带式输送机传动装置的设计与计算

XXXXXXX学院机械设计课程设计计算说明书设计题目：带式输送机传动装置的设计与计算学生姓名：XXXX学号：XXXXXXXXXXXX系别：机械工程学院专业班级：XXXXXXXXXXXXXXXX指导教师：XXXXXXXXXXXXXXXXXXX起止日期：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX机械设计课程设计任务书一设计题目(一)带式输送机传动装置的设计与计算二、传动布置方案带式输送机的传动装置如下图所示,为一级带传动,两级斜齿圆柱齿轮传动。三、传动装置工作条件已知带式输送机驱动滚筒的圆周力(牵引力)F、带速V、卷筒直径D，输送机在常温下连续单向工作,载荷较平稳,工作寿命8年，每年300个工作日，每日工作8小时。四、原始数据学号123456789101112F(kN)2.52.82.131.92.32.52.722.82.22.1V(m/s)1.451.451.71.951.71.451.71.71.451.951.951.45D(mm)340280320380300380300300280380320320学号131415161718192021222324F(kN)32.32.72.432.52.12.22.32.82.62V(m/s)1.71.71.451.451.71.451.451.451.71.71.951.7D(mm)340340320300280380380360380300340380学号252627282930313233343536F(kN)2.91.922.921.92.22.32.52.92.22.4V(m/s)1.451.451.71.71.951.951.71.951.951.951.71.7D(mm)320360320380300300300360300320380300学号373839404142434445464748F(kN)2.72.42.32.72.32.52.42.72.22.02.22.4V(m/s)1.951.951.951.951.451.451.71.951.71.451.71.7D(mm)360320300280340280320380300380300300学号495051525354555657585960F(kN)2.351.852.752.252.852.652.352.552.752.152.12.65V(m/s)1.81.71.41.91.41.31.61.51.31.651.351.45D(mm)350340300320300290300360270310260280五、设计要求1.按比例绘制斜齿圆柱齿轮减速器装配图一张（A0或A1）2.按比例绘制零件图两张3.编写设计计算书一份说明：①要求在设计计算中加强计算机应用，至少采用计算机辅助绘图完成一张图纸。②学生按表中学号对应数据进行设计。FVD目录1.传动装置总体设计………………………………………………………………………·41.1选择电动机………………………………………………………………………·41.2传动装置的传动比……………………………………………………………41.3传动装置的运动和动力参数计算…………………………………………42.普通V带传动设计……………………………………………………………………3.减速器内部传动设计……………………………………………………………………3.1高速级渐开线标准斜齿圆柱齿轮传动设计…………………………………3.2低速级渐开线标准斜齿圆柱齿轮传动设计…………………………………4.减速器箱体结构尺寸计算……………………………………………………………5.轴的设计……………………………………………………………………………………5.1I轴（输入轴）的设计………………………………………………………………5.2II轴（中间轴）的设计………………………………………………………………5.3III轴（输出轴）的设计……………………………………………………………6.滚动轴承的选择与计算…………………………………………………………………7.键连接的选择与强度校核……………………………………………………………8.联轴器的选择……………………………………………………………………………9.减速器附件的选择………………………………………………………………………10.润滑与密封………………………………………………………………………………设计小结………………………………………………………………………………………参考文献………………………………………………………………………………………41.传动装置总体设计1.1电动机的选择1.1.1电动机类型和结构形式的选择按工作条件和运动动力参数，选用一般用途的Y系列三相交流异步电动机。1.1.2电动机容量的确定为了计算电动机的输出功率Pd,先要确定从电动机到工作机之间的总效率，即传动装置的总效率，设为滚筒的传动效率，查表12-8得：96.0；868.096.097.099.099.02323带齿滚联工作机所需输入功率67.496.0100095.123001000FPkW则所需电动机的输出功率WPPwk38.5868.067.4d1.1.3电动机转速的选择滚筒（工作机）的转速20.12430014.395.1100060100060nDr/min根据表2-1，V带传动的常用传动比范围为2-4，圆柱齿轮为3-5；所以电动机转速的可选范围：min/12420~6.2235()20.124100~20.12418(nrnid综上考虑，选取电机同步转速为3000r/min。