1、带式输送机传动系统的设计方案湖南工业大学机械设计设计题目：带式输送机传动系统设计班级：机设 1101学号： 11405701213姓名：黄桂明2018 年 12 月设计任务书错误！未定义书签第一章电动机的选择错误！未定义书签。1.1传动方案的拟定错误！未定义书签。1.2电动机的选择错误！未定义书签。1.3传动比的分配错误！未定义书签。1.4传动装置的运动和动力参数计算：错误！未定义书签。第二章斜齿圆柱齿轮减速器的设 82.1高速轴上的大小齿轮传动设计82.2低速轴上的大小齿轮传动设计11第三章轴的结构设计和计算 163.1轴的选择与结构设计 163.2中间轴的校核： 204.1. 联轴器的选择
2、和结构设计 274.2 联轴器的校核 27第五章 键联接的选择及计算 285.1 键的选择与结构设计 28 第六章滚动轴承的选择及计算 296.1 轴承的选择与结构设计 29 第七章 润滑和密封方式的选择 327.1 齿轮润滑 327.2 滚动轴承的润滑 328.1 减速器箱体的结构设计 338.2减速度器的附件33专业：机械设计 班级：机设1101姓名：黄桂明设计题目：带式输送机传动系统设计设计参数:传动方案输送带的牵引力F, 提升机鼓轮的直径D, mrh3)齿轮传动360060350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、工作载荷平稳。输送带工作速度 V的允许误差为士 5
3、%二班制 要 求减速器设计寿命为8年。大修期为23年，大批量生产，三相交 流电源的电压为380/220V 设计内容：1)装配图1张2)零件图3张3)设计说明书一份设计任务：设计带式输送机的传动系统，要求传动系统中含有两级圆柱斜齿轮减速器日期：2018-121、传动方案分析传动方案：电机T带传动T两级圆柱齿轮 斜齿）减速器T工作机给定条件：由电动机驱动，运输带工作拉力为 3600N,运输带速度为60n/min，提升机鼓轮直径为350mm要求：工作寿命为8年，每年300个工作日，每日工作16小时减速器类型选择：选用展开式两级圆柱齿轮减速器总体传动简图:1电动机2联轴器3二级圆柱斜齿轮减速器4联轴器
4、5卷筒6 运输带2、电动机的选择计算电动机的选择计算按工作条件和要求选用一般用途的 Y系列三相异步电动机，卧式封结构。电源电压为380V（2电动机容量的选择。根据已知条件。工作机的所需求的有效功率为：Fv 2冗 nD FvPw v 1.099m/s Pw 3.96KW1000 120 二 1000n5w -输送机滚筒轴至输送带 间的传动效率氐-连轴器的效率程=0.99ng -闭试圆柱齿轮传动效率 （设齿轮的精度为8级）ng = 0.97ng 一开式圆柱齿轮传动效率，ng =0.95nb -一对滚动轴承效率， nb =0.99ncy -输送机滚筒效率，ncy 0.96估算传动系统的总效率为：n
5、=n1 门伐 n?3 n34 n45 nw式中：n01 二 nc 二 0.99n12 =nbng = 0.99 0.97 =0.9603 n23 = nbng = 0.99 0.97 =0.9603 n34 = nb nc = 0.99 0.99 =0.9801 n45 =nbng =0.99 0.95 =0.9405 n5w = nbncy =0.99 0.96 =0.9504 .传动系统的总效率为：巴 396 4.95KWn 0.9998由此可知：满足Fe Pd条件的Y系列三相交流异步电动 机额定功率为 巳应为5KW满载转速/(r/mi n总传动比i外伸轴 径 D/mm轴外伸 长 度E/m
6、mIY 132s-45.015001440243880IIY132m2-45.01000960163880Y112M-4型三相异步电动机的额定功率Pe =4KW 满载转速nm=i440r/min.由表查得电动机中心高用于装联轴器段的直径和长度分别为H=132mm,轴伸出部分D=28mm 和 E=80mm2）各级传动比的分配i Jm= 1440 = 24带式输送机传动系统的总传动比nw 60在以上两种方案中，方案I选用的电动机转速高、质量 轻、价格低。总传动为 24,故选方案I较为合理由传动系统方案可知：i01 1； i34 =1查表取开式圆柱齿轮传动的传动比为G=4由计算可得两级圆柱齿 轮减速
7、器的总传动比 为i = i12 i23i01i34i45为了便于两级圆柱齿轮 当两级齿轮的配对材料=6考虑齿面接触强度接近减速器采用浸油润滑，相同齿面硬度Hbs乞350齿宽系数相等时，相等的条件取高速级传 动比为i12 = . 1.3i, =2.6低速低传动比为：i232.31i12别为:ioi =1, =2.6,23 =2.31,34 =145 =4传动系统各级传动比分3）传动系统的运动和动力参数计算传动系统各轴的转速、功率和转矩计算如下0轴 电动机轴)：n0 二 nm =1400(r/ min)Po 二 Pd =4.95(kw)T0 =9550旦=9550 =32.83(N.m)n0 14
