带式输送机传动装置优秀课程设计.doc
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1、目录第一部分 设计任务书1第二部分 传动方案分析2第三部分 电动机选择计算3第四部分 传动装置运动和动力参数选择计算4第五部分 传动零件设计及计算5 一、齿轮设计计算5 1、1轴和2轴啮合齿轮设计计算5 2、2轴和3轴啮合齿轮设计计算10 二、链轮设计计算13第六部分 减速器轴及轴承装置、联轴器、键设计计算16 一、1轴及轴上联轴器、轴承、键设计计算16 二、2轴及轴上轴承、键设计计算20 三、3轴及轴上轴承、键设计计算24第七部分 润滑和密封方法选择、润滑油和牌号确实定27第八部分 箱体及附件结构设计和选择27第九部分 设计小结30第十部分 参考资料30第一部分、设计任务书设计题目:带式输送
2、机传动方案:电机两极圆柱齿轮(直齿或斜齿)减速器链传动工作机设计参数:输送带牵引力F,(KN)输送带速度v,(m/s)提升机鼓轮直径D,(mm)70.35300设计要求:1) 输送机运转方向不变,工作载荷稳定2) 输送带鼓轮传动效率取为0.973) 工作寿命为8年,每十二个月300个工作日。每工作日16小时设计内容:1) 装配图1张2) 零件图3张3) 设计说明书一份指导老师:夏红梅第二部分、传动方案分析题目:带式输送机传动装置传动方案:电机两极圆柱齿轮(直齿或斜齿)减速器链传动工作机设计参数:传动方案输送带牵引力F,(KN)输送带速度V,(m/s)提升机鼓轮直径D,(mm)两级齿轮减速+链传
3、动70.35300设计要求:1).输送机运转方向不变,工作载荷稳定。2).输送带鼓轮传动效率取为0.97。3).工作寿命为8年,每十二个月300个工作日,每日工作16小时。4)带式输送机提升物料:谷物、型沙、碎矿石、煤等等。特点及应用:结构简单,但齿轮相对于轴承位置不对称,所以要求轴有较大刚度。高速级齿轮部署在远离转矩输入端,这么,轴在转矩作用下产生扭转变形和轴在弯矩作用下产生弯曲变形可部分地相互抵消,以减缓沿齿宽载荷分布不均匀现象。因为高速级直接接电动机输出轴,所以高速级宜用圆柱斜齿轮,低速级用圆柱直齿轮。装置分布图:辅助件有:观察孔盖,油标和油尺,放油螺塞,通气孔,吊环螺钉,吊耳和吊钩,定
4、位销,启盖螺钉,轴承套,密封圈等。各关键部件选择:动力源齿轮链传动联轴器轴承电动机圆柱直齿轮和斜齿轮单排滚子链弹性联轴器滚子轴承第三部分 电动机选择计算 根据工作要求和条件选择通常见途Y系列三相异步电动机。(1) 电动机容量 工作机所需功率Pw按以下公式计算 Pw= (kw)依据已知条件,将输送带阻力Fw=7000N、输送带速度Vw=0.35m/s,带式输送机效率=0.97代入上式得 Pw=Kw=2.53Kw电动机输出功率Po按以下公式计算Po=Kw式中 从滚筒到电动机之间总传动功率,其值按=计算查表两对齿轮传动效率全部取0.98;每对(共四对)滚动轴承效率全部取0.99,联轴器效率(弹性联轴
5、器)取0.99,减速器搅油效率取0.96,链传动效率取0.96.所以总效率为=0.84所以电动机输出功率为Po=Kw=3.01Kw查表,取电动机额定功率为Pm=4kw(2) 电动机转速滚筒转速为=r/min=22.28r/min查表推荐多种机构传动比范围,取单级圆柱齿轮传动比为=35;=35,链传动比=23.5,则总传动比范围为 =所以电动机转速可选择范围对应为r/min=401.041949.5r/min电动机同时转速符合这一范围有750r/min,1000r/min,1500r/min三种。为降低电动机重量和价格,查表可选择同时转速为1500r/minY系列电动机,型号为Y112M4;其满
6、载转速为=1440r/min.第四部分 传动装置运动和动力参数选择计算1、 传动装置总传动比及各级传动比(1) 传动装置总传动比 =64.63(2) 分配各级传动比1) 初步确定传动比,各级传动比和总传动比关系为 初选链传动比=3.2 则=20.20可取=(1.21.4),即=(1.21.4),得=3.804.10,取=4.05则=5.00至此,初步确定=5.00,=4.05,=3.22、 计算传动装置运动参数和动力参数1)0轴(电动机轴)输出功率,转速和转矩 Po=3.01Kw =1440r/min To=()N.m=19.96N.m 2)1轴(高速轴)输入功率、转速和输入转矩。从O轴到1轴
