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1、机械设计课程设计说明书 设 计 计 算 及 说 明结 果一 设计任务书1.1 题目：铸钢车间型砂传送带传送装置设计。1.2 任务：（1）减速器装配图（0号） 1张 （2）低速轴零件图（2号） 1张（3）低速级大齿轮零件图（2号） 1张 （4）设计计算说明书 1份（9）草图 1份1.3 传动方案：图（1）传动方案示意图1电动机 2V带传动 3展开式双级齿轮减速器4连轴器 5底座 6传送带鼓轮 7传送带(各轴代号见第六页)1.4 设计参数： （1）传送速度 V= 0.7 m/s （2）鼓轮直径 D= 300 mm （3）鼓轮轴所需扭矩 T=900Nm1.5 其它条件：工作环境通风不良、单向运转、双
2、班制工作、试用期限为8年(年工作日300天)、小批量生产、底座（为传动装置的独立底座）用型钢焊接。二传动方案简述2.1 传动方案说明2.1.1 将带传动布置于高速级将传动能力较小的带传动布置在高速级，有利于整个传动系统结构紧凑，匀称。同时，将带传动布置在高速级有利于发挥其传动平稳，缓冲吸振，减少噪声的特点。2.1.2 选用闭式斜齿圆柱齿轮闭式齿轮传动的润滑及防护条件最好。而在相同的工况下，斜齿轮传动可获得较小的几何尺寸和较大的承载能力。采用传动较平稳，动载荷较小的斜齿轮传动，使结构简单、紧凑。而且加工只比直齿轮多转过一个角度，工艺不复杂。2.1.3将传动齿轮布置在距离扭矩输入端较远的地方由于齿
3、轮相对轴承为不对称布置，使其沿齿宽方向载荷分布不均。固齿轮布置在距扭矩输入端较远的地方，有利于减少因扭矩引起的载荷分布不均的现象，使轴能获得较大刚度。综上所述，本方案具有一定的合理性及可行性。2.2 电动机的选择2.2.1电动机类型和结构型式根据直流电动机需直流电源，结构复杂，成本高且一般车间都接有三相交流电，所以选用三相交流电动机。又由于Y系列笼型三相异步交流电动机其效率高、工作可靠、结构简单、维护方便、起动性能较好、价格低等优点均能满足工作条件和使用条件。根据需要运送型砂，为防止型砂等杂物掉入电动机，故选用封闭式电动机。根据本装置的安装需要和防护要求，采用卧式封闭型电动机。Y(IP44)笼
4、型封闭自扇冷式电动机,具有防止灰尘或其他杂物侵入之特点。故优先选用卧式封闭型Y系列三相交流异步电动机。2.2.2 选择电动机容量(1)工作机所需功率Pw工作机所需功率及所需的转速 kw r/minr/min kw式中： V -传送速度; D -鼓轮直径; T-鼓轮轴所需的功率(2) 由电动机至工作机的总效率 h 带传动V带的效率=0.940.97 取= 0.95一对滚动轴承的效率=0.980.995 取= 0.99一对齿轮传动的效率=0.960.98 取= 0.97联轴器的效率=0.990.995 取= 0.99 (3) 电动机所需的输出功率 KW(4) 确定电动机的额定功率Ped 又Ped
5、Pd 取 P ed= 5.5 kw2.2.3 电动机额定转速的选择 式中: -电动机转速; iv -V带的传动比; -高速齿轮的传动比 -低速齿轮的传动比; -工作机的转速展开式双级圆柱齿轮减速器传动比 =936推荐V带传动比 =24 = 802.626420.96 r/min2.2.4 确定电动机的型号一般同步转速取1000r/min或1500 r/min的电动机。 初选方案： 电动机型号额定功率kw同步转速r/min最大转矩额定转矩满载转速r/min质量kgY132S-45.51500 2.31440 68 2.2.5 电动机的主要参数（1） 电动机的主要技术数据 电动机型号额定功率kw同
6、步转速r/min最大转矩额定转矩满载转速r/min质量kgY132S-45.51500 2.31440 68 （2）电动机的外形示意图 Y型三相异步电动机 （3）电动机的安装尺寸表 （单位：mm） 电机型号Y132S 型号尺 寸HABCDEFGDGADACHDL132216140893880108332101353154752.3 总传动比的确定及各级传动比的分配2.3.1 理论总传动比 nm : 电动机满载转速2.3.2 各级传动比的分配(1)V带传动的理论传动比初取2.33 （由2 P4表2-1） (2)两级齿轮传动的传动比 (3)齿轮传动中，高低速级理论传动比的分配取，可使两极大齿轮直径
7、相近，浸油深度接近，有利于浸油润滑。同时还可以使传动装置外廓尺寸紧凑，减小减速器的轮廓尺寸。但过大，有可能会使高速极大齿轮与低速级轴发生干涉碰撞。所以必须合理分配传动比，一般可在中取，要求d2 l - d2h2030 mm。 （由2 P9图2-2）取 ，又 4.37，2.4 各轴转速，转矩与输入功率2.4.1 各轴理论转速设定：电动机轴为0轴，高速轴为轴，图（1）左侧中间轴为轴，图（1）中间低速轴为轴，图（1）右侧联轴器为IV轴 (1)电动机 r/min(2)轴 r/mim(3)轴 r/min(4)轴 r/min2.4.2 各轴的输入功率(1)电动机 kw(2)轴 kw(3)轴 kw(4)轴
