2022年带式运输机传动装置的设计方案说明书.docx

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1、精品学习资源目 录一、传动方案拟定2二、电动机的挑选2三、运算总传动比及安排各级的传动比4四、运动参数及动力参数运算5五、传动零件的设计运算5六、轴的设计运算9七、键联接的挑选及运算17八、减速器箱箱盖及附件的设计运算18九、润滑与密封20十、设计小结20十一、参考资料目录21欢迎下载精品学习资源一、传动方案拟定其次组第三个数据：设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器（1） ） 工作条件：使用年限10 年，每年按 300 天运算，两班制工作，载荷平稳；（2） ） 小批量生产，带式输送机的传动效率为0.96 ；（3） ） 原始数据：滚筒圆周力 F=2KN；带速 V=1.3m/s；滚筒直径

2、D=180m；m1、电动机 2 、v 带传动 3 、斜齿圆柱齿轮减速器 4 、联轴器 5 、带式运输机二、电动机的挑选1 、电动机类型和结构型式的挑选：按已知的工作要求和条件，选用 Y 系列三相异步电动机；欢迎下载精品学习资源2 、确定电动机的功率： 电机所需的工作功率： Pd=FV/1000 总=2000 1.3 /1000 0.8 9=2.31KW3 、确定电动机转速： 滚筒轴的工作转速：Nw=601000V/ D=601000 1.3/ 180=137.93r/min依据2 表 2.2 中举荐的合理传动比范畴，取 V 带传动比 I v=24，单级圆柱齿轮传动比范畴I c=38，就 合理总

3、传动比i的范畴为 i=632 ， 故 电 动 机 转 速 的 可 选 范 围 为 nd=i nw=632 ） 137.93=8284414r/min符合这一范畴的同步转速有960 r/min和 1420r/min ；由2 表 8.1查出有三种适用的电动机型号、如下表方 电 动 机 型 额 定案 号功率电 动 机 转 速r/min ）传动装置的传动比欢迎下载精品学习资源KW同转满转总传动比带齿轮1Y132s-6310009607.932.632Y100l2-431500142011.6833.89综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速 器的传动比，比较两种方案可知：方案1 因电动

4、机转速低，传动装置尺寸较大，价格较高；方案2 适中；故挑选电动机型号 Y100l2- 4 ；4、确定电动机型号依据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y100l2-4 ；其主要性能：额定功率：3KW，满载转速1420r/min ，额定转矩2.2KNm；三、运算总传动比及安排各级的传动比1、总传动比： i 总=n 电动 /n 筒=1420/137.93=10.32、安排各级传动比（1） ） 取 i 带=3（2） ） i 总=i 齿i 带i 齿=i 总/i带=10.3/3=3.43欢迎下载精品学习资源四、运动参数及动力参数运算1、运算各轴转速 nII =nI /i齿=4

5、73.33/3.43=137.93r/min滚筒 nw=nII =473.33/3.43=137.93r/min 2、 运算各轴的功率 =75欢迎下载精品学习资源dd2=dd11- =3901-0.02=264.6 mm由1 表 10-9 ，取=265带速 V： V=/60 1000= 90 1420/60 1000=6.68m/s在 525m/s 范畴内，带速合适；2（3） 确定带长和中心距初定中心距 a0 =500mmLd=2a0+ d d1+dd2/2+d d2-d d1 /4a 02=2 500+3.1490+265+265-90 /4 500=1572.6mm依据110-6选取相近的

6、 Ld=1600mm确定中心距 aa0+L d-L d0/2=500+1600-1572.6/2=536.2mm符合 0.7d d1+dd2a，故可用；4 验算小带轮包角001=180 -57.3 d d2-d d1/a=1800-57.3 0 265-90/536.2=161.301200适用）K KL=2.64/1.07+0.17 0.9 50.99=2.26 取 3 根6 运算轴上压力由1 表 10-5查得 q=0.1kg/m ，由式 10-20）单根 V 带的初拉欢迎下载精品学习资源力：2F0=500PC/ZV+0.10x6.68=111.9N2=500x2.64/3x6.682.5/

