机械厂装配车间输送带传动装置设计-减速器课程设计说明书

机械设计课程设计说明书设计题目：机械厂装配车间输送带传动装置设计机械工程及自动化专业班级：学号设计人指导教师完成时间：2013-01-14校名：机械课程设计说明书2机械课程设计说明书——题目D3.机械厂装配车间输送带传动装置设计目录机械设计任务书机械课程设计任务书·······················································································3机械课程设计第一阶段1.1、确定传动方案··························································································41.2、电动机选择·······························································································41.3、传动件的设计····························································································8机械课程设计第二阶段2.1装配草图设计第一阶段说明······································································162.2轴的设计及校核························································································162.3轴承的设计及校验······················································································212.4键的设计及校验·························································································22机械课程设计第三阶段3.1、轴与齿轮的关························································································233.2、端盖设计································································································233.3、箱体尺寸的设计······················································································263.4、齿轮和轴承的润滑····················································································27机械课程设计小结4.1、机械课程设计小结····················································································28附1：参考文献机械课程设计说明书3机械设计课程设计任务书题目D3.机械厂装配车间输送带传动装置设计设计带式运输机传动装置1、设计条件：1）机器功用由输送带传送机器的零.部件；2）工作情况单向运输、轻度振动、环境温度不超过35℃；3）运动要求输送带运动速度误差不超过5%；4）使用寿命10年，每年350天，每天16小时；5）检修周期一年小修；两年大修；6）生产批量单件小批量生产；7）生产厂型中型机械厂2、设计任务1）设计内容1、电动机选型；2、带传动设计；3、减速器设计；4、联轴器选型设计；5、其他。2）设计工作量1、传动系统安装图1张；2、减速器装配图1张；3、零件图2张；4、设计计算说明书一份。3、原始数据主动滚筒扭矩（N·m）：800N·m主动滚筒速度（m/s）：0.8m/s主动滚筒直径（mm):300mm机械课程设计说明书4η2η3η5η4η1IIIIIIIVPdPw二、课程设计第一阶段2.1确定传动方案（1）、传动方案：方案：电动机直接通过带传动接在两级圆柱齿轮减速器上，该方案的优点是圆柱齿轮的设计、加工制造容易，采用卧式两级圆柱齿轮减速器。（2）、减速器内部工作方式：展开式斜齿啮合。（3）、减速器的总传动比为28.26，其中带传动为2，高速级为4.28低速级为3.30。减速器传动比范围为8≤i≤60。（4）、部分面形式：水平剖分面形式。（5）、轴承类型：深沟球轴承。（6）、联轴器类型：HL系列其中电动机和输入轴之间采用弹性套柱销联轴器HL1-J；工作机构和输出轴之间采用HL3-J1。（7）、传动方案简图如下：机械课程设计说明书52.2电动机的选择1、电动机的输出功率的计算已知工作机的扭矩T和卷筒转速n’，则工作机输入功率P’：'/9550PTn卷筒转速：n’=60×1000×v/πD=6×1000×0.7/(3.14×340)V带传动效率：η1=0.964对深沟球轴承传动效率：η24=0.9942对8级圆柱齿轮传动效率：η32=0.972联轴器的传动效率：η4=0.99滚筒传动效率：η5=0.96η=η1η24.