标准机械课程设计带式输送机.docx
标准机械课程设计带式输送机机械基础课程设计说明书题目名称：皮带运输机械传动装置专业：机械工程及自动化班级:学号学生姓名：指导教师姓名：日期：评定成绩：机也工程条机械基础课程设计说明书指导教师评语从课程设计工作态度、工作量，说明书结构、数据处理、论点论据、图表与格式，图纸质量及存在不足的综合评语：指导教师评阅成绩（按五级评分）：指导教师:（签名）一、设计任务书二、拟定传动方案三、电动机的选择四、计算传动装置的总传动比与分配各级传动比五、计算传动装置的运动与动力参数计算六、V带传动设计七、齿轮传送设计及润滑设计八、轴的结构设计与强度计算九、滚动轴承的寿命计算、润滑密封设计十、联轴器类型及型号的选择十一、普通平键连接设及校核计算十二、减速器附件的选择十三、润滑与密封十四、设计小结十五、参考资料一、设计任务原始数据：所设计的为二级齿轮减速器，最大有效应力F=8600N.速率:V=0.22mso圆筒直径D=320mm01、完成减速器装配草图一张（手绘）2、工作图：正是减速器装配图一张、轴与齿轮零件图两张（CAD绘制）3、编写设计说明书一份二、电动机设计步骤传动装置整体设计方案：本人设计数据：电动机最大有效应力F=8600N0速率：V=0.22mso圆筒直径：D=320mmo1、外传动机构为联轴传动2、减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器。3、该方案的优缺点：瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠、径向尺寸小、结构紧凑、重量轻、节约材料。轴向尺寸大，要求良机传动中心距相同。减速器横向尺寸较小，两大齿轮侵油深度能够大致相同。但减速器轴向尺寸及重量较大，高级齿轮的承载能力不能充分利用，中间轴承润滑困难，中间轴较长，刚度差，不仅能有一个输入与输出端，限制了传动布置的灵活性，原动机部分为Y型，封闭式结构，三相笼型异步电动机。总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，习惯工作条件，工作可靠,此外还结构简单，尺寸紧凑，成本低传动率高。三、电动机的选择1、选择电动机类型根据工作要求与条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构Y型,电压380V。2、选择电动机容量电动机所需工作效率为：Pd=-kwPW二FVI(X)OXTlkw=1.89kwPd=-=1.89×-.a=0.96×0.984×0.972×0.96×0.99=0.79aa因止匕：Pd=1.890.79=2.4kw因载荷平稳，电动机核定功率PW只需稍大于Pd即可，根据表12-1选取Pw=3kwo3、输送机卷筒轴的转速：60×1000Vlz1zf、nw=13.14Crmn)D按表1推荐的传动合理范围取V带传动的传动比i=24,二级圆柱齿轮减速器的传动比i2=840,则总传动比合理范围ia=16160,故电动机转速可选范围为：ia=&na=nwia=13.14×(16-160)=210-210011w(rmin)符合这一范围的同步转速有750、IoO0、1500、与3000rmin0综合考虑电动机的传动装置的尺寸、重量、价格与带传动减速器的传动比,因此选定电动机的型号Y132S-6,其性能：电动机型号额定功率kw满载转速r/min堵转转据最大转矩质量kg额定转矩额定转矩Y132S-639602.02.063四、计算传动装置的总传动比i总并分配传动比1、总传动比i总=皿=当_=73.06nw16.042、分配传动比i总二1，i剑，V带适合的传动比l=24,MXiv=2.8o.(i减=r=26.09),i减=i齿i2齿。IV按展开式布置，力齿=(1.31.5)i?齿.取iw=6.5i2齿，可计算出I2=3.92,i齿=26.09/6.5=4.01五、计算传动装置的运动与动力参数1、各轴转速：I轴：nI=.=342.86(rmin)iv960/2.811轴：n=*=52.75(rmin)L齿In轴：n11=号=13.15(rmin)齿卷筒轴：Iiiv=n11=13,15(rmin)2、各轴输入功率：I轴P=2.4XRv带=096(kw)11轴P2=PiXn轴承Xnl齿=2.304×0.98×0.97=2.19(kw)III轴P3=P2×n轴承Xn2齿=2.19X0.97X0.98=2.08(kw)卷筒轴：P4=2.08×0.98×0.99=2.02(kw)1 .各轴输出功率的计算I轴Pl=P电'%I=P电'带=226KWII轴Ph=p=p轴承齿=2.1462kw111 轴Pm=PlIFlIIll=PnF轴承F2齿=208kw卷筒轴pv=P11F1111V=PInF轴承1I联轴器=2.02kw3、各轴转矩：I轴Tl=9550XC=64.176(Nm)nII轴T2=9550X垦=396.57(Nm)nuIn轴T3=9550x221=1511.56(Nm)16.04卷筒轴：T4=9550×-=1466.52(Nm)16.04电动机轴：T=9550X&=23,875(Nm)将上述计算结果统计如下表，方便查找项目电动机I轴11轴11I轴卷筒轴转速（r/min）960342.8652.7513.1513.15功率P(kw)2.42.262.152.041.98转矩T(Nm)23.87562.89388.641481.331437.19六、V带传动设计1、计算Pc,选择胶带型号：长期连续工作，工作时间16小时。