7、0.95-欢迎下载精品学习资源就作用在轴承的压力 FQFQ=2ZF0sin 1/2 =23111.9sin163.1/2=662.4N2、齿轮传动的设计运算 按齿面接触强度运算取载荷系数 K=1.2, 齿宽系数 d=1.1,6小齿轮上的转矩 T 1=9.55 10 P1/n 1=43060Nmm有分度圆直径，取较小的 H2= Hlim2/=460MPa代入得： =45.20mm，就挑选齿轮参数：取齿数=20, 就=102.4 ，取 103. 验算传动比误差大于2%小于5%，故可用；初选螺旋角 =15确定模数 m；由=2.18mm；查表得=2.5mm计 算 中 心 距a=+） /2=153.75

8、mm， 圆 整 后 去 系 列 值a=155mm；确定分度圆直径：=m Z1 =50mm=m Z2=257.5mm运算螺旋角 ，由 arccos =+）/2a=15.29 在 820 的范畴，故可取；3）运算传动的主要尺寸：实际分度圆=m Z1/cos =51.8mm欢迎下载精品学习资源=m Z2 / cos =268.2齿宽b=d=55mm就取=60mm=55mm（4） 校验弯曲强度 bb= bb求解参量： Z v1 =20/15.29 =22.60 Zv2 = 103/15.29 =115.7当齿轮径向变位系数为0 时，取=4.28 ,=3.95就可以得到： bb1 =137.25 bb1

9、 bb2 =122.1 bb2 故弯曲强度足够；（5） 运算齿轮的圆周速度：V=3.84m/s 故，挑选 8 级精度是合宜的六、轴的设计运算1、从动轴设计1）挑选轴的材料确定许用应力选轴的材料为 45 号钢，调质处理；查2 表 13-1 可知： b=650Mpa, s=360Mpa查2 表 13-6 可知： b+1 bb=215Mpa 0 bb=102Mpa, -1 bb=60Mpamm=29.0335.51mm考虑键槽的影响以及联轴器孔径系列标准，取d=35mm3）齿轮上作用力的运算欢迎下载精品学习资源齿轮所受的转矩： T=9.55106P/n=9.55 106 2.07/92.44=213

10、852欢迎下载精品学习资源N0齿轮作用力：圆周力： Ft =2T/d=2 213850/268.2N=1594N欢迎下载精品学习资源0径向力： Fr =Ft tan20=1594tan20=580N欢迎下载精品学习资源4）轴的结构设计并绘制草图1、轴的结构分析要确定轴的结构外形，必需先确定轴上零件的装拆次序和固定方式，由于不同的装拆次序和固定方式对应着不同轴 的外形，故考虑齿轮从轴的右端装入，齿轮的左端用轴肩定位和固 定，右端用套筒固定，由于是单级传动，一般将齿轮安装在箱体中 间，轴承安装在箱体的轴承孔中；联轴器靠轴肩平键和过盈协作分 别实现轴向定位和周向定位最终确定轴的外形如图 缺一轴承草图

11、）2、确定轴各段的直径依据轴各段的直径确定原就，轴段1 处为轴的最小直径，为D1=35m，m 轴段 2 要考虑联轴器的定位和安装密封圈的需要，故D2=42.5mm， 取定位轴肩高h=D2，故 D3=45m，m =20mm，依据轴承内圈宽度B=19m，m 轴段 L6=21mm；因两轴承相对齿轮对称，故取轴段L3=262mm4、两轴承之间的跨距 L 由于深沟球轴承的支反力作用点在轴承宽度的中点，故两轴承之间的跨距L=40+29+54=123m；m5、按扭矩和弯曲组合进行强度校核绘制轴的结构简图，两端轴承视为一端活动铰链，一端固定铰链；运算轴上的作用力从动轮上的转矩T=9.55P/n=213850N

