1、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書題目：膠帶輸送機傳動裝置的設(shè)計 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 成 績： 年 月 日目 錄目 錄11、設(shè)計任務(wù)書31.1設(shè)計題目31.2工作條件31.3技術(shù)數(shù)據(jù)32、電動機的選擇計算32.1選擇電動機系列32.2滾筒轉(zhuǎn)動所需要的有效功率32.3選擇電動機43、傳動裝置的運動及動力參數(shù)計算53.1傳動比的分配53.2各軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計算54、傳動零件的設(shè)計計算74.1選擇V帶的型號74.2驗算帶速74.3確定大帶輪的標準直徑74.4確定中心距a 和帶長Ld74.5驗算小輪包角184.6計算帶的根數(shù)84.7計算作用在軸上的載荷Fr 和初拉力 F084.8

2、V帶傳動的參數(shù)85、減速器內(nèi)傳動零件的設(shè)計計算95.1 選擇材料95.2按齒面接觸強度確定中心距95.3驗算齒面接觸疲勞強度115.4驗算齒根彎曲疲勞強度125.5齒輪主要幾何參數(shù)126、軸的設(shè)計計算136.1高速軸的設(shè)計計算136.2低速軸的設(shè)計計算及聯(lián)軸器的選擇137、低速軸的強度校核148、滾動軸承的選擇及其壽命驗算168.1確定軸承的承載能力168.2計算徑向支反力168.3求軸承軸向載荷168.4壽命校核179、鍵聯(lián)接的選擇和驗算179.1齒輪處179.2外伸處1710、減速器的潤滑及密封形式選擇1811、指導(dǎo)參考書181、設(shè)計任務(wù)書1.1設(shè)計題目 膠帶輸送機傳動裝置的設(shè)計1.2工作

3、條件工作年限工作班制工作環(huán)境載荷性質(zhì)生產(chǎn)批量102多灰塵稍有波動小批1.3技術(shù)數(shù)據(jù)題號滾筒圓周力F(N)帶速 v(m/s)滾筒直徑 D(mm)滾筒長度 L(mm)ZDD-19002.34005002、電動機的選擇計算2.1選擇電動機系列 根據(jù)工作要求及工作條件應(yīng)選用三相異步電動機，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380伏，Y系列電動機2.2滾筒轉(zhuǎn)動所需要的有效功率根據(jù)表2-2-1確定各部分的效率:V帶傳動效率 1 =0.95一對滾動球軸承效率 2 =0.99閉式8級精度齒輪的傳動效率 3 =0.97彈性聯(lián)軸器效率 4 =0.99滑動軸承傳動效率 5 0.97傳動滾筒效率 6=0.96則總的傳動總效率 = 1*

4、2*2 *3*4*5*6 = 0.950.990.990.970.990.970.96 = 0.8326 滾筒的轉(zhuǎn)速所需的電動機的功率 2.3選擇電動機查表2-9-1可知可選Y100L2-4或Y132S-6，比較傳動比及電動機其他數(shù)據(jù)， 方案號電動機型號額定功率(kW)同步轉(zhuǎn)速(r/min)滿載轉(zhuǎn)速(r/min)總傳動比1Y100L2-43.01500143013.112Y132S-63.010009608.74 比較兩種方案，為使傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選電動機Y132S-6型 ，額定功率3.0kw, 同步轉(zhuǎn)速1000r/min,滿載轉(zhuǎn)速960r/min。同時，由表2-9-2查得電動機中心高

5、H=132mm，外伸軸段 DE=38mm80mm。3、傳動裝置的運動及動力參數(shù)計算 3.1傳動比的分配總傳動比根據(jù)表2-2-1，初定V帶傳動的i12= 2.5，則齒輪傳動的傳動比為：i23=i/i12=8.74/2.5=3.50此分配的傳動比只是初步的，實際的要在傳動零件的和尺寸確定后才能確定,并且允許有（3-5%）的誤差。 3.2各軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計算1軸：（電動機軸）p1=pr=2.486 kw n1=960r/min T1 =9.55*p1/ n1=9.55*2.486*1000/960=24.73Nm2軸： （減速器高速軸）P2=p1*12= p1*1 =2.486*0.95=2.