8、401轴 减速器高速轴）n1 - = 1440(r /min)i 01p1 = p0n01 =4.95 0.99 =4.9005(kw)p1 4.9005T1 =9550 1 =9550 32.50(N.m)m 14402轴 减速器中间轴)n1 1440n2 554(r / min)i12 2.6p - p1n12 - 4.9005 0.9603 = 4.706( kw)p2 4.706T2 =9550 竺=9550 81.12(kw)n2 5543轴 减速器低速轴)n2n3 -二 240(r / min)i23Ph = p2 n23 =4.513(kw)T3 =9550 旦=179.6( N
9、.m)4轴开式圆柱齿轮传动高速轴)n3n4 = 240(r / min)i34P4 二 P3n34 = 4.423(kw)T4 =9550“ =176.00(N.m)5轴1440144055424024060转矩T/32.8332.5081.12179.6176.00662.13功率P/kw4.954.90054.7064.5134.4234.16传动比i12.62.3114第二章 斜齿圆柱齿轮减速器的设计2.1高速轴上的大小齿轮传动设计(1选用标准斜齿轮圆柱齿轮传动：查表8-1得：小齿轮选择45钢调质,HBS =217255;大齿轮选择45刚常化,HBS2=162217;此时两齿轮最小硬度差
10、为217-162=55 ;比希望值略大些，可以初步试算 因输送为一般通用机械，故选齿轮精度等级为 8级。(2齿数的选择：现为软齿面齿轮，齿数应比根切齿数较多为宜，初选z 1=23z2=i1 Z1 =5.5698 25=130.065取大齿轮齿数z 2=130,则齿数比为 u=z 2 / z 1 =130/23=5.654。与原要求仅差(5.655-5.654/5.655=0.001759=0.0177% ，故可以满足要求。 (3选择螺旋角B :按经验，8 v 1 20 ,现选1 =10 (4计算当量齿数，查齿形系数表得8-8):zv1=z1 /cos 3 B =23/ cos 310 =24.
11、0813 zv2= z 2/cos 3 B =130/ cos 310 =136.1140查表8-8，差值法计算得：v Fa1 =2.67 2.67 - 2.60 24.0813 -24 = 2.672826 -24：d=1.0(6计算几何参数:tg ： t=tg ： n/ cos : =tg20 / cos10 =0.3695:t =20.2799 =20 1648sin - b= sin : cos： n= sin10 cos20 =0.163I b =9.3914 =9 2329端面；a=1.88-3.2(1/z 1 +1/ z 2 cos - =1.88-3.2(1/23+1/130c
12、os10 =1.7068轴向；=1/二需也- =1/3.14 1.0 23 tg10 =1.2916(7按齿面接触疲劳强度设计：区域系数 /4.349=0.25% ，故可以满足要求。(3选择螺旋角B :按经验,8 1计算当量齿数，查齿形系数：zv1 = z 1 /cos 3 - =25/ cos 310 =26.1753zv2= z 2/cos 3 F =109/ cos 310 =114.0840查表8-8得：Fa1 =2.60352 182 12 飞2 =2.18 114.0840 -100 =2.1885200 -100(5选择齿宽系数和载荷系数：d=1.0参考表8-3，选中等冲击1.2
13、 1.6故 K=1.4(6计算几何参数：tg ： t =tg ： n / cos : =tg20 / cos10 =0.3696:t =20.2836 =20 171sin ： b= sin : cos： n= sin10 cos20 =0.1632-b =9.3913 =9 2329端面；a=1.88-3.2(1/z 1 +1/ z 2 cos : =1.88-3.2(1/25+1/109cos10 =1.6965轴向；=1/二 dZg =1/3.142 1.0 25 tg10 =1.4039(7按齿面接触疲劳强度设计：区域系数： ZH = 2cos b/sin：tcos：t =2.4633
14、弹性影响系数:Z E =189.8 ,MPaK hn2 4 6N0 =30 HBS2 . =8.8334 10N =60n切=60 960 8 300 5 =1.2363 1085.5698N N。K HN - 1又:HBS2 =190,查表8-7，插值得:二 Hiim =450 520 一 450 190 -135 =510.67210135Khn 1 chi i 市 510.67MPa S h =1.0二H 二仏如=510.67MPSH=55.9112mm计算法面模数叫m = cos： d1/z1=cos10 55.9112/25=2.2025mm(8按齿根弯曲疲劳强度设计：计算螺旋角系数
