帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置的設(shè)計(jì)說明書解讀

1、帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置的設(shè)計(jì)目 錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書.2二、機(jī)械課程設(shè)計(jì)說明書 31傳動方案擬定（題目分析） .32電動機(jī)的選擇.43計(jì)算總傳動比及分配各級的傳動比 .54運(yùn)動參數(shù)及動力參數(shù)計(jì)算 .65傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 .76軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.127滾動軸承的選擇和壽命計(jì)算.178鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 199聯(lián)軸器的選擇計(jì)算.2110潤滑方式、密封方式簡要說明2111參考文獻(xiàn).23三、設(shè)計(jì)圖紙24、設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置的設(shè)計(jì)1 .帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置的傳動簡圖如下：主要 內(nèi)容1電動機(jī)；2V帶傳動；31級圓柱齒輪減速器；4聯(lián)軸器:5-卷同，6-傳謝2 .帶式運(yùn)輸機(jī)數(shù)據(jù)見表格:數(shù)據(jù)編號12

2、345運(yùn)輸帶工作拉力F/N11001150120012501300運(yùn)輸帶工作速度V/(m/s)1.61.61.71.51.55卷筒直徑D/mm250260270240250數(shù)據(jù)編號678910運(yùn)輸帶工作拉力F/N13501450150015501600運(yùn)輸帶工作速度V/(m/s)1.61.551.651.61.7卷筒直徑D/mm2602502602402503 .工作條件：工作中有輕微震動，單項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)動帶速度允許 誤差為±5%;工作期限為10年，每天工作300天，三班制工作， 一般用途；檢修期間隔為三年。4 .生產(chǎn)批量：小批量生產(chǎn)5 .設(shè)計(jì)任務(wù)1）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份，主要內(nèi)容包括：

3、（1）目錄；（2） 設(shè)計(jì)任務(wù)；（3）傳動方案擬定（題目分析）；（4）電動機(jī)的 選擇；（5）計(jì)算總傳動比及分配各級的傳動比；（6）運(yùn)動 參數(shù)及動力參數(shù)計(jì)算；（7）齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算；（8）軸的 設(shè)計(jì)計(jì)算；（9）滾動軸承的選擇和壽命計(jì)算；（10）鍵聯(lián)接 的選擇及校核計(jì)算；（11）聯(lián)軸器的選擇計(jì)算；（12）參考文 獻(xiàn)；2）繪制設(shè)計(jì)草圖1張，A13）繪制圓柱齒輪減速器裝配圖1張，A14）繪制大齒輪零件圖和輸出軸零件圖各 1張，A3備注、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果、傳動方案擬定(題目分析)設(shè)計(jì)單級圓柱齒輪減速器和一級帶傳動(1)工作條件：工作中有輕微震動，單項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)動 帶速度允許誤差為±

4、5%;工作期限為10年，每 天工作300天，二班制工作，一般用途；檢修期 間隔為三年。(2)原始數(shù)據(jù)：輸送帶拉力F=1250N;帶速V=1.5m/s; 漆筒直徑D=240mm。二、電動機(jī)選擇1、電動機(jī)類型的選擇：Y系列三相異步電動機(jī)2、電動機(jī)功率選擇：(1)傳動裝置的總功率：3刀總一刀帶X刀 軸承X刀齒輪X刀聯(lián)軸器X刀滾筒 =0.96X 0.993 X 0.97X 0.99X 0.96=0.86(2)電機(jī)所需的工作功率：P工作=FV/ (1000刀總)= 1250X 1.5/ (1000X 0.86)=2.183KW'毛總=0.86P 工作=2.183KW3、確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速：計(jì)算滾筒工

5、作轉(zhuǎn)速：n 筒=60 x 1000V/ （兀 D）=60x 1000X 1.5/ （兀 X240）= 119.43r/min按手冊推薦的傳動比合理范圍，取圓柱齒輪傳動一 級減速器傳動比范圍I'a=35。取V帶傳動比I'1=24, 則總傳動比理時(shí)范圍為 =620。故電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選 范圍為 n'd=I ax n 筒=716.582388.60r/min符合這一范圍 的同步轉(zhuǎn)速有750、1000、和1500r/min。根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊查出有三種適用的電 動機(jī)型號：因此有三種傳支比方案：如指導(dǎo)書P15頁第 一表。綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置尺寸、重量、 價(jià)格和 帶傳動、

