杨彩梁课程设计

一、设计任务书

1、设计任务

设计带式输送机的传动系统，采用两级圆柱齿轮减速器

2、原始数据

输送带有效拉力 F=4200N

输送带工作速度 v=1.0m/s（允许误差±5%）

输送带滚筒直径 d=350mm

减速器设计寿命为5年，

3、工作条件

两班制工作，每年工作300天，空载起动，载荷有轻微震动，常温下连续（单向）运转，工作环境多尘，电压三相交流电源为380/220V的。

二、传动系统方案拟定

带式输送机传动系统方案如下图所示：

带式输送机由电动机驱动，电动机1通过联轴器2将动力传入减速器3，再经过联轴器4将动力传至输送机滚筒5，带动输送带7工作。

三、电动机的选择

1、电动机容量的选择

由已知条件可以计算出工作机所需的有效功率

求垂直面内的支撑反力，求垂直面内的弯矩如下：

解得：F AY=748.60N

F BY=118.40N

R A=1803.96N

R B=613.35N

M CV=1641.3³60=98478 N²mm

计算合成弯矩：

M

C右

= 98478∗98478+51153.852=110971.32N²mm 转矩：T=64860.4N²mm

合成弯矩和转矩求M Ce q:

M Ceq=M C右2+(αT)2=111039.40 N²mm

各方向的力弯矩转矩合成弯矩图如下：

以上计算结果汇总如下：

载荷 水平面H 垂直面V 支反力

R AX =1641.3N R BX =601.81N

R AY =748.60N R BY =118.40N 弯矩 M C 右

=51153.85N ²mm

M CV =98478N ²mm

总弯矩 M C 右=110971.32N ²mm 转矩 T=64860.4N ²mm 总弯矩

M Ceq =111039.40N ²mm

③轴的初步计算

计算危险截面直径，因为此轴是转轴，故[σ]=[σ1] 查表[σ1]=60MPa ， d ≥ M

C 0.1 σ−1

3

=

10×111039.4

60

3

=26.45mm

④轴的结构设计

根据轴上零件的布置、安装和定位的需要，初定各轴段的直径及长度，其中轴径、轴头结构尺寸应与轴上相关零件的结构尺寸联系起来统筹考虑，联轴器选用

TL6，各轴短直径长度如下图：

（2）中间轴（2轴）的设计

选择轴的材料及热处理：选用45钢，调质

转速(r/min) 功率(kw) 转矩T(N ²m) 173.91

4.74

257.82

l AB =l 2=207mm l AC =56mm l BC =151mm l BD =68.5mm 圆周力：F t2=2000T 2d 2

=2000×257.82

241.60

=2134.3N

F t3=

2000T 2d 3

=

2000×257.82

86.154=5985.1N

径向力：F r2=F t2

tan αn

cos β

=2134.3×tan 20

cos 19.667=824.95N

F r3= F t3tan α =5985.1×tan 20=2178.40N

d=33.6~50.4mm D=42 58.41 57 52

d

具体计算结果如下表：

载荷水平面H 垂直面V

支反力F AX=3537.48N

F BX=4581.92N

F AY=564.25N

F BY=789.65N

弯矩M CX=198098.88N²

mm

M DY=313812.20N²

mm

Mcy1=31598N.mm

Mcy2=60548.24N.mm

Mdy=54091.02N.mm

总支反力R A=3582.20N R B=4648.76N

总弯矩Mc1=200603.09N.mm Mc2=207145.50N.mm Md=318439.85N.mm

转矩

T=260289.81N.mm

M Ceq Mdeq=159387.31N.mm 根据轴上零件的布置、安装和定位的需要，初定各轴段的直径及长度，其中轴径、轴头结构尺寸应与轴上相关零件的结构尺寸联系起来统筹考虑，各轴短直径长度如下图所示

（3）低速轴（3）轴的设计 ①选择轴的材料及热处理： 选用45号钢调质处理

l AB =207mm l BC =68.5mm l AC =138.5mm ②轴的受力分析：F t4=

2000T 3d 4

=5766.38NF r4= F t4tan α=2098.79N

求水平方向的力 :R AX =F t4²l

BC l AB

=1908.20N R BX =F t4−R AX =3858.18N M AX =M BX =0 M CX =264285.33N ²m

求竖直方向的力和转矩：R AY =F r4²l

BC l AB

=694.53N

R BY =F t4-R AY =5071.85N

M AY =M BY =0 M CY =347421.73N ²m 求支承反力，做轴的支承弯矩图、转矩图：

Ra=2030.66N

Rb=6372.54N

求转矩： T=797001 N ²mm

Mc=436518.72N.mm

求M Ceq :

()2

2T M M c Ceq α+=

=647475.41

N ²mm

具体弯矩 力矩图如下：

D=32mm