带式输送机一减速器传动装置机械课程设计方案

JIU JIANG UNIVERSITY
课程设计
题目带式输送机传动装置
院系机械与材料工程学院
专业测控技术与仪器
姓名张昊
班级 A1121班
指导教师戴青玲
2018 年 12 月
前言
(一> 设计目的：
通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算能力，熟悉一般的机械装置设计过程。

(二> 传动方案的分析
机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。

传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。

传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。

合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。

本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。

传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。

带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。

齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。

本设计采用的是单级
直齿轮传动。

减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成。

课程设计纲要
一.课程设计方案
二.设计技术要求
三.设计步骤及具体参数
1.V带的设计及规格要求.
2.电动机的选择.
3.齿轮传动设计.
4.滚动轴承的尺寸要求.
5.高速轴与低速轴校核与应用.
6.键的具体参数及强度校核.
四．参考文献
一.课程设计方案.
设计带式输送机传动装置<一）
1.V带传动
2.电动机
3.圆柱齿轮减速器
4.联轴器
5.输送带
6.滚轮
二.设计技术要求.
原始数据：
注：传动不逆转，载荷平稳，起动载荷为名义载荷的1.25倍，输送带速度允许误差为5%
设计工作量：
设计说明书1份：
减速器装配图2张<A3）
零件工作图<主动轴、从动轴、齿轮）各一份
三.设计步骤及具体参数.
1.V带的设计及规格要求.
V带的设计
①=1.2 =1.2 5.5KM=6.6KM
② =6.6 =960r/min 带型A型，普通V带
由图，选取=125 且>=75
选用标=315mm
在以内为允许值。

验算带速
带速在5～25m/s范围内。

确定带的基准长度和实际中心距a 初定=1000mm
由表8.4选取基准长度=2800mm
中心距a的变化范围为
效验小带轮包角
确定V带根数
=1.3767kw
取
求传动比 i=2.25 得
KW
=0.12KW
查表得带长度修正系数由图查得包角系数得普通V
带根数
Z=
=4.04
所以Z=5根
求初拉力及带轮轴上的压力
查表得A型普通V带每M长质量q=0.10
=
=169.71N
=
=1690.2N
综上所述，所以：
带型A型
小带轮基准直径mm
大带轮基准直径mm
基准长度mm
实际中心距1050mm
带速V=6.28 <由于所以，带合适）
小带轮包角
V带根数Z=5
预紧力=169.7N
轴上的=1690.2N
2.电动机的选择.
③电动机的选择
<1）、工作机所需功率
=kw=kw=3.6kw
(2>、传动装置的功率η=ηηηη
η、η、η、η分别为V带传动一对轴承、齿轮传动、联轴器
的效率
查的η=0.95 η=0.97 <暂定齿轮精度为8级）. η
=0.99 η=0.99
η=ηηηη=0.950.990.970.99=0.8941
<3）、电动机所需的功率
= =kw=4.03kw
<4）、电动机转速的选择
输送机液筒轴的工作转速
=
==76.43
查表推荐 1、V 带传动比=2～4
2、单级圆柱齿轮减速器传动比=3～5
所以电动机转速的可选范围：
总传动比
～=～20
n=i
=(～20>76.43=458.58～1528.6(>
比较三个方案综合考虑，决定选用方案2，即电动机型号为Y132M2-
6.
电动机的数据与安装尺寸
额定功率=5.5 轴身直径 D=38mm
满载转速=960轴身长度 E=80mm
二．总传动比的计算及分配
<1）、电动机确定后得=960
得传动装置的总传动比有传动装置中的各级传动串联时总传动比
—各级传动的传动比
本图中为V带传动中的传动比为齿轮传动的
传动比
(2～4> <3～5）为使传动系统结构较为紧凑，取齿轮传动
比=5
则得V带的传动比===2.45
、传动装置运动参数计算
（2）
1、高速轴输出功率
低速轴输入功率
2、各轴的转速
高速轴：
低速轴：
3、各轴的转矩
高速：
低速：
各轴功率、转速、转矩、列表
3.齿轮传动设计.
齿轮传动设计
1.选择齿轮材料及精度等级。