6、減速器的傳動比，可見第2方案比較適合，則 選 n=1000r/min。4、確定電動機(jī)型號根據(jù)以上選用的電動機(jī)類型，所需的額定功率及 同步轉(zhuǎn)速，選定電動機(jī)型號為 Y 100L2-4。其主要性能：額定功率：p=3KW,滿載轉(zhuǎn)速n電動 =1430r/min。三、計(jì)算總傳動比及分配各級的傳動比n 筒=119.43r/min電動機(jī)型號Y 100L2-4p=3KWn 電動=1430r/min1、總傳動比： %=na/n 筒=1430/119.43=11.9742、分配各級傳動比據(jù)指導(dǎo)書，取帶I帶=3 (36合理). i總二i齒輪x I弓子.i 齒輪=i 總/I 帶=11.974/3=3.991 四、運(yùn)動參

7、數(shù)及動力參數(shù)計(jì)算 1、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速(r/min)no=n 電機(jī)=1430r/minni=no/i 帶=1430/3=476.667(r/min)m尸n"i 齒輪=119.435(r/min)nIII= nII=119.435(r/min)2、計(jì)算各軸的功率(KW)P0= P 工作=2.183KWP尸P0x 刀帶x 刀承=2.305X0.96X0.99=2.075KWPi產(chǎn)Pi X刀齒X刀承=1.992KWPIII =PII x 刀承 x 刀聯(lián)=1.953KW3、計(jì)算各軸扭矩(N - mm)To =9550 x P°/n0=9550 x 2.183 x1000/1430=14

8、.5792 mTi=ToX 刀帶x 刀承Xi 帶=14.579X0.96X0.99X3 =41.567N mTI產(chǎn)TIx刀齒x刀承Xi齒輪=159.308N mTiii =Tii x t承 x T)聯(lián) x i 帶齒=159.308X 0.99X 0.99X 1=156.138N m4、各軸功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩列于下表軸號功率(KW)轉(zhuǎn)速(r/min)轉(zhuǎn)矩(N M)02.183143014.579I2.075476.66741.567丑1.992119.435159.309m1.953119.435156.138五、傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1、齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)選擇齒輪材料及精度等級考慮減速器傳遞功

9、率不在，所以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為179286HBS。大齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度179286HBS;根據(jù)表選7級精度。齒面精糙度 RaWl.63.2p m(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)軸直徑由 diA(2k(u+1)/(u)d)(ZEZH/ -)2嚴(yán) 計(jì)算: 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)170171頁取0 d=1Ze=189.8 Zh=2.5 u=n/nII=3.991載荷系數(shù)取k=1.1根據(jù)前面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)矩Ti=41.567N m許用接觸應(yīng)力(T h6 h=b Hlim/Sh由課本查得：(T HlimZI =580Mpa (T HlimZ2 =550Mpa通用齒輪和一般

10、工業(yè)齒輪，按一般可靠度要求選取安全系數(shù)Sh=1.0b h 1= b Hliml/SH=580x/1.0Mpa=580Mpa(T H2= (T Hlim2/SH=550/1.0Mpa=550Mpa故得：di A(2kTi(u+1)/(u 6 cO(ZeZh/ oh)2)"3=2 x 1.1 x 41567 x (3.991+1)/ ( 1 X 3)(189.8X 2.5/550) 21/3mm=43.493mm(3)選取齒輪模數(shù)：a'= (1+u) d1/2= (1+3.991) x 43.493=108.532mmm'=(0.0070.02)a=(0.0070.02)