η32η4η5=0.96×0.99⁴×0.97²×0.99×0.96把上述值代入后得：P’=T·n’/9550η=800×50.96/9550×0.822、电动机的输入功率P的计算：本题中起动系数kd=1.2，故P≥kd×P’=1.2×5.21查表16-2得:Y系列1500r/min电动机的具体牌号为：Y132S4-2-B3型额定功率为：5.5kW堵转转矩/额定转矩：2.2N·m最大转矩/额定转矩：2.2N·m3、计算总传动比并确定传动比计算总传动比i在上面已经确定了电机满载转速为n=1440r/min传动装置的总传动比为'nin1440/50.96n’=50.96r/minη=0.82P’=5.21kWP=6.25kWi28.26机械课程设计说明书6传动比的分配01iii总取带传动比为0i=21223iii1而设高速级与低速级传动满足12i=（1.3-1.4）23i即：12231.3ii，得12i4.2823i3.304、传动装置运动参数的计算各个参数说明：n1、n2、n3——I、II、III轴的转速（r/min）P1、P2、P3——I、II、III轴的输入功率（kW）T1、T2、T3——I、II、III轴的输入转矩(N·m)P0——电动机实际输出功率（kW）n——电动机满载转（r/min）各个轴转速的计算：n1=n/i0=1440/2n2=n1/i12=720/4.28n3=n2/i23=168.22/3.30各个轴功率的计算：P1=P0×η1×η2=6.25×0.96×0.99P2=P1×η2×η3=5.94×0.98×0.98P3=P2×η2×η3=5.70×0.98×0.98T1=9550P1/n1=9550×5.94/720T2=9550P2/n2=9550×5.70/168.22T3=9550P3/n3=9550×5.48/50.9812i4.2823i3.30n1=720r/minn2=168.22r/minn3=50.98r/minP1=5.94kWP2=5.70kWP3=5.48kWT1=78.79N·mT2=323.59N·mT3=1026.56N·m机械课程设计说明书7将以上数据列表如下：轴号转速n功率P输出转矩T传动比i效率电机轴14406.2520.95轴17205.9478.794.280.97轴2168.225.70323.593.300.97轴350.985.481026.5610.97车轮轴50.985.481026.56注：其中传动比和效率为上下相邻两格参数内的，如“传动比2，指的是电机轴和轴1之间的传动比为2”2.3、传动件的设计1、V带的设计确定V带型号工作情况系数KA查表4-6计算功率Pc由Pc=KAP=1.2×5.5V带型号根据Pc和n1值查图4.6确定带轮基准直径D1和D2小带轮直径D1查表4.7大带轮直径D2D2=(n1/n2)·D1=1440/720x100按表4.7圆整验算带速vV=π·D1·n1/60000=πx100x1440/60000要求V带速在5~25m/s范围内确定V带长度Ld和中心距a按0.7(D1+D2)≤a0≤2(D1+D2)初选a0=600mm，初算带基准长度L’KA=1.2Pc=6.6kwA型D1=100mmD2=200mmV=7.54m/s带速符合要求机械课程设计说明书8L’=2a0+221DD+02214aDD=2x600+2200100+22001004600按表4.3圆整a≈a0+2LLd=600+(1800-1675)/2验证小带轮包角11=180°-(200-100)/662x57.3°确定V带根数z单根V带试验条件下许用功率P0查表4.4传递功率增量ΔP0查表4.5(i=200/100=2)包角系数Ka查表4.8长度系数KL查表4.3z=La00KKPPCP=6.6/(1.32+0.17)×0.98×1.01=4.478圆整得z=5计算初拉力F0F0=215.2500qvKzvPaC=25006.532.510.17.5457.540.98计算轴压力QLd=1800mma=662mm1=171.3°120°P0=1.32kWΔP0=0.17Ka=0.98KL=1.01Z=5F0=140.4N机械课程设计说明书9Q=2·z·F0·)2sin(1=2x5x140.4x171.3sin()22、齿轮的设计1）、闭式传动采用软齿面HBS3502）、齿轮的结构与齿轮的尺寸有关。齿轮的材料是根据齿轮尺寸决定的，尺寸小时采用锻钢（40、45钢）；尺寸大时（如圆柱齿轮d500mm）时，由于受到锻造设备能力的限制，采用铸钢。当毛坯的制造方法不同时，齿轮的结构也不同，也就是齿轮结构必须与毛坯的制造方法相适应。故不同的尺寸的齿轮要视其材料而决定结构。3）、圆柱齿轮在强度计算中得到的齿宽应作为大齿轮齿宽，而小齿轮宽度应该取得大一些。一般(5~10)mmbb小大，以补偿轴安装误差，保证足够的齿宽接触。4）、齿轮传动的参数及尺寸分别进行标准化，也不能圆整，而有的尺寸则不能标准化，也不能圆整，如圆柱齿轮模数、压力角、中心距应该标准化，而齿数、齿宽及其他结构尺寸应该圆整；齿顶圆直径、齿根圆直径、齿高、齿顶高、齿根高等则不能圆整小数点后至少保留2位准确数字，而啮合角、螺旋角等则应计算到度、分、秒。5）、开式的传动：开式的传动主要失效形式是磨损，故按弯曲强度计算时，所得的模数要增大10%~20%，并取标准值。作为动力传动的齿轮，其最小模数不得小于1.5，开式齿轮要采用耐磨性较好的材料。由于开式齿轮往往是悬臂式布置故而刚度小，因此齿宽小一些，以避免大的载荷集中。3、低速级圆柱齿轮设计及计算选择齿轮材料，确定许用应力由（机械设计课本）表6.2选：小齿轮40Cr调质：1260HBSHBS（）大齿轮45正火：2210HBSHBS（）Q=1399.6N1260HBSHBS2210HBSHBS机械课程设计说明书10许用接触应力[σH]与齿轮材料、热处理方法、齿面硬度、应力循环次数等因素有关。其计算公式为：limminHHNHZS接触疲劳极限,查（机械设计课本）图6－4得：2lim1700/HNmm2lim2550/HNmm接触强度寿命系数ZN应