带式输送机传动装置设计说明书..

机械课程设计说明书11设计任务书1.1设计题目：带式输送机传动装置1.2带式输送机传动简图如下1.3主要技术参数说明：输送带拉力F=1900N输送带速度v=1.25m/s滚筒直径D=190mm1.4工作条件：输送机连续工作，单向运转，载荷变化不大，空载启动，每天两班制工作，使用年限10年。输送带速度允许误差5%，滚筒效率为0.97。1.5目前发展状况20世纪70－80年代至现在，世界上减速器技术有了很大的发展，且与新技术革命的发展紧密结合。通用减速器的发展趋势如下：①高水平、高性能。圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿，承载能力提高4倍以上，体积小、重量轻、噪声低、效率高、可靠性高。②积木式组合设计。基本参数采用优先数，尺寸规格整齐，零件通用性和互换性强，系列容易扩充和花样翻新，利于组织批量生产和降低成本。③型式多样化，变型设计多。摆脱了传统的单一的底座安装方式，增添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速器一体式联接，多方位安装面等不同型式，扩大使用范围。2电动机的选择Pw=2.45（kW）机械课程设计说明书22.1工作机最大使用功率Pw（kW）Pw=wFv1000式中F=1900N、v=1.25m/s、w=0.97，得Pw=wFv1000=97.0100025.11900=45.2(kW)2.2由电动机至工作机的总效率(%)w42213查表，选取各部分的效率闭式圆柱齿轮传动的效率97.01V带传动的效率96.02一对滚动轴承的效率98.03弹性联轴器的效率99.04传动滚筒的效率97.0w故97.099.098.096.097.02=86.02.3所需电动机的功率)('kWdP)(84.286.045.2'kWPPwd2.4选择电动机额定功率)(kWPd因带式输送机载荷变化不大、室温工作，电动机的额定功率Pd只86.0)(84.2'kWPdnw=125.6（kW）机械课程设计说明书3需略大于dP'即可，查表，取)(3kWPd2.5选择电动机的转速滚筒轴的工作转速为min)/(6.12519014.325.160000100060rDvnw查表，各类传动的传动比为V带的传动比4~2iv单级斜齿圆柱齿轮的传动比5~3ic总传动比的推荐范围为20~6)54(~)32('iiicv电动机的转速范围可选min)/(2512~6.7536.125)20~6('0'rninw2.6选择电动机根据电动机的工作条件和电动机的转速范围0'n以及所需电动机的功率Pd，查表选用三相异步电动机，型号为Y132S-6，同步转速1000r/min,6极。主要性能数据如下表：电动机型号额定功率（kW）满载转速（r/min）堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩Y132S-639602.02.2Y132S—6型电动机外形尺寸和安装尺寸：电动机型号中心高H（mm）外形尺寸L（ADAC2）HD（mm）安装尺寸AB（mm）轴伸尺寸DE（mm）键槽尺寸F（mm）Y132S-613247534531521614038801064.7i机械课程设计说明书43计算传动装置总传动比及分配传动比3.1传动系统的总传动比nniw0其中n0为电动机的满载转速960r/min,滚筒转速nw125.6r/min,得64.76.125960i3.2分配传动系统的各级传动比该传动系统由一级带传动和一级齿轮传动组成，为使V带传动的轮廓尺寸不值过大，分配传动比是应保证iicv，故取3.2iv32.3ic3.3计算传动装置的运动和动力参数3.3.1计算各轴转矩Ⅰ轴min)/(4.4173.296001rinnvⅡ轴min)/(7.12532.34.41712rinnc3.3.2计算各轴功率Ⅰ轴)(88.296.0321kWPPdⅡ轴)(74.298.097.088.23112kWPP滚筒轴)(66.299.098.074.2432kWPPw3.3.3计算各轴转矩电动机轴mNnPTdd8.299603955095500Ⅰ轴mNnPT89.654.41788.295509550111Ⅱ轴mNnPT17.2087.12574.2955095502223.2vi32.3cimin)/(4.4171rnmin)/(7.1252rn)(88.21kWP)(74.22kWP)(66.2kWPw)(8.29mNTd)(89.651mNT)(17.2082mNT机械课程设计说明书5工作机主轴mNnPT25.2026.12566.295509550将以上计算参数整理成表如下，以备传动零件设计时查用。轴号功率P（kW）转矩T（N·m）转速n（r/min）传动比效率电动机轴（0轴）329.89602.30.96Ⅰ轴2.8865.89417.43.310.96Ⅱ轴2.74208.17125.710.98滚筒轴2.66202.251904传动零件的设计计算4.1普通V带传动设计4.1.1选择普通V带型号V带的计算功率为PKPAc其中P为传动的额定功率（kW），查表得工作情况系数2.1KA，得)(6.332.1kWPc根据)(6.3kWPc，同步转速为min/1000r，查表确定选用B型V带，小带轮基准直径mmd1601，小带轮转速min/12001rn，单根普通V带基本额定功率)(17.30kWP。