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一、设计任务书1） 设计题目 ：设计胶带输送机的传动装置2） 工作条件：工作年限工作班制工作环境载荷性质生产批量102多灰尘稍有波动小批3） 技术数据题号滚筒圆周力F(N)带速 v(m/s)滚筒直径 D(mm)滚筒长度 L(mm)ZDD-611002.0320600二、电动机的选择计算1）、选择电动机系列 根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动机，封闭式结构，电压380伏，Y系列电动机2）、滚筒转动所需要的有效功率 根据表2-11-1确定各部分的效率:V带传动效率 1 =0.95一对滚动球轴承效率 2 =0.98闭式齿轮的传动效率 3 =0.97弹性联轴器效率 4 =0.99滑动轴承传动效率 5 =0.97 传动滚筒效率 6 =0.96则总的传动总效率 = 1223456= 0.950.980.980.970.990.970.96= 0.83263)、电机的转速 所需的电动机的功率 查表2-18-1，选用Y系列三相异步Y132S-6，额定功率P0 =3.0kw2.64kw,满载转速n0=960r/min，总传动比同时，由表2-18-2查得电动机中心高 H=132mm，外伸轴段 DE=38mm80mm。三、传动装置的运动及动力参数计算 （一） 分配传动比总传动比；由表2-11-1得，V带传动的i12= 2.5，则齿轮传动的传动比为：i23=i/i12=8.04/2.5=3.216 此分配的传动比只是初步的，实际的要在传动零件的和尺寸确定后才能确定。并且允许有（3-5%）的误差。（二） 各轴功率、转速和转矩的计算0轴：（电动机轴） P1=Pr=2.64kwn1=960r/minT1 =9550*P1/ n1=9550*2.64/960=26.2625Nm1轴：（减速器高速轴） P2=P1*1= 2.64*0.95=2.508kw n2=n1/i12=960/2.5=384r/min T2=9550*P2/n2=9550*2.508/384=62.37Nm 2轴：（减速器低速轴） P3=P2*23=2.508*0.99*0.97=2.408kw n3=n2/i23=384/3.216=119.4r/min T3=9550*2.408/119.4=192.6Nm 3轴：（传动滚筒轴） n4=n3/i34=119.4/1=119.4r/min P4=P3*2*4=2.408*0.99*0.99=2.36kwT4=9550*2.36/119.4=188.8Nm各轴运动及动力参数轴序号功率(kw)转速(r/min)转矩(Nm)传动形式传动比效率02.6496026.2625带传动2.50.9512.50838462.37齿轮传动3.2160.97*0.9922.408119.4192.6弹性联轴器1.00.97*0.9932.36119.4188.8四、传动零件的设计计算 1.选择V带的型号 因为小轮的转速是960r/min，班制2年，载荷变动小，取Ka=1.2；Pc=Ka*P1=1.2*2.64=3.168kw查课本表10-4和课本图10-7，选用A型号带，dd1min =75mm；由表10-5，取标准直径 即dd1=100mm2.验算带速V=3.14* dd1 *n1 /（60*1000）=5.024；满足5m/s V25-30m/s；3.确定大带轮的标准直径: dd2=n1/n 2*dd1=960/384*100=250mm；查表10-5，取其标准值250mm；4.确定中心距a 和带长Ld: V带的中心距过长会使结构不紧凑，会减低带传动的工作能力； 初定中心距a0=(0.7-2.0)*( dd1 +dd1)=245700 mm 取a0 =350mm相应a0的带基准长度Ld0: Ld0=2*a0 +3.14/2 *( dd1 +dd1)+(dd2 dd1)2/（4* a0 ）=1265.57 mm；查表10-2可得，取Ld=1250mm；由 Ld 反过来求实际的中心距a, a =a0 +(LdLd0)/2 =342.5mm（取a=343mm）5.验算小轮包角a1 由式a1 =180-57.3*（dd2-dd1）/a=154.91206.计算带的根数； Z = Pc / (P0 +P0)*Ka*Kl 查图10-7可得，P0 =1.0kw, P0 =0.13kw 查表10-6可得，Ka =0.93,查表10-2，Kl = 0.93代入得，Z =3.168/(0.13+1.0)*0.93*0.93 = 3.24 取4根；7.计算作用在轴上的载荷Fr 和初拉力 F0查表10-1可得，q =0.10kg/m F0 = 500* Pc/(v*z) *(2.5/Ka -1) +qv2 =135.59N Fr = 2F0*z*sin（a1/2）=1058.8N验算带的实际传动比，i 实 =dd2/dd2 =250/100 =2.58.小带轮dd1在2.5D3.0D内，D为电动机轴直径故小带轮采用实心式，材料选用HT150。大带轮选用腹板式，材料选用HT150。五、减速器内传动零件的设计计算；1.选择材料小齿轮 40Cr钢 调质处理 齿面硬度 250-280HBS大齿轮 zg310-570钢 正火处理 齿面硬度 162-185HBS计算应力循环次数查图11-14，ZN1=1.0 ZN2=1.1（允许一定点蚀）由图11-15，ZX1=ZX2=1.0 ，取SHmin=1.0 由图11-13（b）得，由式计算许用接触应力 因，故取2.