11、x 108.532m=2mm=0.75972.1706根據(jù)課本表 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：m=2mm(4)計(jì)算齒輪齒數(shù)：Z 1 =d 1/m=43.491/2=21.7455乙=24乙=96Z2=Z1u=95.786取標(biāo)準(zhǔn)值Z1=24 Z2=96(5)校核齒輪模數(shù)：u實(shí)=Z1/Z2=4Au= f；u-u實(shí))/u實(shí)|X100%=0.2%<2.5%所以此數(shù)據(jù)合格(6)計(jì)算齒輪數(shù)據(jù)：d1 =48mmd2=192mma=120mm分度圓直徑：d1=Z1m=2x 24=48mmd2=Z2 m=2 x 96=192mm中心距：a=1/2 (&+d2)=1/2 (48+192)= 120mm齒寬：B 2

12、= d dd1=1 x 48mm=48mmBi=B2 +(58)=5358mm 取 53mm齒頂高齒根高：查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表4-2齒頂高系數(shù)h*a=1.0頂隙系數(shù)c* =0.25da1=52mmda2= 196mmdf1 =43mmdf2 =187mm齒頂高 ha=h：m=1 x2=2mm齒根高 hf =(h*a+c*)m=2.5mm 齒頂圓直徑：da1=d1+2ha=48+2X 2=52mmda2= d2+2ha=192+2X2=196mm 齒根高直徑：df1=d1-2hf =43mmdf2 =d2-2hf=187mm(6)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度(TF=(2kTi/Bm2Zi)YFaYsaW o

13、f確定有關(guān)參數(shù)和系數(shù)：齒形系數(shù)YFa和應(yīng)力修正系數(shù)Ysa根據(jù)齒數(shù)Zi=24,Z2=96由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-9相得YFa1=2.63Ysa1 = 1.58YFa2=2.19Ysa2=1.78許用彎曲應(yīng)力ofb F=b Flim Y stY nt/Sf由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)查得:cr Flim1 =480Mpa er Flim2 =420Mpa按一般可靠度選取安全系數(shù) Sf=1.25計(jì)算兩輪的許用彎曲應(yīng)力(tfi= (T Flim1 /SF=480/1.25Mpa=384Mpa 6 f2="曰而2 /Sf =420/1.25Mpa=336Mpa將求得的各參數(shù)代入式=2kT1/ (B1m2Z&q

14、uot;YFa1Ysa1 =2X 1.1 X41.567X 1000/(53X 22X 24) 乂2.63X 1.58=74.686Mpa< f"2=2皿(BmZ)YFa2Ysa22.19X 1.78=2X 1.1X41.567X 1000/ (48X 22X 96) 乂=19.340Mpa< ”2故輪齒齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠V=1.197m/s(7)計(jì)算齒輪的圓周速度VV=兀 d1n1/ (60X 1000) =3.14X48X476.667/(60x 1000)=1.197m/s 適合7級精度(8)齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)大齒輪采用鍛造毛坯的腹板式結(jié)構(gòu)計(jì)算如下

15、軸孔直徑d二錯(cuò)誤！未找到引用源。52mm輪轂直徑 D1=1.6d=1.6X 52=83.2 mm;取 D二82 mm輪轂長度L=B 2=48 mm輪緣厚度 S 0= (34) m=68 mm;取 5 0=8 mm輪緣內(nèi)徑 D2=da2+2h+2 s 0=344+2X9+2X8=230 mm M D 2 =242 mm腹板厚度 c=0.3B2 =0.3X48=14.4 mm;取 c=14 mm腹板中心孔直徑Do=0.5 (D2+D1) =162mm腹板孔直徑do=0.25 (D2-D1)=0.25X (242-82) =40 mm;取 d0=40mm齒輪倒角n=0.5 m=1mm六、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算

16、1、輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖如下(2)確定軸各段直徑和長度按扭矩計(jì)算最小算軸徑及其長度選用45號鋼調(diào)質(zhì)，硬度217255HBs 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教材表142,取c=115d>c di>115 (2.075/476.667)/3mm=18.78mm考慮有鍵梢，將直徑增大5%,則di=18.78x (1+5%)mm=19.719mm但考慮到軸的強(qiáng)度d1=26mmL1=60mm. 選 d1=26mm此處與V帶大輪配合，初步估算Li=60mm;計(jì)算d2處d2 =di+2ai=26+2x (0.070.1)x 26=29.64 31.2mm因d2必須符合軸承密封元件的要求，經(jīng)