15、丫,因1.62461，按1计算得:10Y： 1- 1- 1 x 竺0.9卩 *120 120计算齿形系数与许用应力之比值：HBQ =230hbs2= 190二 F lim 1185 155= 155 230-120 =191.66MPa210 120 /F lim 2185 155= 155 190-120 =178.33MPa210-120由表8 -6可知:N =60 n =1.91 108N 4 106K fn = 1YFa1/二F1=2.67/148.9692=0.0159YFa2/二f2=2.186/137.1769=0.0179由于YFaf二F1较大，用大齿轮的参数 乙1/二F1代入
16、公式计算齿轮所需的法面模数：2KT2Y：cos2 ： YFa23 2 1.3 102897 0.9568 0.0179 1.241.755181.5199mm(9按接触强度决定模数值，取叫=2.5mm(10初算中心距：a=m(z1 + z 2/2cos =2.5 (25+109/2cos10 =170.084mm标准化后取 a=170mm(11修正螺旋角B :二 arccosmn(Zl 耳)=arccos2.5 (25 109)= 9.83822a2 170二 9 5018(12计算端面模数：mn2.5mt .-Q2.5340 m mcos :cos 9.8382(13计算传动的其他尺寸:d
17、mt 乙二 2.5348 25 二 63.35mmd2 = mt z2 二 2.5348 109 二 276.206mmb = d = 1 63.35 63mm0 = b2 (5 10) = 63 7mm 70mm (14计算齿面上的载荷：tan 20 /cos9.3913Fr = Ft tan ： t /cos ?二 3248 .5480=1198 .4287 NFa = Ft tan ： = 55.1178 .2045 二 536.7004N齿轮的主要参数咼速级低速级齿数z2313025109中心距a155170法面模数mn22.5端面模数mt2.02612.5340螺旋角卩9.2141
18、9.8382 法面压力角an20 20端面压力角Gt20.279920.2836齿宽b55477063齿根高系数标准值* ha m11齿顶咼系数* * J-uh at = ha m COS P0.98480.9848齿顶系数标准值C*0.250.25当里齿数乙24.0813136.114026.1753114.1242分度圆直径d46.6003263.39363.350276.206齿顶咼ha22.5齿根高hf2.53.125齿全高h4.55.625齿顶圆直径da50.6003267.39368.35281.206齿根圆直径df42.6003259.39357.10269.956基圆直径db4
19、5.8923255.452254.2804237.2230第三章 轴的结构设计和计算轴是组成机器的主要零件之一，一切作回转运动的传动零件 如齿轮)，都必须安装在轴上才能进行运动及动力传动。因此，轴的主要功能是支承回转零 件及传递运动和动力。3.1轴的选择与结构设计高速轴1.初步确定轴的最小直径选取轴的材料为45号钢调质处理，查表D=0.8 28=22.4mm因为该轴段截面上有一个键槽，d增大5%故 d=22.4 (1+5%=23.52mm联轴器的计算转矩Tca=kA T ,查表11 1,取kA =1.5，贝UT ca = kA T =kA T 1=1.5 18.948=28.422N.mm根据
20、工作要求，选用弹性柱销联轴器，型号为 HL2,联轴器的许用转矩T=315N m 半联轴器的外孔径 d=25mm故取与输入轴相连处 di-2=25mm半联轴器长度L=62mm型孔），与轴段长度 L1=44mm.2.拟定轴上零件的装配方案按轴向定位要求确定轴的各段直径和长度1） 考虑联轴器的定位要求，1 2轴段需定位轴肩h=0.07 d u=2.1mm取 轴肩高度h=2.5mm贝U d2=30mr；为装配轴承方便，L2虫=90mm2） 联轴器左端用轴端挡圈定位，半联轴器与轴配合长度 L1 =40mm为了保证 轴挡圈压紧半联轴器，故1-2轴段的长度应比L1略短一些，故L1-2 =58mm3） 轴段2
21、-3的直径需对1-2轴段有定位轴肩，故d2-3=30mm轴承端盖的总 宽度为54mm根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑油的要求，取端 盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 L=78mm故取L2=78mm4） 初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力作用，故选择深沟 球轴承，取安装轴承段直径d_=d7=35mm选取6207型深沟球轴承，其 尺寸为，d D B =35 72 17 ,轴段 L3=L7 =14mm.5） 对4-5段，由于低速级小齿轮宽度 B=70mm而装配时高速级大齿轮和箱 体内壁有一段距离，由中间轴可知L 4 b =90mm,由轴肩定位可得 d4=42mm6） 取安装齿轮处的轴段 5-6的直径，由于df1 =46.22,则取d5-6=42mm由于