由表13-8查得:Ka=1.2Pc=KaP=1.2×3=3.6(kw)由Pc=3.6kw,11=n电=960(r/min)查图13-15得：使用A型胶带。2、确定带轮直径出与d2.取d1=100mm,d2=i0d(l-)=2.8×100×(l-0.02)=274mm取d2=280mmV=dn(60×100O)=×960×100/(60×100o)=5.03(ms)在525ms范围内3、确定中心距，带长，验算包角。0.7(d+d2)<<2(d1+d2)0.7(d+d2)=0.7×(100+280)=196,2(d+d2)=760Q=(196+760)2=478mm,取Q=50Omm初算带长：U=2÷(dl÷d2)+*i=1000+-×380+=1613mm22000查表132Ld=I600Kl=0.99实际中心距：a+Sll=500+16001-13=493.5mm22验算包角：a=180o-28°-iqq×57.3=159>120°适合。493.54、求V带根数：Z=S,由口=960(rmin),d=100mm,得Po=O.95kw(庶+阴)KaK,i=±=竺=2.86由表135zp=0.11kw由表13-5得，包角系数Ka=O.95P3.6dl(l-)98°7=36一(P0+P0)XKaXKL-(0.95+0.11)X0.95X0.99'.取Z=4根5、确定预拉力与作用在轴上的力:由表13-1查q值：q=0.1kgm口500R,2.5八2XX)2.95(25ln1.m2Fn=-(l)+qv=×(-1)+().1×5.03ZvKQ3×5.030.95a=97.7×1.63+2.53=148N1159Fq=2ZF0sin=2×4×48×sin-=1172N6.齿轮的设计（一）高速级齿轮传动的设计计算七、齿轮材料，热处理及精度考虑此减速器的功率及速度的限制，故大小齿轮都选用直齿轮1 1)齿轮材料及热处理材料：高速级小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为小齿轮为280HBS取小齿齿数Z524高速级大齿轮选用45#钢正火，齿面硬度为大齿为240HBSZ2=i×Z1=6.5X24=156取Z,=24.齿轮精度按GB/T100951998,选择7级，齿根喷丸强化。2 .初步设计齿轮传动的要紧尺寸按齿面接触强度设计d2rw±i2确定各参数的值：试选,=l.6查课本乙图1。-30选取区域系数Z=2.433由课本P214图10-26%=0.78%2=0.82贝Jq=0.78+0.82=1.6由课本尸皿公式10-13计算应力值环数N,=60n1j6=60X342.86×1×(2×8×300×6)=5925×109hN2=0.9115×108h查课本乙。31019图得：Khni三0.90Khn2=L02齿轮的疲劳强度极限取失效概率为1%,安全系数S=I,应用/公式10-12得:ll1=L=O.9O×600=540MPall、=1=1.02×550=561MPa1.Il-LS许用接触应力%=(%+匕L)/2=(540+561)/2=550.5MPa查课本由表10-6得：z£=189.8MPd由尸2o表10-7得：为二1T=95.5×IO5×pxmi=95.5×105×2.304/342.86=6418×104N.m3 .设计计算小齿轮的分度圆直径d“2r"+1(Z"Z.2dab2×1.6×6.418×1047.5z2.433×189.8x2JX×()=46.59/nwV1×1.656.5550.5计算圆周速度。60×1000= 0.836/53.14x46.59x342.8660×1000计算载荷系数K使用系数KJl根据y=0.836ms,7级精度，查课本由心表10-8得动载系数Ky=Lo5,查课本由6*表10-4得K即的计算公式:K期=.i2+o.i8(i+o.6%2)X为2+o.23X10-3Xb=1.12+0.18(l+0.6l)X1+0.23X10-3X49.53=1.417查课本由尸糕表10T3得:消尸L45查课本由%3表10-3得：KHQ=KFa=I故载荷系数：K=K人KrKaK必=1×1.05×IX1.417=1.49按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径dl=d17777=46.497三计算模数外mn-=竺也=1.96w“Z1244 .齿根弯曲疲劳强度设计由弯曲强度的设计公式dzVp确定公式内各计算数值小齿轮传递的转矩4=64.18kNm确定齿数z由因此硬齿面，故取z=24,Z?=iz】z16.5×24156 载荷系数KK=KaK.Kr.K=l×1.05×l×1.45=1.58 查取齿形系数Y&与应力校正系数Ya查课本由名表10-5得：齿形系数Yn=2.592YM=2.14应力校正系数YE=L596Ya=L83计算大小齿轮的豆区安全系数由表查得Sf=L4查课本由4M表10-20c得到弯
