机械设计-设计胶带输送机的传动装置

机械设计课程设计说明书 设计题目:设计胶带输送机的传动装置 学院: 班级: 学号: 设计人: 指导教师: 完成日期:2016年1月1日 景德镇陶瓷学院 目录一设计任务书3二电动机的选择3三计算传动装置的运动参数和动力参数4四传动件的设计计算6五设计齿轮传动7六轴的设计计算11七轴的强度校核12八滚动轴承的选择及计算14九键连接的选择及校核计算15十. 联轴器的选择16十一.润滑与密封16十二.设计小结16十三.参考资料17一设计任务书一、设计任务书 1） 设计题目 ：设计胶带运输机的传动装置 2） 工作条件：B类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-914001.8320500 二、电动机的选择二电动机的选择 1） 选择电动机系列 根据工作要求及工作条件应选用三 滚筒转动所需有相异步电动机，开式结构，电压380伏，Y系列电动机 效功率：2） 滚筒转动所需要的有效功率为 ： 以下是根据图表确定各部分的效率: V带传动 1=0.95一对滚动轴承的效率 2=0.99 闭式齿轮的传动效率 3=0.97（8级） 弹性联轴器 4=0.99一对滑动轴承 5=0.97传动滚筒 6=0.96 传动总效率为 ： 传动总效率： 3).电机的转速为 电机转速： 所需的电动机的功率为 所需电机功率： 查表所选的Y型三相异步电动机的型号为Y112M-4型，或选Y132M1-6型。方案号电动机型号额定功率同步转速满载转速总传动比1Y100L2-44.01500144013.402Y132S-64.010009608.94比较两种方案可见：方案1选用的电动机总传动比较大。为使传动装置结构紧凑，选用方案2，电动机型号为Y132M1-6。主要性能如下：电动机额定功率P0/KW4.0电动机轴伸长长度E/mm80电动机满载转速n0/(r/min)960电动机中心高H/mm132电动机轴伸直径D/mm38堵转转矩/额定转矩2.0 三 .计算传动装置的运动及动力参数（一）. 分配传动比总传动比： 三、传动装置的运动 各级传动比的粗略分配 根据总传动比，以及各种机械传动推荐的传动比范围，各级传 动比分配如下： 总传动比： 取V带传动比为i122.5 ，则齿轮传动的传动比： i=8.936 齿轮的传动比： （二） 各轴功率、转速和转矩的计算 1 1轴：即电动机的主动轴 2、各轴功率、转速 和转矩2 2轴： 即减速器的高速轴 见表 3. 3轴：即减速器的低速轴 4. 4轴：即减速器的低速轴 轴序号功率P/KW转速n/(r/min)转矩T/Nm13.02796030.10922.87538471.50132.761107.43245.43842.706107.43240.549四传动件的设计计算1.选择V带型号由表得，工况系数KA=1.2,计算功率 根据Pc ，n1 ，由图查出坐标点位于A型处，按A型计算2.确定小带轮基准直径dd1按表，A型带，取dd1=100mm3.验算带速在525m/s之间4.确定大带轮基准直径dd2按表，取dd2=250mm5.确定中心距a与带长Ld初定中心距 带的基准长度由表，取Ld=1600mm实际中心距 6.验算小轮包角7.计算带的根数由图查得，由表得，V带根数：取z=4根8.计算作用在轴上的载荷FR单根V带的初拉力五.设计齿轮传动 1.齿轮材料的选择 小齿轮选45#钢，调质处理，齿面硬度217-255HBS， 大齿轮选用45#钢，正火处理，齿面硬度162-217HBS。计算应力循环次数N 查图得，ZN1=1.0，ZN2=1.10（允许有一定点蚀）由图11-15，得ZX1=ZX2=1.0取SHmin=1.0由图11-13（b），得计算许用接触应力因为，计算中取2.按齿面接触强度确定中心距小轮转矩初取，由表11-5得，由图11-7得，；减速传动；取计算中心距取中心距估算模数取标准模数小轮齿数取Z1=24，Z2=88实际传动比在允许范围内齿轮分度圆直径：圆周速度由表11-6，取齿轮精度为8级3.验算齿面接触疲劳强度按电机驱动，载荷平稳，由表11-3，取KA=1.25由图11-2（b），按8级精度和得KV=1.03齿宽由图11-3（），按，考虑轴的刚度较大和齿轮相对轴承为非对称布置，得由表11-4，得载荷系数由图11-4，按 所以由图11-6由式11-31，计算齿面接触应力安全4.校核齿根弯曲疲劳强度按Z1=24，Z2=88，由图11-10得，由图11-11得，由图11-12得，由图11-16（b），得 由图11-17，得 由图11-18，得YX1=YX2=1.0。取YST=2.0，SFmin=1.4由式11-25计算许用弯曲应力由式11-21计算齿根弯曲应力5.齿轮主要几何参数Z1=24，Z2=88， 齿宽， 中心距六轴的设计计算 1高速轴的设计计算初步估计减速器高速轴外伸段轴径取=120mm 取d=24mm 1.高速轴 外伸段直径： d=24mm 2.低速轴的设计计算 2.低速轴1）初步估计减速器低速轴外伸段轴径 外伸段直径： 取=120mm d=38mm 取d=38mm 3.确定轴各段直径和长度工段：d1=35mm 长度取L1=60mmh=2c c=2.5mmII段:d2=d1+2h=35+222.5=45mmd2=15mm初选用7206c型角接触球轴承，其内径为30mm,宽度为16mm.