帶式運輸機傳動裝置設計任務書

1、帶式運輸機傳動裝置設計任務書一.課程設計書1電動機2V帶傳動3二級圓柱齒輪減速器5 帶式運輸機設計課題：帶式運輸機傳動裝置設計已知條件:1) 工作條件：兩班制，連續(xù)單向運轉，載荷較平穩(wěn)，室內(nèi)工作, 有粉塵，環(huán)境最高溫度35 C;2) 使用折舊期：8年3) 檢修間隔期：四年大修一次，兩年一次中修，半年一次小修;4) 動力來源：電力，三相交流，電壓 380/220V;5) 運輸帶速度允許誤差：士 5%6)制造條件及生產(chǎn)批量：一般機械廠制造，小批量生產(chǎn)題號 參數(shù)12345678910運輸帶工作拉力F/N1500220023002500260028003300400045004800運輸帶 工作速度v

2、(m/s)1.11.11.11.11.11.41.21.61.81.25卷筒直徑 D/mm220240300400220350350400400500二、設計任務量1) 完成手工繪制減速器裝配圖1張(A1);2) 完成CAD繪制零件工圖2張(軸、齒輪各一張)，同一組兩人為不同級齒輪和軸；3）編寫設計計算說明書 1 份。三 . 設計步驟1）、傳動方案擬定；2）、電動機選擇；3）、計算總傳動比并分配各級傳動比；4）、運動參數(shù)和動力參數(shù)的計算；5）、傳動零件的設計及計算6）、軸的設計計算；7）、滾動軸承的選擇和校核計算；8）、鍵聯(lián)接的選擇及校核計算；9）、減速器箱體、箱蓋及附件的結構設計；10）、潤

3、滑與密封；11）、設計小結；12）、參考資料。1、傳動方案擬定；1）. 組成：傳動裝置由電機、減速器、工作機組成2) .特點：齒輪相對于軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻,要求軸有較大的剛度。3) .確定傳動方案：考慮到電機轉速高，傳動功率大，將 V帶設置在咼速級。圖一：(傳動裝置總體設計圖)2、電動機選擇；1) .工作機有效功率PwF v2 8001.43.92 Kw2) .查各零件傳動效率值0.98V帶1 0.95,，軸承 2 0.99 ，齒輪（7級精度）聯(lián)軸器（彈性）4 0.99滾筒n50 .963）.電動機輸出功率Pd3.920.8 74144.66 Kw4）.工作機轉速60100

4、0 vd60140035076.43 r/min經(jīng)查表按推薦的傳動比合理范圍，V帶傳動的傳動比i-= 24,二級圓柱斜齒輪減速器傳動比 N = 840,則總傳動比合理范圍為 4 = 16160,電動機轉速的可選范圍為n=Ii 亠 x n=（ 16160）x 76.43 = 1222.88 12228.8 r/min。綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器的傳動比，選定型號為Y1 32S4的三相異步電動機，額定功率為 5.5 kw額定電流11.6A，滿載轉速nm 1440 r/min，同步轉速1500r/min。電動機中心高，外伸軸段。3、計算總傳動比并分配各級傳動比;1）、

5、總傳動比由選定的電動機滿載轉速 ”和工作機主動軸轉速n,可得傳動裝置總傳動比為 ia = /n = 1440/76.43=18.842）、分配傳動裝置傳動比ia = i0 X i式中i0,i1分別為帶傳動和減速器的傳動比。為使V帶傳動外廓尺寸不致過大，初步取io = 2.3，則減速器傳動比 為 i = ia/io = 18.84/2.3=8.19根據(jù)各原則，查圖得高速級傳動比為i1 = 3.25則i2 = i/i1 = 2.524、運動參數(shù)和動力參數(shù)的計算各軸轉速各軸轉速n = nm/i0 = 1440/2.3 = 626.09r/minnn = ni兒 一 626.09/3.25 = 192

6、.64 r/minn皿一血 / i2 = 192.64/2.52=76.44 r/ming =n 皿=76.44 r/min各軸輸入功率R = Pd x 1 = 4.66 X 0.95=4.43 kWPn = PlXn 2X 3 = 4.43 x 0.99 x 0.98=4.30 kWPm = Pn Xn 2X 3 = 4.30 x 0.99 x 0.98 = 4.17 kWPiv = Pm Xn 2Xn 4=4.17 x 0.99 x 0.99 = 4.09 kW各軸輸入轉矩電動機軸輸出轉矩：Td =9550nm =9550 x 4.66/1440=30.9 N m所以：Tl = Td x