12、mm齿轮分度圆直径d=268.2mm齿轮的圆周力=1597Nmm欢迎下载精品学习资源齿轮的径向力=tan20=581.2Nmm运算之反力及弯矩求垂直平面内的支反力及弯矩：支反力：对称布置 , 只受一个力故=/2=290Nmm垂直平面内的弯矩：1-1 截面：=61.5 290=17835Nmm2-2 截面：=28.5 290=8265Nmm求水平平面内的支反力及弯矩：支反力：对称布置，只受一个力故=/2=798.5Nmm水平平面内的弯矩：1-1 截面：=798.5 61.5=49107.75Nmm2-2 截面：=798.5 28.5=22757.25Nmm求各剖面的合成弯矩：1-1 截面：=52

13、252.27Nmm2-2 截面：=24211.6Nmm确定危急截面以及校核其强度：有图看出，截面 1、2 所受的转矩相同，但弯矩, 故危急截面可能为截面1，但由于轴径D1D2，故也应对截面 2 进行校核；按弯矩组合运算时，转矩按脉动 循环变化考虑，取 =0.6.1-1 截面的应力：=9.97MPa2-2 截面的应力：欢迎下载精品学习资源=10.44Mpa查表 11-1 ，得=55MP，a 较 1、2 截面都较大，故轴强度满意要求，并有相当裕量；轴的工作图的绘制 见工作图）2、主动轴的设计1）、挑选轴的材料确定许用应力选轴的材料为 45 号钢，调质处理；查 2 表 13-1 可知： b=650M

14、pa,s =360Mpa,查 2表13-6可知 ： b+1 bb=215Mpa 0 bb=102Mpa, -1 bb=60Mpamm=19.29mm考虑键槽的影响以系列标准，取 d=22mm3）、齿轮上作用力的运算欢迎下载精品学习资源齿轮所受的转矩： T=9.55106P/n=9.55 106 2.13/473.33=43060N欢迎下载精品学习资源确定轴上零件的位置与固定方式：单级减速器中，可以将齿轮支配在箱体中心，轴承对称布置；齿轮靠油环和套筒实现轴向定位和固定，靠平键和过盈协作实现周欢迎下载精品学习资源向固定，两端轴承靠套筒实现轴向定位，靠过盈协作实现周向固定 ，轴通过两端轴承盖实现轴向

15、定位；故挑选齿轮从轴的左端装入，齿轮的右端用轴肩定位和固定，右端用套筒固定；D2，且与轴承内径标准系列相符，取 D3=35mm轴承型号为 6207）轴段 4 安装齿轮，此直径选用标准系列值，取 D4=37m，m 轴段 5 为轴环，考虑右面轴承的装卸以及右面齿轮的定位，故取 D5=45m，m 轴段 6 应与段 3 同样的直径，应选 D6=35mme+2f z轮槽数为3，得 B=2 15+18=48mm，取得 L1=50mm故全轴长为 L=50+36+39+53+20+19=217mm6）、两轴承之间的跨距 L=55+40+29=124mm, 故危急截面可能为截面1 ，但由于轴径D1D2，故也应对

16、截面 2 进行校核；按弯矩组合运算时，转矩按脉动循环变化考虑，取 =0.6.1-1 截面的应力：欢迎下载精品学习资源= 11.96 MPa2-2 截面的应力：=7.42Mpa查表 11-1 ，得=55MP，a 较 1、2 截面都较大，故轴强度满意要求，并有相当裕量；3、从动轴轴承的校核 :1）依据条件，轴承的估计寿命为=1030012=36000 h2）由初选轴承的型号为 6209 查1 表 14-19 可知:d=55mm,外径=85mm,宽 度 B=19mm基,本 额 定 动载 荷 C=31.5KN, 基本 静 载 荷CO=20.5KN,查2 表 10.1 可知极限转速 9000r/min已

17、知道 n2=92.44r/min ，两个轴承的径向反力=891N得轴承内部轴向力=0.6, 即=0.6=0.6 891=534.6N由于+=，故=0.故任意取一端为压紧端，现取1 端为压紧端：=534.6N；=534.6N；求系数 X,YFA1/F R1=534.6N/891N =0.6FA2/F R2=534.6N/891N =0.6查表得： e=0.68FA1/F R1ex1=1y1=0 FA2/F R2ex2=1y2=0欢迎下载精品学习资源运算当量动载荷依据1 表14-12 ）取 fP=1.5依据1 表=1.5 1 891+0=1336.5N P2=f px 2FR1+y2FA2=1.5

