设计胶带输送机的传动装置课程设计Word下载.docx

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2电动机的选择计算

2.1选择电动机系列

根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动机,封闭式结构,电压380伏,Y系列。

2.2滚筒转动所需要的有效功率

传动装置总效率

查表17-9得

弹性联轴器的效率

刚性联轴器的效率

闭式齿轮的啮合效率

开式齿轮的啮合效率

滚动轴承的效率

滚筒的效率

传动装置的总效率

2.3确定电动机的转速

滚筒轴转速

所需电动机的功率

查表27-1,可选Y系列三相异步电动机

电动机

型号

额定功率/kW

同步转速

/（r/min）

满载转速

总传动比

Y132M-4

7.5

1500

1440

111.87

Y132M-6

970

94.21

为使传动装置结构紧凑,选用Y132M—4型,额定功率7.5kW,同步转速1500r/min,满载转速1440r/min。

查表27-2,电动机中心高H=132mm,外伸段D×

E=38mm×

80mm

3传动装置的运动及动力参数计算

3.1分配传动比

3.1.1总传动比

3.1.2各级传动比的分配

查表17-9取

减速器的传动比

高速级齿轮传动比

低速级齿轮传动比

3.2各轴功率、转速和转矩的计算

3.2.00轴P=5.9kw,n=1440r/min,T=9.55*5.9/1440=40.246N*m

3.2.1Ⅰ轴（高速轴）

3.2.2Ⅱ轴（中间轴）

3.2.3Ⅲ轴（低速轴）

3.2.4Ⅳ轴（传动轴）

3.2.5Ⅴ轴（卷筒轴）

3.3开式齿轮的设计

3.3.1材料选择

小齿轮:

45#锻钢,调质处理,齿面硬度217--255HBS

大齿轮:

45#锻钢,正火处理,齿面硬度162--217HBS

3.3.2按齿根弯曲疲劳强度确定模数

按齿面硬度217HBS和162HBS计算

初取小齿轮齿数

则大齿轮齿数

计算应力循环次数

查图5-19

查图5-18（b）,

由式5-32

取,

计算许用弯曲应力

由式5-31

查图5-14

查图5-15

则

取

初选综合系数,查表5-8

由式5-26

考虑开式齿轮工作特点m加大10%-15%,取m=5

3.3.3齿轮强度校核

则小齿轮转速为

查图5-4（d）查表5-3

由图5-7（a）

查表5-4

计算载荷系数

与相近,无需修正

计算齿根弯曲应力

3.3.4齿轮主要几何参数

4闭式齿轮设计

4.1减速器高速级齿轮的设计计算

4.1.1材料选择

查图5-17（允许一定点蚀）

由式5-29

取（精加工）

查图5-16（b）,

由式5-28

4.1.2按齿面接触疲劳强度确定中心距

小轮转矩

初定螺旋角

初取,查表5-5

减速传动取

端面压力角

基圆螺旋角

由式5-42

由式5-41

由式5-39

取中心距

估算模数

取标准模数

小齿轮齿数

大齿轮齿数

取

实际传动比

传动比误差

在允许范围内

修正螺旋角与初选相近,,可不修正

轮分度圆直径

圆周速度

查表5-6取齿轮精度为8级

4.1.3验算齿面接触疲劳强度

电机驱动,稍有波动,查表5-3

查图5-4（d）

齿宽

查图5-7（a）

载荷系数

齿顶圆直径

齿轮基圆直径

端面齿顶压力角

由式5-43

由式5-41

4.1.4验算齿根弯曲疲劳强度

查图5-19

取

由式5-31

由式5-47计算,因,取

由式5-48

由式5-44

4.1.5齿轮主要几何参数

4.2减速器低速级齿轮的设计计算

4.2.1材料选择

40Cr,调质处理,齿面硬度241--286HBS

45#锻钢,调质处理,齿面硬度217--235HBS

按齿面硬度241HBS和217HBS计算

4.2.2按齿面接触疲劳强度确定中心距

取标准模数

修正螺旋角

与初选相近,,可不修正

轮分度圆直径

4.2.3验算齿面接触疲劳强度

端面齿顶压力角

4.2.4验算齿根弯曲疲劳强度

由式5-48

4.2.5齿轮主要几何参数

5轴的设计计算

5.1高速轴的设计计算

轴的材料为选择45#,调质处理,传递功率

转速查表8-2

由于轴上有一个键槽,则

估定减速器高速轴外伸段轴径

查表17-2电机轴径轴伸长

则

取

根据传动装置的工作条件选用HL型弹性柱销联轴

名义转矩

查表11-1工作情况系数

计算转矩

查表22-1选TL6

公称转矩

许用转速

轴孔直径

取减速器高速轴外伸段轴径d=32mm,可选联轴器轴孔

联接电机的轴伸长

联接减速器高速轴外伸段的轴伸长

5.2中间轴的设计计算

轴的材料为选择45#,调质处理,传递功率,转速查表8-2

取

5.3低速轴的设计计算

轴的材料为选择40Cr,调质处理,传递功率,转速查表8-2

因为是小批生产,故轴外伸段采用圆柱形

计算转矩

查表22-1选TL8

查表11-1工作情况系数.T取1.25

公称直径

减速器低速轴外伸段

从动端

6低速轴的强度校核

6.1绘制低速轴的力学模型

作用在齿轮的圆周力　

径向力　　

轴向力

6.2求支反力

水平支反力

垂直支反力

6.3作弯矩、转矩图（上图）

水平弯矩

C点

垂直弯矩

C点左

C点右

合成弯矩

转矩

6.1.4作计算弯矩Mca图（上图）

该轴单向工作,转矩产生的弯曲应力按脉动循环应力考虑

C点左

C点右

D点

6.1.5校核该轴的强度

根据以上分析,C点弯矩值最大,而D点轴径最小,因此该

轴危险断面是C点和D点所在剖面。

轴的材料为40Cr

查表8-1查表8-3

C点轴径

因为有一个键槽

D点轴径

6.6精确校核轴的疲劳强度

Ⅰ-Ⅸ均为有应力集中的剖面,均有可能是危险剖面。

其中Ⅰ-Ⅲ剖面计算弯矩相同,Ⅱ、Ⅲ剖面相比较,只是应力集中影响不同。

可取应力集中系数值较大的值进行验算即可。

同理Ⅶ、Ⅷ剖面承载情况也接近,可取应力集中系数较大者进行验算。

校核Ⅰ、Ⅱ剖面的疲劳强度

Ⅰ剖面因键槽引起的应力集中系数查附表1-1（插值）

Ⅱ剖面因过渡圆角引起的应力集中系数查附表1-2

因Ⅰ、Ⅱ剖面主要受转矩作用,起主要作用,按Ⅰ键槽引起的应力集中系数计算

查表8-1

查附表1-4

查附表1-5

查表1-5,

取,

校核Ⅵ、Ⅶ的疲劳强度

Ⅵ剖面因配合（H7/r6）引起的应力集中系数查附表1-1

Ⅵ剖面因过渡圆角引起的应力集中系数查附表1-2

Ⅶ剖面因键槽引起的应力集中系数查附表1-1

按Ⅵ配合引起的应力集中系数校核Ⅶ剖面

Ⅵ剖面承受的弯矩和转矩分别为:

Ⅶ剖面产生正应力

Ⅶ剖面产生的扭剪应力及其应力幅、平均应力为

查附表1-4

查附表1-5,

其它剖面与上述剖面相比,危险性小,不予校核

7低速轴轴承的选择及其寿命验算

低速轴轴承选择一对30211圆锥滚子轴承

条件:

d=55mm,转速n=61.147r/min,工作环境多灰尘,载荷稍有波动,工作温度低于,预计寿命

7.1确定轴承的承载能力

查表21-3轴承30212的=74500N

7.2计算轴承的径向支反力

7.3作弯矩图（如前）

7.4计算派生轴向力S

查表9-830212轴承Y=1.5,C=97800,e=0.4

的方向如图

7.5求轴承轴向载荷

故1松2紧

7.6计算轴承的当量动载荷P

由

查表9-6

查表9-7

根据合成弯矩图取

故按计算

查表9-4

故圆锥滚子轴承30212适用

8键联接的选择和验算

8.1低速轴上键的选择与验算

8.1.1齿轮处

选择键18×

11GB1096-A型,其参数为L=56mm,t=5.5mm,

R=b/2=9mm,k=h-t=11-5.5=5.5mm,l=L-2R=56-2×

9=38mm,d=60mm。

齿轮材料为40Cr,载荷平稳,静联接

查表2-1

8.1.2联轴器处

选择键16×

10GB1096-A型,其参数为L=100mm,t=5.5mm,

R=b/2=7mm,k=h-