7、,只经过联轴器传动,所以 =3.010.99Kw=2.98Kw 1440r/minN.m=19.76N.m3) 2轴(中间轴)输入功率、转速和输入转矩。从1轴到2轴,经过一对轴承,一对齿轮啮合传动,所以 kw=2.89kw4)3轴(低速轴)输入功率、转速和输入转矩。从2轴到3轴,经过一对轴承,一对齿轮啮合传动,所以5)4轴(鼓轮轴)输入功率、转速和输入转矩。从3轴到4轴,经过一对轴承,一对链传动,还要考虑搅油效率,所以第五部分 传动零件设计及计算 一、齿轮设计计算 1、2轴啮合齿轮设计计算1、 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1) 按传动方案,选择斜齿圆柱齿轮。2) 运输机为通常工作机器,速
8、度不高,故选择7级精度。3) 材料选择。查表选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS,二者材料硬度差为40HBS。4) 选择小齿轮齿数为=24,大齿轮齿数=。5) 选择螺旋角。初选螺旋角=。2、 按齿面接触强度设计 按公式计算(1) 确定公式内各计算数值1) 试选=1.6。2) 计算小齿轮传输转矩。 3) 查看区域系数图选择=2.433.4) 查看标准圆柱齿轮传动端面重合度,查得 =0.76,=0.84,则。5)查看表格选择齿宽系数=1.6)查表得到材料弹性影响系数=。7)按齿面硬度查得小齿轮接触疲惫强度极限=600Mpa;大齿轮接触
9、疲惫强度极限=550 Mpa。8)计算应力循环次数9)取接触疲惫寿命系数=0.92,=1.0310)计算接触疲惫许用应力 取失效概率为1%,安全系数S=1,则 (2) 计算1) 计算小齿轮分度圆直径,由计算公式得 2) 计算圆周速度。3) 计算齿宽b及模数。b=4) 计算纵向重合度 5) 计算载荷系数k.已知使用系数=1,依据v=2.40m/s,7级精度,查表得到动载系数=1.08;。查图得;查表得。故载荷系数6) 按实际载荷系数校正所算得分度圆直径,由式 7) 计算模数 3、 按齿根弯曲强度设计由式 (1) 确定计算参数1) 计算载荷系数。 2) 依据纵向重合度=1.59,查图得螺旋角影响系
10、数=0.88.3) 计算当量齿数。 4) 查取齿形系数。查表得=2.5919 =2.1549285) 查取应力校正系数。查表得 =1.59635 =1.815072 6)查图小齿轮弯曲疲惫强度极限500MPa;大齿轮弯曲疲惫强度极限380MPa; 7) 查图取弯曲疲惫寿命系数=0.86 =0.90; 8)计算弯曲疲惫许用应力。 取弯曲疲惫安全系数S=1.4,由式 9)计算大、小齿轮并加以比较。 大齿轮数值大。 (2)设计计算 对比计算结果,由齿面接触疲惫强度计算法面模数m大于由齿根弯曲疲惫强度计算法面模数,取=1.25mm,已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲惫强度,需按接触强度算得分度圆直
11、径=33.32mm,算出小齿轮齿数应有齿数。于是由 取=26,则。4、 几何尺寸计算(1) 计算中心距 将中心距圆整为101mm。(2) 按圆整后中心距修正螺旋角 因改变比较大,所以要修正参数、。=2.435(3) 计算大、小齿轮分度圆直径 (4) 计算齿轮宽度 圆整后取2、3轴齿轮设计计算1、 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1) 根据传动方案,选择直齿圆柱齿轮传动。2) 运输机为通常工作机器,速度不高,故选择7级精度。3) 材料选择。查表10-1选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS,二者材料硬度差为40HBS。4) 选择小齿
