悬挂式输送机传动装置设计

机械设计课程设计计算说明书设计题目展开式悬挂式输送机传动装置设计院机自班设计者指导老师2014年1月13日22目录设计任务书……………………………………………………………………………31传动装置总图……………………………………………………………………32设计条件…………………………………………………………………………33设计任务…………………………………………………………………………34设计要求……………………………………………………………………………4一、电动机的选择………………………………………………………………5二、分配传动比…………………………………………………………………5三、传动装置的运动和动力参数计算…………………………………………6四、传动零件的设计计算………………………………………………………7（一）开式链传动的基本参数及强度计算……………………7（二）斜齿圆柱齿轮的基本参数及强度计算……………………9（三）直齿圆柱齿轮的基本参数及强度计算………………………………14五、轴的结构设计及强度计算……………………………………………………19（一）输入轴结构设计和强度计算………………………………………19（二）中间轴的结构设计…………………………………………………23（三）输出轴的结构设计…………………………………………………26六、轴承寿命校核计算……………………………………………………………29七、平键的强度校核……………………………………………………………34八、箱体结构的设计………………………………………………………………35九、确定箱体的基本参数……………………………………………………………37设计小结……………………………………………………………………………38参考资料……………………………………………………………………………3833设计任务书题目E.悬挂式输送机传动装置设计1.传动装置总图2.设计条件1）机器功用通用生产线中传送半成品、成品用，被运送物品悬挂到输送链上；2）工作情况单向连续运输，轻度震荡；3）机械公用输送散装物料，如砂、灰、谷物、煤粉等；4）运动要求输送机主轴转速误差不超过0.05；5）使用寿命8年，每年350天，每天16小时；6）检修周期一年小修，三年大修；7）生产批量中批生产8）生产厂型中、大型通用机械制造厂。3.设计任务：1）设计内容A电动机的选择；B链传动设计；C减速器设计；D联44轴器选型设计；E其他；2）设计工作量A传动系统安装图1张；B减速器装配图1张；C零件图2张；D设计计算说明1份；4.设计要求：1)减速器设计成A展开式二级减速器；B同轴式二级减速器；C行星齿轮减速器；D单极圆柱或圆锥齿轮减速器；E设计者自选减速器的形式。2)对所设计得减速器A要有一对斜齿轮B要有两对斜齿轮C要有一对变位齿轮D要有两对变位齿轮E变位与否、直齿与斜齿有设计者自定。表E题号E1E2E3E4E5E6E7E8E9E10主动星轮圆周力3.53.53.55.55.55.57779主动星轮速度0.91.01.10.91.01.10.91.01.10.9主动星轮齿数7911791179117主动星轮节距80808080808686868686题号E11E12E13E14E15E16E17E18E19E20主动星轮圆周力9911111112.512.512.51414主动星轮速度1.01.10.80.91.00.80.91.00.80.9主动星轮齿数9117911791179主动星轮节距929292929210010010010010055项目内容及计算说明计算结果一、电动机的选择：1）主动星轮圆周力：F=5.5KN2）主动星轮速度：V1m/s3)主动星轮齿数：9z4）主动星轮节距：mmP805)传动装置总效率：①选取弹性柱销联轴器效率：99.0联圆柱齿轮传动效率：0.97柱角接触球轴承效率：99.0承链传动效率：0.96链②总效率：24a承联柱链420.990.970.990.96=0.85906）电动机输出功率：KwVFppaawd40.68590.01000110005.510003）确定电动机型号电动机所需额定功率P和电动机输出功率dP关系为dpkp取K=1.0则Kwpkpd40.640.60.1所以：选择电动机型号为:Y132M-4型三相异步电动机,额定功率0p7.5Kw，同步转速01500nr/min，异步转速1440nr/min。(JB/T8680.1-1998)二、分配传动比：F=5.5KNV1m/s9zmmP8099.0联0.97柱99.0承0.96链0.8590aKwpd40.6Kwp40.6661.估算传动装置的总传动比：电动机满载时转速为n,输送机星轮的转速为dnmin/333.83809/0.1100060/100060rzpvnd28.17333.83/1440n/nd总i减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器2.根据公式：1223iiii总链试分配传动比：根据1223(1.3~1.4)ii第一级齿轮传动：19.312i第二级齿轮传动：46.223i第三级（开式）链轮传动：2.2链i三、传动装置的运动和动力参数计算：1.计算各轴转速：11440nnr/min41.45119.314401212innr/min5.18346.241.4512323innr/min41.832.25.18334链innr/min2.