按齿面接触强度确定中心距 初定螺旋角=12，由图11-20，Z=0.99小轮转矩T1=9550*103*p2/n2=62373.4Nmm初取，取由表11-5得由图11-7可得，=2.45；减速传动，；由式（11-32）计算中心距a由表2-11-2,取中心距a=118mm估算模数mn=(0.0070.02)a=0.8262.36mm取标准模数mn=2mm小齿轮齿数：大齿轮齿数：z2=uz1=88.05取z1=27，z2=88 实际传动比传动比误差，允许修正螺旋角与初选=12相近，ZH、Z可不修正齿轮分度圆直径 圆周速度由表11-6,取齿轮精度为8级，所以之前计算时取的传动效率=0.97成立。3.验算齿面接触疲劳强度按电机驱动,载荷稍有波动,由表11-3,取KA=1.25由图11-2（b），按8级精度和，得Kv=1.02齿宽。由图11-3（a），按b/d1=47.2/55.409=0.852,考虑轴的刚度较大和齿轮相对轴承为非对称布置，得K=1.07。由表11-4，得K=1.2载荷系数由图11-4，按Zv1=Z1/cos3=29.2，Zv2=Z2/cos3=95.1由图11-6可得，由式（11-31）计算齿面接触应力故安全。4.验算齿根弯曲疲劳强度按Zv1=29.2，Zv2=95.1由图11-10得Y=2.55，Y=2.20由图11-11得Y=1.62，Y=1.80由图11-12得Y=0.69 （a=1.644）由图11-21得Y=0.89由式（11-13）计算齿根弯曲应力由图11-16（b），得，由图11-17，得Y=Y=1.0由图11-18，得Y=Y=1.0取Y=2.0，S=1.4由式（11-25）计算许用弯曲应力： 因为F1F1，F2Tc=KAT2=1.5*192.6=288.9 Nm满足要求，取轴伸长d=84mm七、轴的强度校核低速轴校核：1.作用在齿轮上的 转矩 圆周力 径向力 轴向力 2.求支座反力（1）铅直面支座反力L1=0.5*21.75+s+0.5*b1 =0.5*21.75+12+8+0.5*53.2=57.475mmL2=0.5*21.75+s+0.5*b1 =0.5*21.75+12+8+0.5*53.2=57.475mm （2）水平面支座反力得，得，（3）作弯矩图 铅直面内弯矩图C点 水平面内弯矩图C点左 C点右 合成弯矩图C点左 C点右 （4）作转矩图（5）作当量弯矩图 该轴单向工作，转矩产生的弯曲应力按脉动循环应力考虑，取a=0.6 C点左边 C点右边 D点 （6）按当量弯矩计算轴的直径（轴的材料选择45号调质钢，查表13-1可得）由MV图可见，C点当量弯矩值最大，而D点轴径最小，所以该轴危险断面是C点和D点所在剖面。查表13-1得查表13-2得。C点轴径 因为有一个键槽加大5% 。该值小于原设计该点处轴径52mm，故安全。D点轴径 因为有一个键槽加大5% 。该值小于原设计该点处轴径42mm，故安全。八、滚动轴承的选择及其寿命验算（低速轴轴承）选择一对30210圆锥滚子轴承，d=50mm1、确定轴承的承载能力查表14-17，轴承30210的C0=55200N，C=72200N2、计算径向载荷 3、求派生轴向力 查表14-17得e=0.42 Y=1.4 4、轴承轴向载荷 所以 所以5、计算当量动载荷 由A1/R1 =0.36 e =0.42 所以X2=0.4，Y2=1.46、计算轴承寿命 因为 所以按P2计算 查表14-8和14-9，取ft=1.0,fp=1.1 故圆锥滚子轴承30210适用。九、键联接的选择和验算(一) 高速轴外伸轴头上键1.键的材料、类型45钢 A型普通平键2.键的尺寸 轴径d=25mm 轮毂长41mm 查表9-6确定键的尺寸为b*h=8mm*7mm 键长L=36mm3.验算键的挤压强度 键和轴的材料为钢，轮毂的材料为铸铁，铸铁的许用压力比钢的许用压力低，所以按铸铁校核键联接的挤压强度。查表9-7，许用挤压应力p=53MPa，键的计算长度l=L-b=28mm由式 得 安全(二)低速轴外伸轴头上键1.键的材料、类型45钢 A型普通平键2.键的尺寸 轴径d=42mm 轮毂长84mm 查表9-6确定键的尺寸为b*h=12mm*8mm 键长L=80mm3.验算键的挤压强度 键和轴的材料为钢，轮毂的材料为铸铁，铸铁的许用压力比钢的许用压力低，所以按铸铁校核键联接的挤压强度。查表9-7，许用挤压应力p=53MPa，键的计算长度l=L-b=68mm由式 得 安全(三)低速轴联接齿轮的键1.键的材料、类型45钢 A型普通平键2.键的尺寸 轴径d=52mm 轮毂长47.2mm 查表9-6确定键的尺寸为b*h=16mm*10mm 键长L=45mm3.验算键的挤压强度 键和轴的材料为钢，轮毂的材料为铸铁，铸铁的许用压力比钢的许用压力低，所以按铸铁校核键联接的挤压强度。查表9-7，许用挤压应力p=53MPa，键的计算长度l=L-b=29mm由式 得 安全十、减速器的润滑及密封形式选择1 减速器选用工业闭式齿轮油（低、中负荷）GB/T590368,轴承润滑采用脂润滑,润滑脂选用ZL-2通用锂基润滑脂GB7324-1994。2 油标尺M16,材料Q235A。3 密封圈：由于工作环境是多尘环境，密封圈采用骨架油封，型号GB/T138711992.十一、指导参考书 陈良玉 王玉良 等 著 东北大学出版社 2000孙德志 张伟华 邓子龙 著 东北大学出版社 2006
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