带式输送机传动装置课程设计.docx
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带式输送机传动装置课程设计
带式输送机传动装置课程设计
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１.传动装置的总体方案设计
1.1传动装置的运动简图及方案分析
1.1.１ 运动简图
输送带工作拉力
６．５
输送带工作速度（）
0.８5
滚筒直径
３5０
１.１．２方案分析
该工作机有轻微振动,由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大,可以采用V带这种简单的结构,并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。
减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速,这是两级减速器中应用最广泛的一种。
齿轮相对于轴承不对称,要求轴具有较大的刚度。
高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边,以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。
原动机部为Ｙ系列三相交流异步电动机。
总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。
1.2电动机的选择
１.2.1电动机的类型和结构形式
电动机选择Y系列三相交流异步电动机,电动机的结构形式为封闭式。
１.2.2确定电动机的转速
由于电动机同步转速愈高,价格愈贵,所以选取的电动机同步转速不会太低。
在一般
机械设计中，优先选用同步转速为１5０0或1000的电动机。
这里选择150０的电动机。
１．2．3确定电动机的功率和型号
１．计算工作机所需输入功率
由原始数据表中的数据得
P=
＝
=5.25kW
2．计算电动机所需的功率
式中,为传动装置的总效率
式子中分别为传动装置中每对运动副或传动副的效率。
带传动效率
一对轴承效率
齿轮传动效率
联轴器传动效率
滚筒的效率
总效率
取
查表Ⅱ．186得 选择Ｙ132M—4型电动机
电动机技术数据如下:
额定功率：
满载转速：
额定转矩:
最大转矩：
运输带转速
1.３计算总传动比和分配各级传动比
１.3.１确定总传动比
电动机满载速率,工作机所需转速
总传动比为各级传动比的连乘积，即
１.3.２分配各级传动比
总传动比
初选带轮的传动比，减速器传动比
取高速级齿轮传动比为低速级齿轮传动比的1．3倍,所以求的高速级传动比=4，低速级齿轮传动比=3.1
1.4计算传动装置的运动参数和动力参数
1.４．1计算各轴的转速
传动装置从电动机到工作机有三个轴,依次为1,2,3轴。
1．4．２计算各轴的输入功率
1．4.3计算各轴的输入转矩
传动装置参数见表1—2
表1—２传动装置的运动参数和动力参数
轴号
转速（ｒ/miｎ）
输入功率（ｋW）
输入转矩（Ｎ·m）
1
576
６．2５
1０３.６2
2
14４
6．06
401.90
３
46.5
5.８8
１2７．61
2．传动零部件的设计计算
2.１带传动
2.１．1确定计算功率并选择Ｖ带的带型
１.确定计算工率
由表８—88查的工作情况系数，故
２.选择Ｖ带的带型
根据，由［２]图8—11选用A型。
2.1.2确定带轮的基准直径并验算带速
1.初选小带轮的基准直径。
由［2］表8—７和表8—９，取小带轮的基。
2.验算带速。
按[2]式（8—13）验算带的速度
因为，故带速合适。
3．计算大带轮的基准直径。
由[２]式（８—15a），计算大带轮的基准直径
根据[2]表8—8,圆整为。
２.1.3确定V带的中心距和基准长度
1.根据[2]式（8—20）
初定中心距为。
2.由[2]式（8—2２）计算所需基准长度
由[2］表8—2选带轮基准长度。
3.按[2]式（8—2３）计算实际中心距。
中心距的变化范围为。
２．1．４验算带轮包角
2．1.5计算带的根数
1.计算单根Ｖ带的额定功率
由和,查[2]表8—4得
根据，和A型带查[2］表8—５得
查的［2］表8—6得,表８—2得，于是
2．计算V带的根数Ｚ
取６根
2．1.6确定带的初拉力和压轴力
由表[2]表８—3得A型带单位长度质量,所以 应使带的实际初拉力
压轴力最小值
2.1.7带轮的结构设计
1.带轮材料的确定
大小带轮材料都选用HＴ200
2．带轮结构形式
小带轮选用实心式,大带轮选用孔板式（６孔）具体尺寸参照[2]表8—10图8—14确定。
大带轮结构简图如图2—１
图2—1
２.2齿轮传动
（一）高速级齿轮传动
2.２．1选择精度等级，材料及齿数
1.运输机为一般工作机,速度不高，参考表10－6,故选用7级精度。
２.材料选择。
选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为２８0ＨBS，大齿轮材料为４５刚（调质）硬度为2４0HBS,二者材料硬度差为40HBS。
3.选小齿轮齿数，大齿轮齿数
2．2．２齿轮强度设计
1.选取螺旋角 初选螺旋角β=14°
２．按齿面接触强度设计
按[2]式（１０—24）试算，即
（１）确定公式内的各计算数值
1）试选载荷系数
2）小齿轮的传递转矩由前面算得