4.1.2求大小轮基准直径d2、d1由上可知小轮直径mmd1601则)(25.202mNTw)(6.3kWPcmmd1601机械课程设计说明书6大轮直径mmdnnd63.36002.011604.4179601)()(1102查表取mmd37524.1.3验算带速vsmndv/86000096016010006001带速在sm/25~5范围内，合适。4.1.4求中心距、带长和包角初步确定中心距a0，即mmdda5.802)160375(5.1)(5.1210取mma8000，符合)()(2102127.0ddaddV带基准长度addddaL42202212100)()(8004160375375160280022)()(mm8.2454查表2500Ld计算实际中心距mmLLaad6.82228.24542500800200中心距变动范围为mmLaLadd6.8971.78503.0015.0~)(~)(mmd3752smv/8mma8000mmL8.24540mma6.822机械课程设计说明书7验算小带轮包角13.57180121add3.576.822160375180120165合适。4.1.5求V带根数z根据公式得KKPPPzLc)(00查表得)(17.30kWP传动比4.202.011603751)()(12ddi由1651查表得96.0K03.1KL05.103.196.03.017.3(6.3)z取2根。4.1.6求作用在带轮轴上的压力FQ查表得mkgq/17.0得单根V带的初拉力qvKvzPFc20)(15.2500817.0196.05.2826.35002)(N3.191作用在轴上的压力16514.2i05.1z机械课程设计说明书8NzFFQ6.7582165sin3.191222sin2104.2闭式斜齿圆柱齿轮传动的设计计算4.2.1选择齿轮材料和热处理方法，确定许用应力当大小齿轮都是软齿面时，考虑到小齿轮齿根较薄，弯曲强度较低，且受载次数较多，故在选择材料和热处理时，一般使小齿轮齿面硬度比大齿轮高20~50HBS。所以，小齿轮选用40MnB，调质处理，硬度为210HBS，查表得接触疲劳强度MPaH7301lim弯曲疲劳强度MPaFE6001取最小安全系数0.1sH，25.1sFMPasHHH7300.1730][1lim1MPasFFEF48025.1600][11大齿轮选用45钢，正火处理，硬度为163HBS，查表得接触疲劳强度MPaH3902lim弯曲疲劳强度MPaFE2642MPasHHH3900.1390][2lim2MPasFFEF26425.1330][224.2.2按齿轮面接触强度计算中心距a32a1)290(1aHKT）（其中小齿轮转矩1T=65.89Nm=65890Nmm;NFQ6.758小齿轮：40MnB调质大齿轮：45钢正火机械课程设计说明书9取载荷系数K=1.3;取齿宽系数a=0.4；.323ic求得amm6.1127)390290(32.34.0658903.1)132.3(32取中心距为a=130mm4.2.3确定主要参数和计算主要尺寸4.2.3.1按经验公式选取齿轮模数nm=（0.007～0.02）150=1.05～3mm取标准模数nm=2mm4.2.3.2确定齿数21ZZ和一般取20~8初设10，则）（1macos2n1Z=）（1.323210cos1502=34.19取341Z88.11234.32312ZZ取2Z=1124.2.3.3精确计算螺旋角cos=a2m21n）（ZZ=1502112342）（=0.973'151326.134.2.3.4计算分度圆直径21dd和mm860.691513cos342cosmd'1n1Zmm126.2301513cos1122cosmd'2n2Z4.2.3.5齿宽21bb和a=130mmmmmn2'1513341Z1122Zmmd860.691mmd126.2302机械课程设计说明书10mm60150.40abba2取mm60b221bb+（5～10）=65～70mm取mm67b14.2.4验算轮齿弯曲强度由下式计算MPaYKTFFF11n11mbd5.71MPaYYFFFFF21212查得2.226.5221FFYY，，，，mm860.69dmm06bmm,65890mN89.65.5111NTKmm2nm带入上式得6.52860.696065890.515.711FMPaMPaF4806.10516.522.226.1052FMPaF2646.912两齿轮弯曲强度合格齿轮的圆周速度:sm53.11000604.417860.69100060ndv11对照“齿轮传动精度等级的选择与应用表”，可知选用8级精度是合宜的。4.2.4计算其他主要几何尺寸齿顶圆直径:mm860.7322860.69m2ddn11amm126.23422126.230m2ddn22a齿根圆直径:mmb602mmb671齿轮弯曲强度合格smv/53.1mmda860.731机械课程设计说明书11mm860.6425.2860.695.2dd11nfmmm126.22525.2126.2305.2dd22nfm中心距:mm150126.230860.6921dd2121a5轴的设计计算5.1轴的设计简图如下其中高速轴为齿轮轴，轴伸处连接V带轮，有一个键槽；低速轴连接齿轮和滚筒，有两个键槽。5.2减速器高速轴的设计5.2.1选择轴的材料选用45钢调质处理，硬度为197