1.1.4电动机选择参数查表19-1，选用Y132S1-2型三相异步交流电动机，由表19-3得具体参数如下：(1)额定功率：5.5kW(2)满载转速nm：2920r/min(3)外形尺寸：475mm*280mm*315mm(4)电动机中心高：132mm(5)轴伸尺寸：80mm(6)轴伸直径：38mm51.2传动装置的传动比总传动比为：51.232.124/2920/nnima1.2.1各级传动比的分配取带传动比2Di，则由总传动比iiiDa得减速箱传动比2176.112/51.23/iiiiiDa由两级展开式圆柱齿轮减速器传动比分配原则：ii)5.1~3.1(1计算取41i，32i1.3传动装置的运动和动力参数计算电动机输出参数kWPP38.5d0min/2920m0rnnmNnPT·596.17292038.595509550000高速轴Ⅰ的参数95.00kWPP111.595.038.501dmin/14602/2920/rinnDm；mNnPT43.33/9550中间轴Ⅱ的参数96.099.097.012滚齿kWPP91.496.011.512Ⅱmin/3654/1460/1rinnⅡmNnPT47.128/9550ⅡⅡⅡ低速轴Ⅲ的参数96.099.097.023滚齿6kWPP71.496.091.432ⅡⅢmin/67.1213/365/2rinnⅡⅢmNnPT69.369/9550ⅢⅢⅢ滚筒轴的参数98.099.099.034滚联kWPP62.498.071.434ⅢⅣmin/67.121rnnⅢⅣ；mNnPT63.362/9550ⅣⅣⅣ运动和动力参数计算结果整理于下表:表1-1轴号功率（P/kw)转矩T(N•m)转速n/(r/min)传动比i效率Ƞ电动机轴5.3830868.4292010.95Ⅰ轴5.11133.43146040.96Ⅱ轴4.91128.4736530.96Ⅲ轴4.71369.69121.6710.98工作机轴4.62362.63121.6772.普通V带传动设计（1）确定计算功率caP根据工作条件，由表8-8查得工作情况系数1.1AK，故计算功率05kW.65.51.1AcaPKP（2）选择V带的带型根据caP、小带轮转速r/min29201n，图8-11选用普通V带的带型为A型带。（3）确定带轮的基准直径dd，并验算带速ν①由8-9初选小带轮的基准直径mm1001dd②验算带速ν：sm29.15100060292010010006011ndνdsm25sm5ν故带速合适③计算从动轮的基准直径mm200100212dDddid根据表8-9圆整为200。（4）确定V带的中心距a和基准长度dL①根据式8-20，初定中心距0a必须满足2102127.0ddddddadd，初定中心距mm3000a。②计算带所需的基准长度：mm33.1079300410020020010023002422202122100addddaLddddd由表8-2选带的基准长度mm1100dL，91.0LK8设计计算及说明结果③实际中心距amm335.310233.10791100300200ddLLaamm835.2931100015.0335.310015.0mindLaamm335.343110003.0335.31003.0adxmLaa（5）验算小带轮上的包角1α1205.161335.3103.571002001803.57180121addαdd故包角合适。（6）确定带的根数z①计算单根V带的额定功率rP查表8-4得2.104kW0P，355kW.05-80P得查表查表8-6，选取包角修正系数95.0kα，由表8-2得91.0kL，于是kW1258.291.095.0)355.0104.2(kk00LαrPPP②计算V带的根数z84.21258.205.6carPPz因此，选取V带根数3根（7）计算单根V带的初拉力由表8-3得A型带的单位长度质量mkg105.0q，所以N14.13429.15105.029.15395.005.695.05.2500KK5.2500220qνzνPFαcaα9设计计算及说明结果（8）计算带传动的压轴力N37.79425.161sin14.134322sin210αzFFp综上所述，选用A型普通V带3根，带基准长度1250mm。带轮基准直径mm1001dd，mm2002dd，中心距控制在mm343~294。小带轮包角5.1611α，单根V带初拉力NF14.1340，压轴力N37.794pF。10设计计算及说明结果3.减速器内部传动设计3.1高速级渐开线标准斜齿圆柱齿轮传动设计3.1.1．选定齿轮类型、材料及齿数1）确定齿轮类型：两齿轮均为标准圆柱斜齿轮，8级精度2）材料选择：齿轮材料选用闭式软齿面。小齿轮材料为40Cr,调质处理，硬度取值为280HBS；大齿轮材料为45钢,调质处理，硬度取值为240HBS。二者材料硬度差为40HBS。3）选小齿轮齿数241Z，故大齿轮齿数9796244112，取值ZiZ4）选取螺旋角：初选螺旋角143.1.2按齿面接触强度设计1）确定公式中的各计算值①试选载荷系数.31HtK②计算小齿轮传递的力矩mm33430N43.331460111.5105.951055.95161即mmNnPTI③查表10-7，选取齿宽系数0.1dΦ④由表10-5查得材料的弹性影响系数21MPa8.189EZ⑤由图10-20选取区域系数433.2HZ⑥由公式10-21计算接触疲劳强度用重合度系数Z