6、362kwn2=n1/i12=960/2.5=384r/minT2=9.55*p2/n2=9.55*2.362*1000/384=58.74Nm 3軸：（減速器低速軸）P3=p2*23=p2*2 *3=2.362*0.99*0.97=2.268kwn3=n2/i23=384/3.50=110r/minT3=9.55*p3/n3=9.55*2.268*1000/110=196.90Nm4軸：（即傳動滾筒軸）P4=p3*34= p3*2 *4=2.27*0.99*0.99=2.223kwn4=n3/i34=110/1=110r/minT4=9.55*p4/n4=9.55*2.223*1000/11

7、0=192.99Nm各軸運動及動力參數(shù)軸序號功率P(kw)轉(zhuǎn)速n(r/min)轉(zhuǎn)矩(N.m)傳動形式傳動比效率12.48696024.73帶傳動2.50.9522.36238458.74齒輪傳動3.500.970.99232.268110196.90聯(lián)軸器10.990.9942.223110192.994、傳動零件的設(shè)計計算4.1選擇V帶的型號因為小輪的轉(zhuǎn)速是960r/min，班制是2年，載荷變動小，取Ka=1.2;Pc=Ka P1 =1.2*2.486=2.983kw查課本圖10-8，可得選用A型號帶，dd1=75mm 查課本表10-4取標準直徑即dd1=100mm4.2驗算帶速v=* dd

8、1 *n1 /60*1000=5.03m/s；滿足5m/s = v120符合要求；4.6計算帶的根數(shù)Z = Pc /(P0 +P0)*K*Kl查圖10-7可得，P0=1.0kw, P0 =0.10kw查表10-6可得，K=0.93查表10-2，KL = 0.93代入得，z =2.98/(1.0+0.10)*0.93*0.93=3.13根;取z=4；4.7計算作用在軸上的載荷Fr 和初拉力 F0F0為單根帶的初拉力，F(xiàn)0 = 500* Pc/vz *(2.5/Ka -1 ) +qv2 = 500* 2.98/（5.03*4） *(2.5/0.93 -1 ) +0.10*5.032=127.55N

9、Fr=2*F0*z*sin（1/2）=2*127.55*4*sin154.87=996N4.8 V帶傳動的參數(shù)選用A型V帶，13.0mm頂寬，節(jié)寬11.0mm，高度8.0mm，共四根長1250mm，F(xiàn)r=996N，帶輪中心距為342mm，實際傳動比為2.5。5、減速器內(nèi)傳動零件的設(shè)計計算5.1 選擇材料小齒輪 45鋼 調(diào)質(zhì)處理 齒面硬度 217-255HBS大齒輪 45鋼 正火處理 齒面硬度 162-217HBS 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60*n2*j*Lh=60*384*1*（10*300*16）=1.11*109N2=N1/i=1.11*109/3.50=3.17*108查圖11-14，ZN

10、1=1 ZN2=1.07（允許一定點蝕）由圖11-15，ZX1=ZX2=1.0 ，=570Mpa =510Mpa，取SHmin=1.0 計算許用接觸應(yīng)力因，故取5.2按齒面接觸強度確定中心距小輪轉(zhuǎn)矩T2 =58740Nmm初取，由表11-5得，;取，=2.5；由式（11-17）計算中心距a取中心距a=140（表2.2-2 R40系列，且在130160之間）估算模數(shù)mn=(0.0070.02)a=（0.98-2.8）mm取標準模數(shù)m=2mm。 小齒輪齒數(shù)：大齒輪齒數(shù)：z2=uz1=3.5*31.11=108.88取z1=31，z2=109 實際傳動比傳動比誤差，a=m*( z2+ z2 )/2=

11、140mm齒輪分度圓直徑 d1=mz1=62mmd2=mz2=218mm圓周速度由表11-6，選齒輪精度為8級。5.3驗算齒面接觸疲勞強度按電機驅(qū)動,載荷稍有波動,由表11-3,取KA=1.25由圖11-2a，按8級精度和得Kv=1.04 齒寬由圖11-3a，按b/d1=56/62=0.903,考慮軸的剛度較大和齒輪相對軸承為對稱布置，得K=1.04。由表11-4，得K=1.1載荷系數(shù)K=KAKVKK=1.25*1.04*1.04*1.1=1.487由圖11-4得： 查圖11-6可得，由式11-16,計算齒面接觸應(yīng)力故安全。5.4驗算齒根彎曲疲勞強度按z1=31 z2=109由圖11-10得Y