３）由[2］表10—７选取齿宽系数
4）由[2]表１0—5差得材料的弹性影响系数。
5）由[2］图１0—25ｄ按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强度极限;大齿轮的接触疲劳强度极限。
6）由式[2]1０—13计算应力循环次数
7）由［2]图10—23取接触疲劳强度寿命系数,
８）计算接触疲劳许用应力
9）由[2]图选取区域系数
１０）由［2］图10—26查的,
则
11）许用接触应力
（2）计算
１）试算小齿轮分度圆直径,有计算公式得
2）计算圆周速度
3）计算齿宽b及模数
４）计算纵向重合度
5）计算载荷系数
已知使用系数，根据，7级精度，由[２］图10—8查的动载系数；由表1０—４查的;由表10—１3查得；由表1０—3差得。
故载荷系数
6）按实际的载荷系数校正所算的的分度圆直径,由[1]式（10—10a）得
7）计算模数
３．按齿根弯曲疲劳强度设计
由[1]式（10—１7）
（1）确定计算参数
1）计算载荷系数
2）计算纵向重合度，从［1]图１0—28查的螺旋角影响系数
3）计算当量齿数
4）查齿形系数
由[1]表１０—5查得；
5）查取应力校正系数
由［１]表1０—5查得;
6）由[1]图10—２0c查得小齿轮弯曲疲劳强度极限;大齿轮的弯曲疲劳极限
7）由[１]图１0—18取弯曲疲劳寿命系数,
８）计算弯曲许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1．４，由式[1]（10—12）得
9）计算大小齿轮的
大齿轮数值大。
（2）设计计算
由接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数。
取以满足弯曲疲劳强度。
为同时满足接触疲劳强度需按接触疲劳强度算得的分度圆直径计算齿数。
取,则
2.2．３几何尺寸计算
1.计算中心距
将中心距圆整为140mm。
2.按圆整后的中心距修螺旋角
因β值改变不大故参数不必修正。
3.计算大小齿轮分度圆直径
４.计算齿轮宽度
圆整后取
2.2.4齿轮结构设计（中间轴大齿轮）
因齿顶圆直径大于160mm,而又小于５00mm,故以选用腹板式结构为宜。
其他有关尺寸按[1]图10—39荐用的结构尺寸设计。
大齿轮结构简图2—2
图2—2
（二）低速级齿轮传动
2.2.５选择精度等级，材料及齿数
1.运输机为一般工作机,速度不高，故选用7级精度。
2.材料选择。
选择小齿轮材料为40Ｃr（调质）,硬度为2８0HBS,大齿轮材料为45刚（调质）硬度为２40HBS,二者材料硬度差为40ＨＢＳ。
3.选小齿轮齿数,大齿轮齿数
２.2.6齿轮强度设计
1.选取螺旋角初选螺旋角β＝1２°
2.按齿面接触强度设计
按[１]式（1０—21）试算，即
（１）确定公式内的各计算数值
1）试选载荷系数
2）小齿轮的传递转矩由前面算得
３）由[１]表1０—7选取齿宽系数
4）由[１]表１0—6差得材料的弹性影响系数。
5）由［1]图10—2１d按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。
6）由式［1]10—13计算应力循环次数
7）由[1]图10—1９取接触疲劳强度寿命系数，
８）计算接触疲劳许用应力
9） 由[1]图选取区域系数
１0）由端面重合度近似公式算得
１１）许用接触应力
（２）计算
1）试算小齿轮分度圆直径,有计算公式得
2）计算圆周速度
3）计算齿宽b及模数
４）计算纵向重合度
5）计算载荷系数
已知使用系数,根据,7级精度，由[１]图10—8查的动载系数;由表10—4查的;由表10—1３查得;由表10—3差得。
故载荷系数
6）按实际的载荷系数校正所算的的分度圆直径，由[１］式（10—10a）得
７）计算模数
3．按齿根弯曲疲劳强度设计
由[1]式（１０—１７）
（１）确定计算参数
1）计算载荷系数
２）计算纵向重合度，从[１]图１0—２8查的螺旋角影响系数
3）计算当量齿数
４）查齿形系数
由[1]表10—５查得;
5）查取应力校正系数
由［１]表10—5查得;
6）由[1]图10—２0c查得小齿轮弯曲疲劳强度极限;大齿轮的弯曲疲劳极限
７）由[1]图10—18取弯曲疲劳寿命系数,
8）计算弯曲许用应力取弯曲疲劳安全系数Ｓ=1．4,由式[1]（10—12）得
9）计算大小齿轮的
大齿轮数值大。
（2）设计计算
由接触疲劳强度计算的模数ｍ大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数。
取以满足弯曲疲劳强度。
为同时满足接触疲劳强度需按接触疲劳强度算得的分度圆直径计算齿数。
取,则取整
２.2.7几何尺寸计算
1.计算中心距
将中心距圆整为173ｍm。
2.按圆整后的中心距修螺旋角
因β值改变不大故参数不必修正。
3.计算大小齿轮分度圆直径
４．计算齿轮宽度
圆整后取
2．2.8四个齿轮的参数列表如表2—１
表2—1
齿轮
模数
齿数
Z
压力角
螺旋角
分度圆直径
齿顶圆直径
齿底圆直径
高速级小齿轮
2
27
20°
15.3°
56
6０
51
高速级大齿轮
2
108
２0°
15.3°
224
２2８
２19
低速级小齿轮
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