带式输送机传动系统减速器设计.docx

1、带式输送机传动系统减速器设计学院机械设计课程设计说明书（2013-2014学年 第二学期）一 课题题目及主要技术参数说明1.1 课题题目 1.2 主要技术参数说明 1.3 传动系统工作条件1.4 传动系统方案的选择 二 减速器结构选择及相关性能参数计算2.1 减速器结构2.2 电动机选择2.3 传动比分配2.4 动力运动参数计算三 V带传动设计3.1确定计算功率3.2确定V带型号3.3确定带轮直径3.4确定带长及中心距3.5验算包角3.6确定V带根数Z3.7 确定粗拉力F03.8计算带轮轴所受压力Q四 齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮)4.1 齿轮材料和热处理的选择4.2 齿轮几何尺寸的设计

2、计算4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸4.2.2 齿轮弯曲强度校核4.2.3 齿轮几何尺寸的确定4.3 齿轮的结构设计五 轴的设计计算(从动轴)5.1 轴的材料和热处理的选择5.2 轴几何尺寸的设计计算5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径5.2.2 轴的结构设计5.2.3 轴的强度校核六 轴承、键和联轴器的选择6.1 轴承的选择及校核 6.2 键的选择计算及校核6.3 联轴器的选择七 减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算7.1 润滑的选择确定 7.2 密封的选择确定 7.3减速器附件的选择确定7.4箱体主要结构尺寸计算 参考文献一、课题题目及主要技术参数

3、说明1.1课题题目带式输送机传动系统中的减速器。要求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及V带传动。1.2 主要技术参数说明 输送带的最大有效拉力F=2400KN，输送带的工作速度V=1.6 m/s，输送机滚筒直径D=450 mm。1.3 传动系统工作条件 两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温35，工作寿命10年，每年250工作日，大修期3年。 电力，三相交流，电压380/220V。 运输带速度允许误差-5%+5%。 一般机械厂制造，小批量生产。1.4 传动系统方案的选择图1 带式输送机传动系统简图二、 减速器结构选择及相关性能参数计算2.1 减速器结构本减速器设计为水平

4、剖分，封闭卧式结构。2.2 电动机选择（一）工作机的功率Pw =FV/1000=24001.6/1000=3.84kw（二）总效率 = =0.960.980.990.960.990.990.99=0.868（三）所需电动机功率 Pd=4.42 查机械零件设计手册得 Ped = 5.5 kw电动机选用Y160m1-8 n满 = 720 r/min2.3 传动比分配 工作机的转速n=67.941 I总=10.597 取 i带=3 则i齿=3.532电动机选用：Y-160m1-8i带=3=3.532计 算 及 说 明结果2.4 动力运动参数计算（一）转速n=720（r/min）=/=/=720/3=

5、240（r/min） =/=240/3.532=67.95（r/min） =67.95（r/min） （二） 功率P P0=4.421 P1=4.244 P2=4.118 P3=4.36（三）转矩T T0=58.64(Nm) T1=168.883 T2= 554.27(Nm) T3=516.24(Nm ) 计 算 及 说 明结果将上述数据列表如下：轴号功率P/kW N /(r.min-1) /(Nm) i 04.42172058.640 40.90 14.244240168.883 24.11867.950578.7193.5320.98 34.03667.950567.20210.96三、V

6、带传动设计3.1确定计算功率查表得KA=1.0，则PC=KAP=1.05.5=6.05KW3.2确定V带型号按照任务书得要求，选择普通V带。根据PC=6.05KW及n1=240r/min，查图确定选用B型普通V带。3.3确定带轮直径（1）确定小带轮基准直径根据图推荐，小带轮选用直径范围为112140mm，选择dd1=140mm。（2）验算带速v =5.27m/s5m/sv25m/s,带速合适。（3）计算大带轮直径dd2= i dd1（1-）=3140（1-0.02）=411.6mm根据GB/T 13575.1-9规定，选取dd2=400mm3.4确定带长及中心距（1）初取中心距a0得378a0