8、kw2.4.3 各轴的理论转矩(1)电动机 (2)轴 Nmm(3)轴Nmm(4)轴 = Nmm2.4.4各轴运动和动力参数汇总表轴号理论转速（r/min）输入功率（kw）输入转矩(Nmm)传动比电动轴14405.53.6481044.33第I轴6185.2258.0741044.37第II轴1415.0183.39871053.17第III轴444.81810.457105三、传动设计3.1 V带传动设计3.1.1 原始数据电动机功率 kw电动机转速 r/minV带理论传动比2.33单向运转、双班制、工作机为带式运输机3.1.2 设计计算（1） 确定计算功率PcaPca =KAPd根据双班制工
9、作，即每天工作16小时，工作机为带式运输机， 查得工作系数KA=1.2Pca =KAPd=1.25.5= 6.6 kw（2）选取普通V带带型根据Pca，nd确定选用普通V带B型。 （由1P157图8-11）（3）确定带轮基准直径 dd1和dd2a. 初选 小带轮基准直径=140mmb验算带速 5m/s V 20m/s m/s 5m/sV25m/s带的速度合适。 c. 计算dd2dd2 mm 圆整dd2 =355 mm（4）确定普V带的基准长度和传动中心距根据0.7（dd1+dd2） a 0 2（dd1+dd2）346.5mm a 0990mm初步确定中心距 a 0 = 500mmLd = =1
10、800.66mm 取Ld = 1800 mm计算实际中心距a （5）验算主轮上的包角= 主动轮上的包角合适（6）计算V带的根数Z 得P0 基本额定功率 得P0=2.81 P0额定功率的增量 P0=0.46包角修正系数 得=0.93长度系数 得=0.95= =2.28 取Z=3根 （7）计算预紧力 F0 得qV带单位长度质量 q=0.10 kg/m=187 N 应使带的实际出拉力 （8）计算作用在轴上的压轴力FP 得=1095 N3.1.4带传动主要参数汇总表带型LdmmZdd1mmdd2mmammF0NFPNA1800314035550018710953.1.3 带轮材料及结构（1）带轮的材料
11、带轮的材料主要采用铸铁，常用材料的牌号为HT150或HT200( 2 ) 带轮的结构 带轮的结构形式为孔板式，轮槽槽型B型小带轮结构图 大带轮结构图3.2 高速级齿轮传动设计3.2.1原始数据输入转矩= Nmm小齿轮转速=618 r/min齿数比=由电动机驱动单向运转、双班制工作、工作寿命为8年、工作机为带式运输机、载荷较平稳。（设每年工作日为260天）3.2.2设计计算一 选齿轮类、精度等级、材料及齿数1 为提高传动平稳性及强度，选用斜齿圆柱齿轮；2 因为运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度；3 为简化齿轮加工工艺，选用闭式软齿面传动小齿轮材料：45号钢调质 HBS1=220接触疲
12、劳强度极限MPa （由1P209图10-21d）弯曲疲劳强度极限 Mpa （由1P209图10-20c）大齿轮材料：45号钢正火 HBS2=190接触疲劳强度极限 MPa （由1 P209图10-21c） 弯曲疲劳强度极限 Mpa （由1 P209图10-20b）4初选小齿轮齿数大齿轮齿数Z2 = Z1= 244.37=104.88取1055初选螺旋角二 按齿面接触强度设计 计算公式： mm （由1P218式10-21） 1 确定公式内的各计算参数数值初选载荷系数小齿轮传递的转矩 Nmm齿宽系数 （由1P156表10-7） 材料的弹性影响系数 Mpa1/2 （由1P201表10-6）区域系数
13、（由1 P217图10-30）， （由1P215 图10-26） 应力循环次数接触疲劳寿命系数 （由1P207图10-19）接触疲劳许用应力取安全系数 取 MPa2 计算（1）试算小齿轮分度圆直径=62.0mm（2）计算圆周速度 2.0m/s（3）计算齿宽b及模数mnt mmb/h=10.97（4）计算纵向重合度（5） 计算载荷系数 使用系数 根据电动机驱动得 动载系数 根据v=2.0m/s、 7级精度 按齿面接触强度计算时的齿向载荷分布系数 根据小齿轮相对支承为非对称布置、7级精度、=0.8、 mm，得 =1.291 按齿根弯曲强度计算时的齿向载荷分布系数 根据b/h=10.97、 齿向载荷
14、分配系数、 假设，根据7级精度，软齿面传动，得 =11.11.41.291=1.988（6） 按实际的载荷系数修正所算得的分度圆直径 三 按齿根弯曲强度设计 1 确定计算参数（1）计算载荷系数K （2）螺旋角影响系数 根据纵向重合系数，得0.88（3）弯曲疲劳系数KFN 得 （4）计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S=1.4 得（5）计算当量齿数ZV，（6）查取齿型系数YF 应力校正系数YS 得 （7）计算大小齿轮的 并加以比较比较66.65mm296.136mm4 计算齿轮宽度b =54.29mm 圆整后 55mm 60 mm六 验算 100N /mm 与初设相符 设计符合要求3.3 低速级齿轮传动设计3.3.1原始数据输入转矩= Nmm小齿轮转速=141 r/min齿数比=由电动机驱动单向运转、双班制工作、工作寿命为8年、工作机为带式运输机、载荷较平稳。（设每年工作日为260天）3.3.2设计计算一 选齿轮类、精度等级、材料及齿数1 为提高传动平稳性及强度，选用斜齿圆柱齿轮；2 因为运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度；3 为简化齿轮加工工艺，选用闭式软齿面传动小齿轮材料：45号钢调质 HBS3=220接触疲劳强度极限MPa （由1P209图10-21d）弯曲疲劳