考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒 D1=35长为20mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器 L1=60和箱体外壁应有一定矩离而定，为此，取该段长为55mm，安装齿轮 D2=45段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长： L2=55L2=（2+20+16+55）=55mmIII段直径d3=50mmL3=L1-L=50-2=42mm D3=50段直径d4=54mm由手册得：c=1.5 h=2c=21.5=3mm L3=42d4=d3+2h=35+23=54mm长度与右面的套筒相同，即L4=70mm D4=54但此段左面的滚动轴承的定位轴肩考虑，应便于轴承的拆卸，应按标 L4=70准查取由手册得安装尺寸h=3.该段直径应取：（30+32）=36mm D5=60因此将段设计成阶梯形，左段直径为36mm L5=10段直径d5=60mm. 长度L5=10mm由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=267mm 七.轴的强度校核计算大齿轮上的作用力 转距 圆周力 径向力 无轴向力1.绘轴的受力简图，求支座反力 a.垂直面支反力L1=L2=28+12+14+10=64mm 所以： ,b. 水平面支反力，2.作弯矩图a. 垂直面弯矩MY图C点b. 水平面弯矩MZ图C点:c. 合成弯矩图C点：3.作转矩T图 4.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=0.6C点左边 C点右边 D点 5.按当量弯矩计算轴的直径由以上分析可见，C点弯矩值最大，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。由45钢调质处理，查表13-1得 查表13-2得。 按式计算C点轴的直径 考虑键槽影响，有一个键槽轴径加大5% 该值小于原C点设计该点处轴径52mm，故安全。 D点轴径考虑键槽影响该值小于原设计该点处轴径38mm，故安全。八.滚动轴承的选择及计算1.低速轴轴承选择选择一对深沟球球轴承6210查表得，深沟球轴承的C=27000N，。2.计算径向支反力由轴承的类型知，=因使用直齿轮，深沟球轴承只受径向力查表， (2)校核轴承寿命 轴承寿命L=219983.72h当量动载荷计算。 87600h故深沟球轴承6210适用 故深沟球轴承6210适用九键连接的选择及校核计算1.减速器大齿轮与低速轴的键连接（1）键的材料类型45号钢，A型普通平键2）确定键的尺寸b=16mm, h=10mm, L=50mm3）验算键的挤压强度键和轴的材料为钢轮毂材料为钢，校核键连接的挤压强度。查表的许用挤压应力，键的计算长度 l=L-b=50-16=34mm由下式得该键安全。所以选GB1096-792.联轴器与减速器低速轴轴伸的联接1）键的材料类型45号钢A型普通平键，轧毂为钢。2）确定键的尺寸b=12mm， h=8mm, L=50mm ,=100同上面的方法 l=50-12=38mm 该键安全，所以选GB1096-79。3.减速器高速轴轴上键的选择GB1096-79 键长50mm十联轴器的选择根据传动装置的工作条件，拟选用HL3型弹性柱销联轴器（GB5014-85)。计算转矩Tc为（KA取1.5）从表2.5-1可查得HL3号联轴器不仅可以满足转矩要求（）。且其轴孔直径（d=3038mm）能满足减速周及滚筒轴径的要求。因此选HL3号联轴器十一.润滑与密封减速器的润滑采用干油润滑 油标尺M16,材料Q235A。 密封圈选用GB9877.1-88型唇型密封圈。 十二 设计小结这次的课程设计对于我来说有着深刻的意义。这种意义不光是自己能够独立完成了设计任务，更重要的是在这段时间内使自己深刻感受到设计工作的那份艰难。通过这次的设计，感慨颇多，收获颇多。更多的是从中学到很多东西，包括书本知识以及个人素质与品格方面。课程设计是机械设计当中的非常重要的一环，本次课程设计时间只有一周的时间略显得仓促一些。但是通过本次每天都过得很充实的课程设计，从中得到的收获还是非常多的。这次课程设计我得到的题目是设计胶带输送机的传动装置，由于理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验，一开始的时候有些手忙脚乱，不知从何入手。但是在同学们的帮助下我慢慢的冷静了下来现在想想其实课程设计当中的每一天都是很累的虽然种种困难我都已经克服，但是还是难免我有些疏忽和遗漏的地方。完美总是可望而不可求的，不在同一个地方跌倒两次才是最重要的。抱着这个心理我一步步走了过来，最终完成了我的任务。本次课程设计由于时间的仓促，还有许多地方有不足之处。再加上课程设计选在临近期末考试期间进行，就更有点手忙脚乱了，但最终还是完成了这个任务，虽然有瑕疵但是我已经尽力了。十三 .参考文献1 洪家娣 徐广红 李 兵 著 江西高校出版社 2015.82 王继焕 著 华中科技大学出版社17