小齿轮选用45钢调质，硬度为220～250HBS；大齿轮选用45钢正火，硬度为170～210HBS，因为是普通减速器选8级精度。

要求齿面粗超度Ra 3.2～6.3mm。

2.按齿面接触疲劳强度设计。

<1）转矩
=9.55=9.55N mm=5.47N mm
<2）载荷系数K
查表取K=1.1
（3）齿数和齿轮的系数
（4）小齿轮齿数取=20，由于齿轮的传动比=5,则大齿轮齿数
=100，因单级齿轮传动为对称布置，而齿轮齿面又为软齿面由表
选取=1
（5）许用接触应力[]
=560MPa =530MPa 由查表得SH=1
=60nj=609601(552245>=1.797
===3.59
查表得=1 =1.06
===560MPa
===562MPa
76.43=76.43mm=44.08mm
m===2.204
由表查去标准模数m=2.5mm
5.尺寸
=m=2.520=50mm
=m=2.5100=250mm
b==150=50mm 即=50mm
=+5=55mm
a=m(+>= 2.5(20+100>=150mm
6.校核
以齿根弯曲疲劳强度校核
四.齿形系数
查表得=2.81 =2.18
四.应力修正系数
=1.56 =1.80
五.许用弯曲用力
=210MPa =190MPa
由查表得 SF=1.3
==1
==MPa=162MPa
==MPa=146MPa
故：== 2.81 1.56MPa=84.4MPa<
==84.4=75.56MPa<=146MPa
六.验算齿轮的圆周速度V
V===2.512m/s
由表可知选用8级精度是合理的
（5）齿轮尺寸
m=2.5mm =20 =55mm
a=150mm =100 =50mm
4.滚动轴承的尺寸要求.
滚动轴承的选择.
一.高速轴
根据轴的结构设计，安装轴承处的轴颈为35mm，由于该轴没有受轴向载荷的作用且受载太大,并考虑综合因素两滚动轴承的型号均为6207.
二.低速轴
由于安装轴承处的轴颈为55mm，综合考虑选用的两滚动轴承的型号均为6311.
联轴器的选择.
由表得=1.5
=K T=1.5611.73=917.60
考虑到补偿两轴线的相对偏移和减震，缓冲等因素，选用弹性联轴器。

据低速轴处的最小直径为50mm取LT9型联轴器=2100r>n
=1000N M>基本合适
==1.5127.46=191.19W
5.高速轴与低速轴校核与应用.
初算轴的直径
C=107~118 由
考虑到直径最小处安装弹性联轴器需开一个键槽将d加大5%后得d=44.95~49.57mm,并考虑到该处安装标准弹性联轴器，配合处得直径一致，故取低速轴最小直径，查表得轴头长度
3、确定各轴段得直径<1） <2） <3）
<4）为便于拆卸可查出6311 取
4、确定各轴段的长度
由齿轮轮毂宽度为50.轴段<1）段取80mm<2）段取90mm
<3）得长度应略短于齿轮轮毂宽度取为48mm
(4>段长为16.5mm <5）段长为6mm 轴承支点距离l=124
高速轴校核
1.画出轴的受力图<图1）
2.作水平面内的弯矩图<图2>,支点反力为
~截面处的弯矩为：
~截面处弯矩为：=1094
3.作垂直面内的弯矩图<图3），支点反力为：
~截面处弯矩为:
~截面处弯矩为:
4.作合成弯矩图<图4）
M=
~截面：
~截面：
=
5.作弯矩图<5图）
T=
6.求当量弯矩.
因减速器单向运转，故可以认为转矩为脉动循环变化修正系数
=0.6。

~截面：
~截面：
7.确定危险截面及校核强度
由图可看，截面~，~，所受转矩相同，但弯矩切轴
上还有键槽，故截面~可能为危险面。

但由于轴颈，故也应
对~进行校核。

~截面：
~截面：
查表得的条件，故设计的轴有足够强度，并有一定裕量
因所设计轴的强度裕度不大，此轴不必再作修改。

低速轴得校核
按弯扭合成强度效核轴径
1）画出轴的受力图<图a）
2）作水平面内的弯矩图<图b）支点反力为
截面处的弯矩为
截面处弯矩为
3>作垂直面内的弯矩图为 <图c）支点反力为
截面弯矩为：
~截面处弯矩为
4)作合成弯矩图<图d>
~截面：
~截面：
=45403.76N
5）作转矩图<图e>
T=
6）求当量弯矩
因减速器单项运动，故可认为转矩为脉动循环变化，修正系数为
0.6
~截面：
~截面：
7）确定危险截面及校核强度
由图可以看出，截面~，~所受转矩相同，弯矩相同，但~
载面轴上有键槽，故载面~可能为危险面。

但由于轴径，故
也应对截面~进行校核
~截面：=
~截面==
查表得=60MPa。

满足的条件，故设计的轴有足够强
度，并有裕量
修正轴的结构
因所设计轴的强度裕量不大，此轴不必再做修改。

6.键的具体参数及强度校核
一.键的选用.
1号键为C 型半圆头普通平键
b=10mm L=40mm R==5mm h=8mm
2号键为A 型圆头普通平键
b=10mm R=
mm
3号键为C 型圆头普通平键
b=14mm L=100mm R==7mm h=9mm
4号键为A 型圆头普通平键
b=18mm L=100mm R==9mm h=11mm
二.键的强度校核. 1号键：b =108 L=40 d=30 查表得T=127466
=
=
=51.86MPa <
=100120MPa
3号键：b h=14 L=100 d=50 查表得T=611736 ==54.38
4号键：
L=100 d=60 查表得T=611736
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参考文献
[1] 徐锦康，机械设计[M]，北京：高等教育出版社
[2] 朱理等，机械原理[M]，北京：高等教育出版社
[3] 霍光青刘洁等，工程制图[M]，北京：中国林业出版社
[4] 刘鸿文，材料力学[M]，北京：高等教育出版社
[5] 胡凤兰，互换性与技术测量基础[M]，北京：高等教育出版社
[6] 裘祖荣，精密机械设计基础[M]，天津：机械工业出版社。