7、io x 1 =30.9 x 2.3 x 0.95=67.52 N mTn = Tl x i1 x 1 x 2=67.52 x 3.25 x0.95 x 0.99=206.38 N-mTm = Tn x i2 x 2 x 3 =206.38 x 2.52 x 0.99 x 0.98=504.58 N -m口 =Tm x 3 x 4=504.58 x 0.98 x 0.99=489.54 N -m帶式傳動裝置的運動和動力參數(shù)軸序號功率P/kw轉速n/（r/min）轉矩T/N - m傳動形式傳動比效率04.66144030.9帶傳動2.30.95I4.43626.0967.52齒輪傳動3.250.

8、97II4.30192.64206.38齒輪傳動2.520.97III4.1776.44504.58聯(lián)軸器1.00.99IV4.0976.44489.545、傳動零件的設計及計算1、帶傳動的設計：1.1帶傳動類型的選擇由于V帶傳動允許的傳動比較大，結構緊湊，大多數(shù) V帶已標準化, 且普通V帶用于載荷不大和帶輪直徑較小的場合， 符合所要求的工作 和生產(chǎn)的條件，所以選擇普通 V帶為外傳動零件。1.2 V帶帶型的選擇：傳動裝置工作實行兩班制，計算及說明：根據(jù)課本8-8（機械設計）查得工作情況系數(shù)Ka 1.1已知所需傳遞的額定功率，即電動機的額定功率Pd =5.5kw所求的計算功率=6.05 kw已知

9、小帶輪轉速 , 即電機軸的轉速 nm 1440 r/min.根據(jù)課本圖8-11，選取窄V帶SPA帶型1.3 確定帶輪的基準直徑 和驗算帶速 v1.3.1 初選小帶輪的基準直徑根據(jù)課本表 8-7 課本表 8-9 ，初選小帶輪的基準直徑1.3.2 驗算帶速 vV=符合530m/s帶速1.3.3 計算大帶輪的基準直徑由于(8-15a)式，計算大帶輪基準直徑：根據(jù)表 8-9 ，取標準值為 .1.4確定中心距a,并選擇V帶的基準長度1.4.1 初定中心距根據(jù)式 (8-22) ，計算帶所需的基準長度得：由表 8-2 選帶的基準長度1.4.2 計算相應的帶長根據(jù)課本表 8-23 ，計算實際中心距866mm由

10、式（ 8-24），中心距變化范圍 ,7671.5 驗算小帶輪上的包角 符合要求。1.6 確定帶的根數(shù) z1）計算單根 V 帶的額定功率由和 , 查表 8-4 得根據(jù)，和 A 型帶，查表 8-5 得。查表 8-6 得，表 8-2 得，于是計算帶的根數(shù) z取4根1.7 確定單根 V 帶的初拉力由表 8-3 得 A 型帶的單位長度質(zhì)量 , 所以1.8 計算壓軸力1.9 帶輪設計材料選用 HT200結構形式：根據(jù) ，小帶輪采用實心式結構1.10 主要結論選用A型普通V帶4根，帶基準長度，帶輪基準直徑，中心距控制 在767866mm單根帶初拉力，總壓軸力.2、高速級齒輪傳動的設計計算2.1 選定齒輪類型

11、，精度等級，材料及齒數(shù)、螺旋角（1）根據(jù)所選的傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動（2）由于帶式運輸裝置為一般的工作機器，傳動功率不大，轉速不 高，故選用 7 級精度。（ 3）材料選擇 :小齒輪的材料為45Cr,調(diào)質(zhì)處理，硬度為280HBS大齒輪的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為240HBS兩齒輪硬度差控制為40HBS（4）齒數(shù)的初選考慮傳動的平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多一些取 ,（ 5）壓力角取 202.2 按齒面接觸強度設計（1） 由式（ 10-11）試算小齒輪分度圓直徑，即確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1）初選2）計算小齒輪傳遞的轉矩3）由表10-7 選取齒寬系數(shù) d 14）由圖 10-20 查得區(qū)域系數(shù)5）由表

