机械设计123456+977

1广东海洋大学机械设计基础课程设计设计计算说明书题目带式运输机传动装置院系专业姓名年级指导教师二零一一年六月-2-目录：一、设计题目二、电动机的选择三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比三、带传动的设计四、普通V带的设计五、齿轮传动的设计六、轴的设计七、箱体的设计八、键连接的设计九、滚动轴承的设计十、润滑和密封的设计十一、联轴器的设计十二、参考文献十三、设计小结-3-一、设计题目一设计题目：设计一用于带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器。已知条件，运输带工作拉力F＝1400N，运输带速度V＝1.55m/s，滚筒直径D＝250mm，两班制，连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用期8年，小批量生产，运输带速度允许误差±5%二电动机的选择(1)选择电动机类型：按工作要求和条件选取Y系列全封闭笼型三相异步电动机。(2)选择电动机型号电机所需的工作功率为wdPP其中，wwFP10001-电动机2-带传动3-减速器4-联轴器5-滚筒6-传送带214563-4-则wwdVFPP1000由电动机至运输机的传动总效率总为，滚筒轴承滚筒联轴器齿轮轴承带轮＝2w其中由表2-3（杨晓兰等，《机械设计基础课程设计》）查得：98.096.098.098.099.096.0,滚筒轴承滚筒联轴器齿轮轴承带轮，，＝，＝，＝，＝，＝则85.098.096.098.098.099.096.0,2＝w即，kwkWFPwd55.285.0100055.114001000(3)电动机的转速：计算滚筒工作转速：min/47.118r/min25055.1100060100060nwrD要选择合理的传动比范围，根据其中由表2-2（杨晓兰等，《机械设计基础课程设计》）查得：初选V带的传动比i=2~4,齿轮的传动比i=3~5min/)4.2369~82.710(47.118)20~6(47.118)5~3()4~2(rnd符合这一范围电动机的同步转速有750r/min,1000r/min,1500r/min，有三种适用的电动机型号可供选择，如图：传动比方案比较从动比方案电动机型号额定功率/kw电动机转速r/min传动装置的传动比同步转速满载转速总传动比V带传动比齿轮传动比1Y100L2-431500143012.072.41452Y132S-6310009608.1024.053Y132M-837507105.9922.995综合考虑，电动机和传动装置的尺寸、重量和价格选择Y100L2-4比较合适，因此选定型号为Y100L2-4，所选电动机的主要性能和外观尺寸如下：-5-电动机（Y100L2-4）的主要外形尺寸和安装中心高H外形尺寸L(AC/2AD)×HD地脚安装尺寸A×B地脚螺栓直径K轴伸尺寸D×E装键部位尺寸F×GD100380×282.5×245160×1401228×608×31三、计算各轴的运动和动力参数（1）、计算各轴的输入功率：齿轮轴功率：ⅠP＝dp×带＝2.55×0.96kw＝2.448kw轴功率：ⅡP＝Ⅰp×齿轮轴承＝2.448×0.99×0.98kw＝2.375kw滚筒轴：wP＝ⅡP×联轴器轴承＝2.375×0.99×0.98kw＝2.304kw（2）、各轴的转速：Ⅰ轴：n＝0/inm＝1430/2.414r/min＝592.378r/min（高速轴）Ⅱ轴：n＝5/378.592i/IInr/min＝118.4756r/min（低速轴）-6-滚筒轴：wn＝n＝118.4756r/min（3）、各轴的输入转矩：电动机轴：dT=9550mdnP=9550×2.55/1430=17N·m齿轮轴：T＝m4.39m96.0414.217i010dNNT（高速轴）轴：ⅡT＝1.191m98.099.054.39i121NTIN·m（低速轴）联轴器：ⅢT＝4.185m98.099.01.191NT齿轮轴承N·m运动和动力参数的计算结果参数轴名电动机轴I轴（高速轴）II轴（低速轴）滚筒轴转速n(r/min)1430592.378118.4756118.4756功率P(kw)2.552.4482.3752.304转矩T(N·m)1739.4191.1185.4传动比i2.41451效率η0.960.980.98-7-四、普通v带的设计已知带传动选用Y系列异步电动机，其额定功率P=3kw，主动轮转速r/min14301n，从动轮转速min/r378.5922n，传动比2i.414，两班制，连续单向运转，载荷评委，空载启动，使用期8年，小批量生产，运输带速度允许误差±5%项目设计与说明主要结果计算功率cP查表由《由机械工程设计基础》表8.21查得3.1AKkwPKPAc9.333.1kwPc9.3选V带型号根据nPc,查表8.7选区A型V带取A型V带确定带轮基准直径21,dddd查表8.7，选1dd＝100mm﹥mmd75min，大带轮基准直径：mmdnnd40.241mm100378.59214301d2dm，查表8.3，选取标准值mm250d2d实际传动比5.2100250di12ddd从动轮实际转速n/5725.21430n12mirin从动轮的转速误差率为%44.3%100378.592378.592572在±5%以内为允许值mmdmmddd250100215.2/572nimimr验算带速度VsmsmndVd/49.7/100060143010010006011V在5m/s~25m/s范围内，故带的速度合适V=7.49m/s确定V带的基准长度和传动按设计要求初选中心距mma5000mmammL5201600d-8-中心距mmmmaddddaLddd75.1560}500410025010025025002{4)()(222021221d00查表8.4，选取V带的基准长度mmLd1600计算实际中心距mmLLaa625.519mm275.1560160050020d0中心距a的变化范围mm625.495mm1600015.0625.519015.0aadmin）（Lmm325.567mm160003.0625.51903.0aadmax）（L验算主动轮上包角112047.1633.575201002501803.5718012d1addd47.1631计算V带的根数zlacKKPPPz)(00，根据mmrnmmd/1430,100d11查表8.9得kwkwP299.1120014301200146014.132.114.10取kwP30.10故有i1b011nKKP，由表8.18查得1373.119.85.2i100275.1i3bKK得，查，由传动比则kw18.0kw1373.1111430100275.130P查表8.4得带长修正系数-9-带根数，得普通查得包角系数，由图VKKL97.011.899.0z=74.299.097.018.030.19.3圆整取z=3根Z=3计算V带合适的初拉力0F查表8.6得：mkgq/10.0NqvKzvPFac5.142)15.2(50020NF5.1420计算作用在轴上的载荷NazFFQ1.8462sin210NFQ1.846五、齿轮传动的设计已知，5min,/378.592,kw448..2irnPII。项目计算与说明主要结果选择材料材料热处理方法齿面硬度小齿轮45钢调质220~250HBC大齿轮45钢正火170~210HBC由于是普通减速器，由表10.21选8级精度，要求齿面粗糙度Ra≤3.2~6.3由表10.24查得许用接触应力HMpaMPaHH530,5602lim1lim由表10-10得，1HS~1.1,选取SH=1.1892911036.251018.11018.12405281378.59260n60iNNjLNh由表10.27得08.10.121NTNTZZMPaMPaHH52050921精度8级-10-HNTSHZHlim1计算a520,a50921MPMPHH初选精度等级8级按齿根弯曲强度计算查表10.11，取载荷系数k=1.1计算小轮转矩：mm34.394659550111NnPT取齿数：1z=20100520i12zz查表10.20，选齿宽系数1d4256051634.394651.143.76143.76323211mmuuKTdHd.0mmmm1.2200.4211zdm.由表10.3取标准模数m=2.5mm5.2110020mm34.394651.1d211mzzNTk确定齿轮主要参数及几何尺寸中心距：mmzzma1502)(21分度圆直径：mm2501005.250205.22211mmmzdmmmmmzdmmmmdd50501b1故mmmmbbmmb601050212mmbmmbmmdmmdmma5060250501502121校核齿面接触强查表10.13和表10.14得80.1,18.2.56.1,81.22211SFSFYYYY由图10.25查得：MPaMPaFimF190,2102lim1l由表10.10查得3.1FS安全-11-度查图10.26查得1.1121NTNTYY，a162a3.121011lim11MPMPSYFFNTFMPaMPaSYFFNTF1613.11901.12lim1221122121212115.5456.181.280.118.29.609.6056.181.2205.25034.394651.122FSFSFFFFSFFMPaMPaYYYYMPaYYzbmKT故，齿根弯曲强度校核合格验算齿轮圆周速度smsmn/55.1/100060378.59250100060d11由表10.22可知选8级精度是适合的-12-六．轴的设计1，齿轮轴的设计(1)确定轴上零件的定位和固定方式（如图）1，5—滚动轴承2—轴3—齿轮轴的轮齿段4—套筒6—密封盖7—轴端挡圈8—轴承端盖9—带轮10—键(2)按扭转强度估算轴的直径选用45#调质，硬度217~255HBS轴的输入功率为IP=2.448KW转速为In=592.378r/min根据课本查表14.1，取c=107~118d≥mmnPC91~17378.592/448.2118~107·33）（Ⅰ(3)确定轴各段直径和长度○1从大带轮开始右起第一段，由于带轮与轴通过键联接，则轴应该增加5%，取D1=21mm，又带轮的宽度B=（Z-1）·e+2·f=（3-1）×15+2×9=48mm则第一段长度L1=50mm在前面带轮的计算中已经得到Z=3其余的数据手册得到D1=21mmL1=50mm-13-○2右起第二段直径取D2=25mm根据轴承端盖的装拆以及对轴承添加润滑脂的要求和箱体的厚度，则取第二段的长度L2=40mm○3右起第三段，该段装有滚动轴承，选用深沟球轴承，则轴承有径向力，而轴向力为零，选用6206型轴承，其尺寸为d×D×B=30×62×16，那么该段的直径为D3=30mm，长度为L3=16mm○4右