機械設(shè)計課程設(shè)計-帶式運輸機傳動裝置（二級斜齒輪展開式） .doc

設(shè)計題目：帶式運輸機傳動裝置學(xué)院：機械工程學(xué)院班級：機械0806班設(shè)計者：學(xué)號：指導(dǎo)老師：設(shè)計時間：2010年6月機械課程設(shè)計（1）目錄一、設(shè)計任務(wù)書-2二、傳動方案分析-2三、電動機的選擇計算-3四、總傳動比的確定和各級傳動比的分配-3五、運動和動力參數(shù)的計算-3六、傳動零件的設(shè)計-4七、軸的設(shè)計和計算-13八、滾動軸承的選擇和計算-18九、鍵連接的選擇和計算-19十、聯(lián)軸器的選擇和計算-20十一、潤滑和密封的說明-20十二、拆裝和調(diào)整的說明-21十三、減速箱體的附件的說明-21十四、設(shè)計小節(jié)-21十五、參考資料-22機械課程設(shè)計（2）一、設(shè)計任務(wù)書課程設(shè)計的題目：帶式運輸機傳動裝置（二級斜齒輪展開式）（1）傳動示意圖：（2）輸送帶的牽引力F=4.5KN輸送帶的速度=2.2m/s提升機鼓輪的直徑D=400mm（3）工作條件及設(shè)計要求：工作環(huán)境清潔，運轉(zhuǎn)方向不變，工作載荷穩(wěn)定,工作壽命為8年，每年300個工作日，每日工作16小時?？倐鲃颖日`差不超過5%。二、傳動方案分析這是兩級減速器中最簡單、應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)。但齒輪相對于軸承位置不對稱。當軸產(chǎn)生彎扭變形時，載荷在齒寬上分布不均勻，因此軸應(yīng)設(shè)計得具有較大剛度，并使高速軸齒輪遠離輸入端。淬硬齒輪大多采用此結(jié)構(gòu)。機械課程設(shè)計（3）計算及說明三電動機選擇計算1原始數(shù)據(jù)如下：輸送帶的牽引力F=4.5KN輸送帶工作速度V=2.2m/s提升機鼓輪的直徑D=400mm2電動機型號選擇運輸機所需功率PwkwFV9.91000kw取1=0.95（帶）,2=0.99（聯(lián)軸器）,3=0.96（軸承）,4=0.99（低速級齒輪）,5=0.96（高速級齒輪）；a=12(3)345=0.759電動機功率Pd=Pw/a=13kw,故選擇其額定功率為15kw工作機轉(zhuǎn)速105100060Dvnwr/min電動機轉(zhuǎn)速總innwd已知10018總i，故電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍是105001890dnr/min選為3000r/min故選電動機型號為Y160M-2其主要參數(shù)為：R=2930r/minD=42mmkwP15額，H=160mm,2930mnr/min四總傳動比確定及各級傳動比分配分配原則：各級傳動尺寸協(xié)調(diào)，承載能力接近，兩個大齒輪直徑接近以便潤滑。nm=2930r/min；ia=nm/n=2930/105=27.9減帶iiia，帶42i取其為2，所以95.13帶總減iii95.133.12.12低減ii所以3.3低i3.43.12.1低高ii五運動和動力參數(shù)的計算（各軸轉(zhuǎn)速，各軸輸入功率和輸入轉(zhuǎn)矩）1.各軸轉(zhuǎn)速：n1=nm/i1=2930/2=1465r/min結(jié)果Pw=9.9kwa=0.759=105r/min電動機型號Y160M-2相關(guān)參數(shù)為Nd=3000r/minD=42mmP=15kwH=160mmNm=2930r/min2帶i95.13減i3.3低i3.4高in1=1465r/minn2=341r/min機械課程設(shè)計（4）n2=nm/i2=1465/4.3=341r/minn3=nm/i3=341/303=104r/min2.各軸輸入功率：P1=Pd01130.95=12.35kwP2=P102=12.350.960.96=11.38kwP3=P234=11.380.960.99=10.82kwP4=28.1096.099.03pkw3.各軸輸入轉(zhuǎn)距：Td=9550Pd/nm=955013/2930=42.37NmT1=Td01=80.51NmT2=T1i112=381.71NmT3=T2i223=984.1NmTN=955010.28/105=934.99Nm運動和動力參數(shù)計算結(jié)果整理于下表：軸名功率P(kw)轉(zhuǎn)距T(Nm)轉(zhuǎn)速n(r/min)傳動比i效率輸入輸出輸入輸出電動機軸1512.35220042.3729301.000.999一軸12.3511.3842.3780.51146520.96二軸11.3810.8280.51381.713413.340.99三軸10.8210.28381.71984.110410.99六傳動零件的設(shè)計計算1.