12、轮齿数为=24,大齿轮齿数=,取=98。2、按齿面接触强度设计用以下设计计算公式计算(1)确定公式内各计算数值 1)试选载荷系数。 2)计算小齿轮传输转矩。 3)由表10-7选择齿宽系数=1.4)由表10-6查得材料弹性影响系数=。5)由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮接触疲惫强度极限=600Mpa;大齿轮接触疲惫强度极限=550 Mpa。6)由式10-13计算应力循环次数 7)由图10-19取接触疲惫寿命系数=1.03,=1.12. 8)计算接触疲惫许用应力。 取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-12)得 (2)计算 1)试算小齿轮分度圆直径,代入中较小值。 2)计算圆周速度v。
13、 3)计算齿宽b。b=64.024mm4)计算齿宽和齿高之比。模数 齿高 5)计算载荷系数依据v=0.965m/s,7级精度,由图10-8查得动载系数=1.08;直齿轮,;由表10-2查得使用系数=1;由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称部署时,=1.423。由,=1.423查图10-13得=1.35;故载荷系数 6)按实际载荷系数校正所算得分度圆直径,由式(10-10a)得 7)计算模数m。 m= 3、按齿根弯曲强度设计 由式(10-5)得弯曲强度设计公式为 (1)确定公式内各计算数值 1)由图10-20c查得小齿轮弯曲疲惫强度极限=500MPa;=380 MPa; 2)由
14、图10-18取弯曲疲惫寿命系数=0.90,=0.95; 3)计算弯曲疲惫许用应力。 取弯曲疲惫安全系数S=1.4,由式(10-12)得 4)计算载荷系数K。 5)查取齿形系数K。 由表10-5查得=2.65 =2.1804 6)查取应力校正系数。 由表10-5查得 =1.58 =1.7898 7)计算大、小齿轮并加以比较。 大齿轮数值大。(2)设计计算 对比计算结果,由齿面接触疲惫强度计算法面模数m大于由齿根弯曲疲惫强度计算法面模数,取=2.5mm,已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲惫强度,需按接触强度算得分度圆直径=67.69mm,算出小齿轮齿数应有齿数 大齿轮齿数,取=114。 这么设
15、计出齿轮传动,既满足了齿面接触疲惫强度,又满足了齿根弯曲疲惫强度,并做到结构紧凑,避免浪费。 4、几何尺寸计算 (1)计算分度圆直径 (2)计算中心距 (3)计算齿轮宽度 取=70mm, =75mm.二、链轮设计计算 1、选择链轮齿数初步选定小链轮齿数 已知传动比i3.2则大链轮齿数2、确定计算功率由表9-6查得,由图9-13查得,单排链,则 3、依据=3.34kw及=71.11r/min查图9-11,可选20A-1.查表9-1,链条节距为。4、计算链节数和中心距 初选中心距 (3050)952.51587.5mm,取1000mm,则对应链节数为 取链节数 查表9-7得到中心距计算系数,则链传
16、动最大中心距5 、计算链速v,确定润滑方法 由v0.715m/s和链号20-A-1,查图9-14可知应采取滴油润滑。6、计算压轴力Fp 有效圆周力为: 链轮水平部署时压轴力系数,则压轴力为 7、链轮设计) 齿形:按3R GB1244-85 要求制造) 分度圆直径:小轮直径大轮直径3)齿顶圆直径小链轮,大链轮637.40mm =628.63mm4)由=41mm(用下面轴3数据)50mm得K=3.2.轮毂厚度依据,得,=38mm5)齿根圆直径小链轮大链轮 6)齿宽 7)倒角宽 8)倒角半径,取32mm 9)倒角深10)齿侧凸缘圆角半径11)链轮孔,查表1可知,综合考虑3轴直径41mm于是取=42m
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- 输送 传动 装置 优秀 课程设计
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