18、 1 891+0= 1336.5N轴承寿命运算由于 P1 = P2 =1336.5N；又深沟球轴承的 =3，由114-5公式得得到=2358744h36000h；故预期寿命合格；七、键链接的挑选及校核运算1、依据轴径的尺寸，由 1 中表 12-6高速轴 主动轴与 V 带轮联接的键为： 键 8 36 GB1096-79大齿轮与轴连接的键为： 键 1445 GB1096-79轴与联轴器的键为： 键 1063GB1096-79欢迎下载精品学习资源2、键的强度校核大齿轮与轴上的键 ：键 1445 GB1096-79 b h=149,L=45, 就 Ls=L-b=31mm圆周力： Fr =2TII /d

19、=2 213850/56=7637.5N挤压强度：=54.74Mpa125150MPa= p因此挤压强度足够剪切强度：=35.19Mpa120MPa= 因此剪切强度足够键 8 36GB1096-79 和键 10 40GB1096-79 依据上面的步骤校核，并且符合要求；八、减速器箱体、箱盖及附件的设计运算1、减速器附件的挑选通气器：由于在室内使用，选通气器 箱 座 壁 厚 =0.025a+1=0.025 155+1= 4.875取 =82 箱 盖 壁 厚 1=0.02a+1=0.02 155+1=4.1取 1=83 箱盖凸缘厚度 b1=1.5 1=1.5 8=124 箱座凸缘厚度 b=1.5

20、=1.5 8=125 箱座底凸缘厚度 b2=2.5 =2.5 8=20 地脚螺钉直径 df =0.036a+12=0.036 155+12=17.58 取 188 地脚螺钉数目 n=4 由于 a9 轴承旁连接螺栓直径 d1= 0.75d f =0.75 18= 13.5 取 14 10 盖 与 座 连 接 螺 栓 直 径 d =0.5-0.6d f =0.55 18=9.9 取 10连接螺栓 d的间距 L=150-200 轴承端盖螺钉直 d3 =0.4-0.5d f =0.4 18=7.2 取 8 13 观查孔盖螺钉 d4=0.3-0.4d f =0.3 18=5.4 取 6 14 定位销直径

21、 d=0.7-0.8d=0.8 10=815df.d1.d2至外箱壁距离 1316 凸台直径 R=1117 凸台高度：依据低速级轴承座外径确定，以便于扳手操作为欢迎下载精品学习资源准；18 外箱壁至轴承座端面的距离 C1C2 510 19 齿轮顶圆与内箱壁间的距离： 9.6 mm20 齿轮端面与内箱壁间的距离： =12 mm 21 箱盖，箱座肋厚： m1=8 mm,m2=8 mm2 2轴承端盖外径 d3D 轴承外径2 3轴承旁连接螺栓距离：尽可能靠近，以d1 和 d3互不干涉为准，一般取 .九、润滑与密封1. 齿轮的润滑采纳浸油润滑，由于为单级圆柱齿轮减速器，速度12m/s， 当 m20 时，

22、浸油深度 h 约为 1 个齿高，但不小于10mm，所以浸油高度约为 36mm；2. 滚动轴承的润滑由于轴承周向速度为，所以宜开设油沟、飞溅润滑；3. 润滑油的挑选齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用 GB443-89全损耗系统用油 L-AN15 润滑油；4. 密封方法的选取选用凸缘式端盖易于调整，采纳闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封；密封圈型号按所装配轴的直径确定为GB894.1-86-25轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径打算；欢迎下载精品学习资源十、设计小结课程设计体会经过了一个多星期的努力，最终把减速器的课程设计完成了， 从刚刚入手时的一筹莫展，无从下手，到十一、参考资料目录1 机械设计基础课程设计，高等训练出版社，陈立德主编，2004 年 7 月第 2 版；2 机械设计基础，机械工业出版社胡家秀主编 2007年 7月第 1 版欢迎下载精品学习资源欢迎下载