五、传动零件的设计计算第一对齿轮（高速齿轮）1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）按卷扬机传动方案，选用直齿圆柱轮传动； （2）精度等级选7级精度（GB10095-86） （3）材料选择。

由表10-1（常用齿轮材料及其力学特性）选择小齿轮为40Cr （调质），硬度为280HBS ，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS 。

（4）选小齿轮齿数为 1Z =20，大齿轮齿数2115.820116Z i Z ==⨯=其中i=u2、按齿面接触强度设计公式如下：[]213112.32()t E t d H K T Z u d u σ±≥∅（1）确定公式内的各值计算 1）、试选tK =1.34）、计算小齿轮传递的转矩5413.3495.510 2.759101156T N mm =⨯⨯=⨯5）、由表10-7选取齿宽系数d∅=16）、由表10-6查得材料的弹性影响系数EZ =189.812aMP7）、由图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮接触疲劳强度极限lim1H σ=600aMP ，大齿轮的接触疲劳强度极限lim 2H σ=550aMP8）、由式（10-30） N=601n j hL 计算应力循环次数。

1N =60⨯1156⨯1⨯（2⨯8⨯280⨯8）=92.48610⨯.2N =92.486105.8⨯=84.28610⨯9）、由图10-19查得接触疲劳寿命系数1HN K =0.95,2HN K =0.9810）、计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数S=1，由式（10-12）得：[]1lim11HN H H Ksσσ==0.95⨯600=570aMP[]2lim22HN H H K sσσ==0.98⨯550=539aMP (2) 计算1）、试算小齿轮分度圆直径2431 1.3 2.75910 5.81.189.82.32()1 5.8539t d ⨯⨯+≥=40.230mm2)、计算圆周速度11601000t d n V π=⨯=3.1440.2301156601000⨯⨯⨯=2.43 m/s 3）、计算齿宽b 及模数ntm1d tb d =∅=1⨯40.230=40.230 mm11tt d m Z ==40.23020=2.012 mmh=2.25⨯tm =2.25⨯2.012=4.53mmb/h=40.230／4.53=8.884）、计算载荷系数K 已知使用系数1AK=。