机械设计基础课程设计-- 带式输送机传动装置设计说明书

带式输送机传动装置设计说明书材料与建筑工程学院 09冶金工程第一章课题题目及主要技术参数说明 (1)1.1 课题题目 (1)1.2 主要技术参数说明 (1)1.3 传动系统工作条件 (1)1.4 传动系统方案的选择 (1)第二章减速器结构选择及相关性能参数计算 (2)2.1 减速器结构 (2)2.2 电动机选择 (2)2.3 传动比分配 (3)2.4 动力运动参数计算 (3)第三章带的传动设计计算 (4)3.1确定计算功率 (4)3.2选普通V带型号 (4)3.3球大小带轮基准直径 (5)3.4验算带速 v (5)3.5求V带基准长度和中心距 (5)3.6验算小带轮包角 (5)3.7求V带的根数Z (5)3.8求作用在带轮轴上的压力 (5)第四章齿轮的设计计算 (6)4.2 齿轮几何尺寸的设计计算 (7)4.3校核齿根弯曲疲劳强度 (8)4.4齿轮几何参数计算 (9)4.5 齿轮的结构设计 (9)第五章轴的设计计算 (10)5.1 轴的材料和热处理的选择 (10)5.2 轴几何尺寸的设计计算 (10)第六章轴承、键和联轴器的选择 (11)6.1 轴承的选择及校核 (11)6.2 键的选择计算及校核 (11)6.3 联轴器的选择 (12)第七章减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算及装配图 (13)7.1 润滑的选择确定 (13)7.2密封形式 (13)7.3减速器附件的选择确定 (14)7.4箱体主要结构尺寸计算 (14)第八章设计小结 (15)参考文献 (15)第一章课题题目及主要技术参数说明1.1课题题目带式输送机传动系统中的减速器。

要求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及V带传动。

1.2 主要技术参数说明输送带的最大有效拉力F=2600N，输送带的工作速度V=1.4 m/s，输送机滚筒直径D=360 mm。

1.3 传动系统工作条件带式输送机在常温下连续工作、单向运转；空载起动，工作载荷较平稳；两班制（每班工作8小时），要求减速器设计寿命为5年，大修期为1年，中批量生产；三相交流电源的电压为380/220V。

1.4 传动系统方案的选择图1 带式输送机传动系统简图计算及说明结果第二章 减速器结构选择及相关性能参数计算2.1 减速器结构本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构。

2.2 电动机选择（一）工作机的功率P ww P =FV/1000w η=2600×1.4/（1000×0.95）=3.83kww η是带式输送机的功率取0.95（二）总效率总η经查表，弹性联轴器一个4η=0.99；滚动轴承两对2η=0.99；圆柱齿轮闭式一对3η=0.97；V 带开式传动一幅1η=0.95；卷筒轴滑动轴承润滑良好一对5η=0.98.总η=1η2η3η4η5η=0.8762（三）所需电动机功率P)(4.3723.83/0.876/0KW P P w ===总η 考虑1.0—1.3的系数，电动机额定功率m P =（1.0—1.3）0Pm P =4.37—5.68查《机械零件设计手册》得m P =5.5KW（四）确定电动机的转速运输带卷筒轴转速w n =60×1000m v ／（πD ） =74.30r ／min已知工作机V=1.4m/s D=360mmw F =2600NP w =3.83KWP =4.37KWm P =5.5KWw n =74.30r/min总传动比总i ==w mn n ／6—20 所以电动机的转速m n =445.8—1486电动机选用 Y132M2-6参数如下：额定功率m P =5.5KW.电动机转速m n =960r ／min2.3 传动比分配工作机的转速n=60×1000v/（πD ） =60×1000×1.4/(3.14×30) =74.30r ／minmin)/(92.123.74/960/r n n i w ===满总取 23.3=带i 则12.92/==带总齿i i i /3.23=42.4 动力运动参数计算（一）转速n0n =满n =960min ）I n =0n /带i =满n /带i =960/3.23=297.21（r/min ） II n =I n /齿i =297.21/4=74.30（r/min ）III n =II n =74.30（r/min ）（二）功率P)(5.50kw P P d ==)(5..250.955.501kw P P =⨯==带η )(5.0415750.990.975.2512kw P P =⨯⨯==轴承齿轮ηη )(4.941247660.990.99041575.523kw P P =⨯⨯==轴承联轴器ηη（三）转矩T5.5/9609550/9550000⨯==n P T=54.7135(N ﹒m)电动机选用：Y132M2-6总i =12.9223.3=带i齿i =4)(167.8883.230.9554.713501m N i T T ⋅=⨯⨯==带带η 40.990.98888.16712⨯⨯⨯==齿轴承齿轮i T T ηη = 658.12(N ﹒m)10.990.9912.65823⨯⨯⨯==齿带轴承联轴器i T T ηη = 645.02(N ﹒m )将上述数据列表如下：轴号功率 P/kWN/(r.min -1) T /(N ﹒m) iη0 5.5 960 54.71353.230.961 5.25 297.21 167.8882 5.041575 74.30 658.12 4 0.97 34.9412474.30645.0210.98第三章 带传动的设计计算3.1确定计算功率c Pc P =p K A查表得A k =1.2 c P =1.2×5.5=6.6KW3.2选普通V 带型号根据c P =6.6KW ，0n =960r/min 查表得坐标点位于A 型与B 型交界处。