17、查表，d2=30mmL2 =60mmd3=35mm取 d2=30mm;此段長度包括兩部分，分為外伸和內(nèi)藏段而且便于軸承的拆裝和對軸承加油潤滑此處取L2 =60mm;計(jì)算d3處d3=d2+ (15) =4145mm,且 d3必須與軸承 的內(nèi)徑一致，圓整d3=35mm,初選軸承型號為 6207,查附表可知，B=17mm , D=72mm ,Cr =25.5kN,Ca = 15.2kN ;此段綜合考慮軸承內(nèi)圈寬度，箱體的鑄造誤 差裝配時(shí)留有余地，齒輪對稱布置等取L3=32mmd4=40mmL3=32mm;計(jì)算d 4處d 4 =d 3 +(15)mm=3640mm,應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)直 徑，一般取0, 2,

18、 5, 8尾數(shù)，取d4=40mm;此段軸間配合安裝擋油環(huán)取 L 4 =10mm;計(jì)算d5處d 5和小齒輪齒頂直徑大小相同ds=dai=52mm;此段取 L5=Bi =53mm;計(jì)算d6處此段與d 4段對稱取d6=d4=40mmL6=L 4 =10mm;計(jì)算d7處由于配合軸承6207d7=35mm;此段綜合考慮軸承內(nèi)圈寬度，箱體的鑄造 誤差裝配時(shí)留有余地，齒輪對稱布置等取 L 7=34mm;2、輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算L4 =10mmd5=52mmL5=53mmd6=40mmL6=10mmd7=35mmL7 =34mm(1)輸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖如下軸的結(jié)構(gòu)亦意圖如下:(2)確定軸各段直徑和長度按扭矩計(jì)算最

19、小算軸徑及其長度選用45號鋼調(diào)質(zhì)，硬度217255HBs根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教材表142,取c=115d>cdi>115 (1.992/119.435)/3mm=29.38mm考慮有鍵梢，將直徑增大5%,則d 1=18.78x (1+5%)mm=30.849mmd1=32mmLi=85mm但考慮到軸的強(qiáng)度. 選 di=32mm此處與聯(lián)軸器配合，初步估算 Li=85mm;計(jì)算d2處d2=40mmL2 =60mmd3=35mmL3=43mmd4=52mmL4 =46mmd2 =di +2ai=32+2x (0.070.1)x 32=32.448 40.4mm因d2必須符合軸承密封元件的要求

20、，經(jīng)查表，取 d2=40mm;此段長度包括兩部分，分為外伸和內(nèi)藏段而且便于軸承的拆裝和對軸承加油潤滑此處取L2 =60mm;計(jì)算d3處d3=d2+ (15) =4145mm,且 d3必須與軸承的內(nèi)徑一致，圓整 d3=35mm,初選軸承型號為 6209查附表可知，B=19mm, D=85mm;此段綜合考慮軸承內(nèi)圈寬度，箱體的鑄造誤 差裝配時(shí)留有余地，齒輪對稱布置等取 L3=43mm;計(jì)算d 4處d4=d3+2a3 =45+2乂 (0.070.1)x 45mm=51.354mm因?yàn)閳A整為標(biāo)準(zhǔn)直徑，一般取 0, 2, 5, 8 尾數(shù)，取d4=52mm;此段考慮齒輪從一端裝入，故而齒輪孔徑應(yīng)大于軸承處