计算各轴输入功率：kw27.699.040.621承联dpp02.697.099.027.612承柱ppkw78.597.099.002.623承柱ppkwmin/333.83rnd28.17总i19.312i46.223i2.2链i11440nr/min41.4512nr/min5.1833nr/min41.834nr/minkw27.61p02.62pkw78.53pkw7749.596.099.078.534承链ppkw2.计算各轴输入转矩：58.41144027.695509550111npTmN36.12741.45102.695509550222npTmNmNnpT81.3005.18378.59550955033358.62841.8349.595509550444npTmN将上述结果列于表中：轴号转速n功率P转矩T111440nr/minkw27.61pmNT58.411241.4512nr/min02.62pkwmNT36.127235.1833nr/min78.53pkwmNT81.3003441.834nr/min49.54pkwmNT58.6284轴号传动比i效率113.192.462.20.98010.96030.96030.9504234四、传动零件的设计计算：（一）链传动设计1）选择链轮齿数1z2z49.54pkwmNT58.411mNT36.1272mNT81.3003mNT58.628488小链轮齿数191z大链轮齿数2z8.41192.2z12链iz,取奇数为412z2）确定计算功率载荷系数AK查主教材表9-60.1AK；小链轮齿数系数zK查主教材图9-1352.1ZK；单排链；KwKwPKKpZAca4.1152.115.73)确定链型号和节距根据Kwpca4.11及min/5.1833rn查图9-11，可选20A-1。查表9-1，链条节距为p=31.75mm4）计算链节数和中心距初取中心距mmmmPPa127075.314040)50~30(0则链节数为20120212//2//2pLapzzpazz31.1101270/75.314/)1941(2/)4119(75.31/1270222取链节数为偶数110pL查表9-7用插值法得中心距计算系数24903.01f则链传动最大中心距为41)](19-110[231.7524903.0)](2[211zzLpfap=1265.07mm5)计算链速v，确定润滑方式smpznv/845.110006013由smv/845.1和链号20A-1，查图9-14应采用油池润滑或油盘飞溅润滑。191z412z0.1AK52.1ZKKwpca4.11链号20A-1p=31.75mmmma12700110pL24903.01fmma07.1265smv/845.1采用油池润滑或油盘飞996）计算压轴力PF有效圆周力为：NvpFe04.4065845.15.710001000链轮水平布置时压轴力系数15.1FpK，则压轴力NNFKFeFpP80.467404.406515.1高速级斜齿圆柱齿轮的基本参数及强度计算：1.选择齿轮的材料、材料及齿数：1）小齿轮选用40Cr调质,硬度为280HBS大齿轮选用45调质,硬度为240HBS2）精度等级选7级精度3）小轮齿数1Z在推荐值40~20中选：241Z大轮齿数2Z56.762419.31212iZZ圆整为772Z4）初定螺旋角142.按齿面接触强度设计按式10-21小轮分度圆1d由式：3211)][(12HEHdttZZuuTKd计算：1)公式内各计算数值①载荷系数K的初值tK=1.6;②计算小齿轮传递的转矩。mmNnpT45115110158.4144027.6105.95105.95③由图10-30选取区域系数433.2HZ;④由表10-7选取齿宽系数1d⑤由表10-6得材料的弹性影响系数218.189MpaZE溅润滑。压轴力NFP80.46742801HBSHBS2402HBSHBS241Z772Z14tK=1.6mmNT4110158.4433.2HZ1d1010⑥由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MpaH6001lim；大齿轮的接触疲劳强度极限MpaH5502lim。⑦由式10-13计算应力循环次数。911108707.3)163508(114406060hjLnN991212102134.119.3108707.3iNN⑧由图10-19取接触疲劳寿命系数91.01HNK,94.02HNK⑨许用接触应力:取失效概率为1%，安全系数S=1，由式10-12得MpaSKMpaSKHNHHNH517155094.0][546160091.0][2lim221lim11MpaHHH5.53125175462][][][21⑩由图10-26得78.01，87.02则65.1212)计算①试算小齿轮分度圆直径td1mmZZuuTKdHEHdtt08.43)][(123211②计算圆周速度smdnvt/248.310006008.43144010006011③计算齿宽b及模数ntmmmmmdbtd08.4308.431149.12814cos08.43cos11zdmtnt218.189MpaZEMpaH6001limMpaH5502lim91108707.3N92102134.1N91.01HNK94.02HNKMpaH5.531][65.1mmdt08.431smv/248.3mmb08.4349.1ntm1111mmmhnt35