12、Fa1=2.53, YFa2=2.2由圖11-11得YSa1=1.63, YSa2=1.81由圖11-12得：Y=0.71由圖11-16b，得，由圖11-17，得Y=1.0，Y=1.0由圖11-18 得 Y=Y=1.0取Y=2，S=1.4由式11-25計算許用彎曲應(yīng)力，由式11-12 齒根彎曲應(yīng)力5.5齒輪主要幾何參數(shù) z1=31, z2=109, u=3.5, m=2 mm, 0=0, d1=mz1=62 mm, d2=mz2=218 mm,da1=d1+2ha*m=62+2*1*2=66mm,da2= d21+2ha*m=218+2*1*2=222mm, df1=d1-2(ha*+c*)m

13、=62-2*(1+0.25)*2=57mm,df2=d2-2(ha*+c*)m=218-2*(1+0.25)*2=213mm,a=(d1+d2)/2=140mm 齒寬b2 = b =56mm, b1=b2+(510)=64mm 6、軸的設(shè)計計算6.1高速軸的設(shè)計計算初步估定減速器高速軸外伸段軸徑取A=145,受鍵槽影響加大%5取28mm 6.2低速軸的設(shè)計計算及聯(lián)軸器的選擇1.,受鍵槽影響加大 , 取40mm 因為是小批生產(chǎn)，故軸外伸段采用圓柱形。2 選擇聯(lián)軸器擬選用彈性聯(lián)軸器（GB5014-85） 名義轉(zhuǎn)矩T3=196.90Nm計算轉(zhuǎn)矩為TC=KT3=1.5196.90=295.35Nm公稱

14、扭矩TN =630 Nm Tc=295.35Nm 滿足n=5000r/minn=110r/min;由表查得，L=84mm;7、低速軸的強度校核1）作用在齒輪上的作用力：圓周力 軸向力 Fa=0徑向力 2）支座反力：因L1=L2=L=60mmRAY=RBY=Fr/2=657N/2=328.5N RAZ=RBZ=Ft/2=1806N/2=903N3）求彎矩：MCY= RAY*L=328.5*0.060=19.71NmMCZ= RAZ*L=903*0.060=54.18Nm4)求轉(zhuǎn)矩： T=T3=196.90Nm5）求當(dāng)量彎矩：該軸單向工作，轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)應(yīng)力考慮，取=0.6 C點左邊： C點右邊：

15、 D點：6）校核軸的強度由以上分析可見，C點的當(dāng)量彎矩最大，而D點軸徑最小，所以該軸危險斷面是C點和D點所在剖面。由45鋼（調(diào)質(zhì)處理）查表13-1得查表13-2得。C點軸徑 因為有一個鍵槽。該值小于原設(shè)計該點處軸徑52mm，故安全。D點軸徑 因為有一個鍵槽。該值小于原設(shè)計該點處軸徑40mm，故安全。8、滾動軸承的選擇及其壽命驗算選擇一對6210深溝球軸承，低速軸軸承校核：8.1確定軸承的承載能力查課本表14-16，軸承6210 的=19800N，c=27000N.8.2計算徑向支反力 8.3求軸承軸向載荷A1=A2=0 8.4壽命校核查課本表14-8、14-9，取fp=1.2,ft=1.0P1 = P2=R1=R2=960.9N 故深溝球軸承6210適用。9、鍵聯(lián)接的選擇和驗算低速軸上鍵的選擇與驗算9.1齒輪處 選擇A型普通平鍵1610 GB1096-79型，其參數(shù)為R=b/2=8mm， L：45180；取45mm,h=10mml=L-2R=34mm，d=52mm齒輪材料為45鋼，載荷稍有波動，由表9-7，查得 因，故安全。9.2外伸處選擇A型普通平鍵128， GB1096-79,其參數(shù)為R=b/2=6mm，L:28-140mm,取70；l=L-2R=70-26=58mm，d=40mm。齒輪材料為45鋼，載荷稍有波動，查得 因，故安全10、減速器的潤