21、軸徑，并應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)值 L4=46mm;計(jì)算d5處d5=d4+2a4=52+2x (0.070.1)x 52mm =59.2862.4mm 取標(biāo)準(zhǔn)值 d5=60mm軸環(huán)寬度可取L5=10mm;計(jì)算d6處由于配合軸承6209d6=45mm;此段綜合考慮軸承內(nèi)圈寬度，箱體的鑄造誤差裝配時(shí)留有余地，齒輪對稱布置等取L 6=31mm;七、滾動軸承的選擇及校核計(jì)算1、從動軸承：因?yàn)殚]式齒輪選擇直齒圓柱齒輪，考慮承受載荷和只承受徑向力，主動軸承和從動軸承均選用深溝球軸承。從動軸承：根據(jù)軸徑值查機(jī)械制圖教材P 326附錄C10 1深溝球軸承各部分尺寸，選擇6209 (GB/T276-1994)型深溝球軸承 2個(gè)

22、。各部分尺寸如卜表：d5=60mmL5=10mmd6=45mmL6=31mm從動軸承型號6209軸承代號尺寸/mmdDB6209458519(1)壽命計(jì)劃：要求軸承壽命：(十年三班制工作，按每年工作300天，每班工作8個(gè)小時(shí))L=10X300X 24=72000h(2)計(jì)算選用軸承壽命查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊P810表3. 11-15基本額定動負(fù)荷Cr=25.11KN動載荷系數(shù)X=1 Y=0當(dāng)量動載荷P=XFrYFa=763N溫度系數(shù)ft=1載荷系數(shù)fP=1.5對球軸承壽命系數(shù)；=36/ 八106 ftCr60n- fpp610X60 97031乂 25110、1.5父763 J= 181456h

23、L =48000h軸承壽命合格主動軸承型號62072、主動軸承主動軸承：根據(jù)軸徑值查機(jī)械制圖教材P326附錄C10 1深溝球軸承各部分尺寸，選擇6207(GB/T276-1994)型深溝球軸承 2個(gè)。各部分尺寸如下表：軸承代號尺寸/mmdDB6207357217壽命計(jì)劃：要求軸承壽命：(十年兩般制工作，按每年工作300天,其許用擠壓應(yīng)力(rp=110Mpa(1)主動軸外伸端，d=26mm,考慮到鍵在軸中部安裝， 選擇平鍵就可以了，且L 1 =mm故選擇 8 X 60GB1096-1990型鍵。b = 8mm l=60mm h = 7mm靜連接工作面的擠壓應(yīng)力：n=4T/ (dhl) =4X41

24、567/(26X 8X60) =13.32Mpa<6p則：強(qiáng)度足夠，合適(2)從動軸外伸端，d=32mm,考慮到鍵在軸中部安裝， 選擇平鍵就可以了，且聯(lián)軸器軸長度為82mnfe選 擇：b = 10mm l=75mm h = 8mm靜連接工作面的擠壓應(yīng)力：(T p=4T/ (dhl) =4X 159309/ (32X8X75) =33.19Mpa<入則：強(qiáng)度足夠，合適(3)從動軸與齒輪聯(lián)接處，d=52mm,考慮到鍵在軸中 部安裝，且l=46 mn擇平鍵就可以了，故選擇。b=16mm l=40mmh=10mm靜連接工作面的擠壓應(yīng)力：(T p=4T/ (dhl) =4X 156138/

25、(52X 10X40)=30.03Mpa<(T p則：強(qiáng)度足夠，合九、聯(lián)軸器的選擇由于減速器載荷平穩(wěn)，速度不高，無特殊要求，考慮 裝拆方便及經(jīng)濟(jì)問題，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器，取工作 情況系數(shù)k=1.3T c =9550kp/n=9550X 1.3X 1.953/119.425=203.01N . m選用TL6 ZA25錯(cuò)誤！未找到引用源。62/YA25錯(cuò)誤！未找到引用源。62型(GB4323-84彈性套柱銷聯(lián)軸器， 根據(jù)主動軸連接聯(lián)軸器處d=32mm,將各種參數(shù)列表如 下：聯(lián)軸器型號TL6型 號公稱轉(zhuǎn) 矩T/N - m許用轉(zhuǎn) 數(shù)N/r/min軸孔 直徑 d/mm軸孔 長度L/mm外徑D/mm材 料軸孔TL625036002582160