7、1080， 根据总体布局，取ao=800 mm(2) 确定带长Ld：根据几何关系计算带长得=2469.36mm根据标准手册，取Ld =2500mm。 (3)计算实际中心距=815.32mm3.5.验算包角=161.73120，包角合适。3.6.确定V带根数ZZ 根据dd1=140mm及n1=705r/min，查表得P0=1.69KW,P0=0.22KW中心距a=815.32mm包角=161.73包角合适K=0.956KL=1+0.5(lg2500-lg2240)=1.024则Z=1.82，取Z=23.7.确定初拉力F0F0=500查表得q = 0.17/m,则F0=192.03N3.8.计算带

8、轮轴所受压力QQ=2ZF0sin=22192.03sin=758N四、齿轮的设计计算4.1 齿轮材料和热处理的选择 小齿轮选用45号钢，调质处理，HB236 大齿轮选用45号钢，正火处理，HB1904.2 齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 由机械零件设计手册查得 ,SHlim = 1 由机械零件设计手册查得 ZN1 = ZN2 = 1 YN1 = YN2 = 1.1 由 PC=3.3KW选用B型普通V带dd1=140mmv =5.17m/s,带速合适dd2=411.6mm取ao=800 mm取Ld =2500mm中心距a=815.32mm包角=161.73包角

9、合适计 算 及 说 明结果 （一）小齿轮的转矩 T1=168.876（二） 选载荷系数K 由原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳，齿轮在两轴承间对称布置。查机械原理与机械零件教材中表得，取K1.1（三）计算尺数比 =3.532（四）选择齿宽系数 根据齿轮为软齿轮在两轴承间为对称布置。查机械原理与机械零件教材中表得，取1（五）计算小齿轮分度圆直径 计 算 及 说 明结果766= 72.521( mm)（六）确定齿轮模数m a=164.333 m =(0.0070.02)a = (0.0070.02)198.764 取m=2（七）确定齿轮的齿数和 Z1=35.26 取 Z1 = 36Z2=

10、127.152 取 Z2 = 127（八）实际齿数比 齿数比相对误差 /=2.19/204=0.0107 计算大齿轮齿根弯曲应力为a=163mmB1=72mmB2=81mm V=0.590(m/s)定为IT7 计 算 及 说 明结果 齿轮的弯曲强度足够4.2.3 齿轮几何尺寸的确定齿顶圆直径 由机械零件设计手册得 h*a =1 c* = 0.25齿距 P = 23.14=6.28(mm)齿根高 齿顶高 齿根圆直径 4.3 齿轮的结构设计 小齿轮采用齿轮轴结构，大齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构大齿轮的关尺寸计算如下：轴孔直径 d=50轮毂直径 =1.6d=1.650=80轮毂长度 L=81轮缘厚度

11、 0 = (34)m = 68(mm) 取 =8轮缘内径 =-2h-2=204-24.5-28强度足够=76mm=258mmh=4.5mmS=3.14mmP=6.28mmhf=2.5mmha=2mmdf1=67mmdf2=249mm计 算 及 说 明结果= 233(mm)取D2 = 234(mm) 腹板厚度 c=0.3=0.381=24.3 取c=15(mm)腹板中心孔直径=0.5(+)=0.5(80+234)=157(mm)腹板孔直径=0.25（-）=0.25（180-80）=38.5(mm) 取=38(mm)齿轮倒角n=0.5m=0.52=1计 算 及 说 明结果五、轴的设计计算5.1 轴

12、的材料和热处理的选择由机械零件设计手册中的图表查得选45号钢，调质处理，HB217255=650MPa =360MPa =280MPa5.2 轴几何尺寸的设计计算 4.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径主动轴=c=115=29.96从动轴=c=115=45.17考虑键槽=23.441.05=31.458考虑键槽=37.141.05=47.428选取标准直径=32选取标准直径=485.2.2 轴的结构设计根据轴上零件的定位、装拆方便的需要，同时考虑到强度的原则，主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。5.2.3 轴的强度校核主动轴的强度校核圆周力 =2000158.872/204=4486.19 N径向力 =tan=1557.57tan20=1615.028 N由于为直齿轮，轴向力=0作主动轴受力简图：（如下图所示）L=98mm =0.5=0.54486.19=2243.095=0.5L=90.845=0.5=0.51615.028=807.514=0.5L=807.514810.5/1000=32.71 转矩T=168.883 校核=96.55 =96.55 由图表查得，=55MPa d10=10=25.99(mm) 考虑键槽d=25.99mm 30m