帶傳動的選擇計算工作情況為：運轉(zhuǎn)方向不變，工作載荷穩(wěn)定。所以選用Ka=1.1計算功率為Pca=KaP=1.113=14.3kw；小帶輪轉(zhuǎn)速為dnn12930r/min根據(jù)計算功率Pca和小帶輪轉(zhuǎn)速n1查表選擇的帶型為普通v帶B型初選小帶輪的基準直徑d1:查表選d1=125mm故d2=i1d1=2125=250mm,查表確定d2為250mm驗算帶的速度v1:n3=104r/minP1=12.35kwP2=11.38kwP3=10.82kwP4=1028kwTd=42.37NmT1=80.51NmT2=381.71NmT3=984.1NmKa=1.1Pca=14.3kw帶型為普通v帶B型初選d1=125mmd2=250mm機械課程設(shè)計（5）v=d1n1/(601000)=3.141252930/(601000)=19.2m/s,經(jīng)驗算符合要求確定中心距a和帶的基準長度Ld:根據(jù)傳動的結(jié)構(gòu)需要初定中心距a0，取0.7(d1+d2)a02(d1+d2)0.7(d1+d2)=(125+250)0.7=262.52(d1+d2)=(125+250)2=750取a0=500mm所需帶的基準長度Ld12a0+/2(d1+d2)+(d2-d1)(d2-d1)/4a0=1596.6mm,查表選擇Ld=1600mm實際中心距aa0+(Ld-Ld1)/2=502mm驗算主動輪上的包角1:1180(d2-d1)/a57.5=16690符合要求確定帶的根數(shù)z：Z=Pca/(Po+Po)KKL由d1和n1查表0P2.96kw由n1和i查表Po=0.89kwZ=14.3/(2.96+0.89)0.920.96=4其中K0.96LK0.92確定預(yù)緊力Fo:min0F=500Pca(2.5/K-1)/zv+qv=5003.142.19496.096.05.2+0.1822.19=215.7N由于新帶容易松弛，所以對非自動緊張的帶傳動，安裝新帶的預(yù)緊力應(yīng)大于上述預(yù)緊力，所以F0=1.5215.7=323.55N計算帶傳動作用在軸上的力Fp為了設(shè)計安裝帶輪的軸和軸承，必須確定帶傳動作用在軸上的力Fp。如果不考慮帶的兩邊的拉力差，則Fp=2zmin0Fsin(1/2)=24215.7sin(2/166)=1712.7N2.高速級齒輪設(shè)計選精度等級、材料及齒數(shù)運輸機一般工作機器，速度不高，故選用7級精度。a=502mmZ=4minOF=215.7NFp=1712.7N機械課程設(shè)計（6）材料選擇。有表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。選小齒輪齒數(shù)Z1=20,大齒輪齒數(shù)Z2=4.320=86選取螺旋角。初選螺旋角=14.按齒面接觸疲勞強度進行計算設(shè)計計算公式是3211.1.2HHEdttZziiTkd1)確定公式內(nèi)各計算數(shù)值：載荷系數(shù)Kt=1.6由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)為ZH=2.433由圖10-26查得10.7420.85則1+2=1.59小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：T1=9.55510P/N=9.5551012.35/1465=805100Nmm由表10-7選取齒寬系數(shù)1d由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)1/2189.8EZMPa由圖10-21d查得齒輪的接觸疲勞強度極限550；6002lim1limHHMpaMPa應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60n1jLh=601465（283008）=3.375910N2=N1/i=3.3375910/4.3=0.785910由表10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.91,KHN2=0.94計算接觸疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù)S=1sKHNHlim110.91600/1=546MPasKHNHlim220.94550/1=517MPa所以需用接觸應(yīng)力為21H21HH=21(540+511.5)=585.5MPa2)代入數(shù)據(jù)進行計算a.計算小齒輪分度圓直徑高速級齒輪選用7級精度的直齒圓柱輪