按B 型选用计算3.3球大小带轮基准直径dc P =6.6kw选B 型1212)/(d n n d =（1-ε）=396mm由表查得取2d =400mm3.4验算带速 vs m n d v/28.610006011=⨯=π带速在5——25m/s 范围内合适3.5求V 带基准长度和中心距初步选取中心距mm d d a 5.787)(5.1210=+=取mm a 8000=符合)(2)(7.021021d d a d d +〈〈+由公式得带长21221004)()(22a d d d d a L -+++=π=2444.88mm 查表得对B 型带选用mm L d 2500=由式计算实际中心距a ≈ m m L L a d 5.82720=-+3.6验算小带轮包角0012011613.57180=--=ad d a3.7求V 带的根数Z()la ck k p p p z 00∆+=由min/9600r n =，mmd 1251=查表得KWp 64.10=2d =400mmV=6.28m/s0a =800mmdL =2500mma≈827.5mm1161=a0p =1.64kwi =3.265由式得传动比()265.3112=-=ξd d i 查表得kw p 30.00=∆ 由01161=a 查表得95.0=a k ，03.1=l k由此可得Z=3.477则取Z=43.8求作用在带轮轴上的压力查表得q=0.17kg/m 由式得单根普通V 带的初拉力N qv k ZvP F a 22115.2500200=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=作用在轴上的压力NazF F Q 248.17432sin 210==第四章 齿轮的设计计算4.1 齿轮材料和热处理的选择（1）运输机为一般工作机，速度不高，选用7级精度（2）小齿轮选用45号钢，调质处理，HB ＝236；大齿轮选用45号钢，正火处理，HB ＝190 （3）初选小齿轮的齿数为1z =24，大齿轮的齿数2z =u 1z =4×24=964.2 齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按照齿面接触疲劳强度设计由设计公式进行计算321112⎪⎪⎭⎫⎝⎛+ψ≥H EH d z z kT d σμμ0p ∆=0.30kwZ=40F =221NQ F =1743.248N1z =24，2z =96K=1.3（1） 根据工作条件选取载荷系数K=1.3 （2） 计算小齿轮传递的转矩31109550⨯=T ×11n p =52227N ·mm（3） 选取齿宽系数1=ψd。

（4） 由表查得材料的弹性影响系数aE MP z 8.189=，标准齿轮5.2=H z（5） 由表查得a H a H MP MP 530,5802lim 1lim ==σσ,（6）由式计算应力循环次数911102112.260⨯==h jL n N 2N =0.5528×910（7）查表得接触疲劳寿命系数90.01=H N K :95.02=H N K（8）计算接触疲劳许用应力取失效率为1%，安全系数S=1，由式得[]a H HN H H MP S K 52219.0580lim11lim 1=⨯==σσ[]a H HN H H MP S K 5.503195.0530lim22lim 2=⨯==σσ （9）计算小齿轮分度圆直径1d ，代入[]H σ中较小值321112⎪⎪⎭⎫⎝⎛+ψ≥H EH d z z kT d σμμ=84.48（10）确定齿轮参数1T =52227N ·mm1=ψdEz =189.8M ap5.2=H z1N =2.2112×9102N =0.5528×910[]1H σ=522Ma p[]2H σ=503.5Ma pm=41d =96mm52.311'==z d m 由表查得m=4 mm mz d 9624411=⨯==mm mm d b d 969611=⨯==ψ4.3校核齿根弯曲疲劳强度（1）由表查得齿形系数和应力修正系数为：65.21=Fa Y ，58.11=Sa Y ，226.22=Fa Y 764.12=Sa Y（2）由应力循环次数查图得弯曲疲劳寿命系数85.01=FN K ,88.02=FN K(3)有图查得两齿轮的弯曲疲劳强度极限分别为MPa FE 5001=σ，MPa FE 3802=σ（4）计算弯曲疲劳许用应力。

取弯曲疲劳安全系数S=1.4， 由式得[]a F FB FE F MP S K 57.3034.185.0500lim111=⨯==σσ[]a F FN FE F MP S K 86.2384.188.0380lim222=⨯==σσ(5)计算圆周力N d T F t 06.1088211==（6）计算齿轮齿根弯曲应力。