12、10-5 查得材料的彈性影響系數(shù) =189.8 MPa 6） 由式（10-9）計算接觸疲勞強度用重合度系數(shù)7） 計算接觸疲勞許用應力 由圖 10-25d 查得小齒輪和大齒輪得接觸疲勞極限分別為，由式（ 10-15）計算應力循環(huán)次數(shù)：由圖 10-23 查取解除疲勞壽命系數(shù)取失效概率為1%安全系數(shù)S=1，由式（10-14 ）得取和中的較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應力，即計算小齒輪分度圓直徑=52.430mm（2）調(diào)整小齒輪分度圓直徑1）計算實際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準備 圓周速度 v 齒寬 b2）計算實際載荷系數(shù) 由表 10-2 查得使用系數(shù) 根據(jù)， 7 級精度，由圖 10-8 查得動載系數(shù) 齒輪的

13、圓周力/52.430=49.2N/mm100N/mm查表 10-3 得齒間載荷分配系數(shù) 由表 10-4 用插值法查得 7 級精度、小齒輪相對支承非對稱布 置時，得齒向載荷分布系數(shù) , 由此得到實際載荷系數(shù)：3）由式（ 10-12 ）可得按實際載荷系數(shù)算得的分度圓直徑及相應的齒輪模數(shù)2.3 按齒根彎曲疲勞強度設計（1） 由式（10-7） 試算模數(shù) , 即1）確定公式中的各參數(shù)值 試選 =1.3 由式（ 10-5 ）計算彎曲疲勞強度用重合度系數(shù) 計算由圖 10-17 查得齒形系數(shù)，由圖 10-18 查得應力修正系數(shù)由圖 10-24c 查得小齒輪和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為由圖 10-22 查得

14、彎曲疲勞壽命系數(shù) 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由式（10-14 ）得因為大齒輪大于小齒輪，所以取2）試算模數(shù)（ 2）調(diào)整齒輪模數(shù)1）計算實際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準備 圓周速度 v 齒寬 b 寬高比 b/hb/h=36.24/3.868=9.372）計算實際載荷系數(shù) 根據(jù) v=1.20m/s ，7級精度，由圖 10-8 查得動載系數(shù) =1.06 由查表 10-3 得齒間載荷分配系數(shù) 由表 10-4 用插值法查得結合 b/h=9.37 查圖 10-13 ，得 則載荷系數(shù)為3）由式（ 10-13 ），可得按實際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)所以取 m=2m，m 取2.4 幾何尺寸計算（1）計算分度圓直徑2）計

15、算中心距(3) 計算齒輪寬度取，為了保證設計齒寬b和節(jié)省材料，一般將小齒輪略為加寬(mn即 而使大齒輪的齒寬等于設計齒寬2.5 圓整中心距后的強度校核(1) 齒面接觸疲勞強度校核由式 (10-10) 的各參數(shù)齒面接觸疲勞強度滿足要求。( 2)齒根彎曲疲勞強度校核由式( 10-6 )中的各參數(shù)齒根彎曲疲勞強度滿足要求。3、低速級齒輪傳動的設計計算 2.1 選定齒輪類型，精度等級，材料及齒數(shù)、螺旋角1）根據(jù)所選的傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動（2）由于帶式運輸裝置為一般的工作機器，傳動功率不大，轉速不 高，故選用 7 級精度。（ 3）材料選擇 :小齒輪的材料為45Cr,調(diào)質(zhì)處理，硬度為280HBS

16、大齒輪的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為240HBS兩齒輪硬度差控制為40HBS（4）齒數(shù)的初選考慮傳動的平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多一些取 , ，?。?5）壓力角取 202.2 按齒面接觸強度設計（1） 由式（ 10-11）試算小齒輪分度圓直徑，即確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1）初選2）計算小齒輪傳遞的轉矩4）由圖 10-20 查得區(qū)域系數(shù)5）由表 10-5 查得材料的彈性影響系數(shù) =189.8 MPa6） 由式（ 10-9 ）計算接觸疲勞強度用重合度系數(shù)7） 計算接觸疲勞許用應力由圖 10-25d 查得小齒輪和大齒輪得接觸疲勞極限分別為，由式（ 10-15）計算應力循環(huán)次數(shù)：由圖 10-23 查取解除疲勞壽命系數(shù)取失效概率為1%安全系數(shù)S=1，由式（10-14 ）得取和中的較小