带式输送机传动装置

根据传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动，压力角取20°。
(2)精度选择:
Ld=2180mm
V带根数z=3
B型带的单位长度质量q=0.170kg/m
计算项目及内容
主要结果
输送机为普通减速器，输送机为一般工作机，速度不高，查表10-6取8级精度。
(3)由表10-1，选择小齿轮材料为40Cr（调质），齿面硬度280HBS，
=2142mm
Ld0=2142mm
带的基准长度Ld根据Ld0教材表8-1选取。=
dd1=125mm
dd2=376.6mm
传动误差=4.6%
带速V=9.81m/s
初取中心距a0=650
V带的基准长度Ld=2142mm
计算项目及内容
主要结果
则Ld=2180mm
实际中心距
a≈a0+ =669mm考虑到带轮的制造误差、带长误差、带弹性以及因为带松弛而产生的补充张紧的需要。
(3)由表10-7选取齿宽系数 =0.8
(4)由图10-20，查表得区域系数ZH=2.5
(5)由表10-5查得材料得弹性影响系数ZE=187.8MPa1/2
(6）由式10-9计算接触疲劳强度用重合度系数Z
Zε= = = =0.869
(7)计算接触疲劳许用应力[σH]
由图10-25d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为
计算项目及内容
主要结果
一、传动方案拟定
传动简图如图2-1所示，设计参数列于表2-1.工作条件：连续单项运转，载荷平稳空载启动，使用期十年（每年300工作日），小批量生产，两班制工作，输送机工作轴转速允许误差为±5%。带式输送机的传动效率为0·96。
图2-1带式输送机传动简图
题号
1-D
输送带的牵引力F/kN
载荷分配系数
计算项目及内容
主要结果
m=
取由弯曲疲劳强度算得的模数2.284，并且近圆整为标准值m=2按接触疲劳强度算得分度圆直径d1=47.335mm。小齿轮齿数Z1=
取Z1=24，则大齿轮齿数Z2=i2·Z1= ,取Z2=72，Z1，Z2互为偶数。
这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了
= =40.38× =47.38mm
及相应的齿数模数m= = mm=1.97mm
取标准模数=2mm
3.按齿根弯曲强度设计
（1）由式（10-7）计算模数，即
（2）确定公式中的各参数值
试选 =1.3
由图10-17查得齿形系数 =2.68 =2.18
由图10-18查得应力修正系数 =1.58 =1.81
由图10-24c查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为
n3=127r/min
计算项目及内容
主要结果
2、计算各轴输入功率
P1=pd=3kw
P2=p1×ƞ4=3×0.95kw=2.85kw
P3=p2×ƞ2×ƞ3=2.85×0.99×0.97kw=2.73kw
卷筒轴=p3×ƞ1×ƞ2=2.73×0.99×0.99kw=2.68kw
3各轴输入转矩，输出转矩：
电动机的输出转矩：
=650MPa =540Mpa
由式（10-15）计算应力循环次数
N1=60N2jLh=60×497×1×（2×8×300×10）
=1.431×109
选用小齿轮的齿数Z1=25
Z2=75
小齿轮传递的转矩T1=494N.m
Zε=0.869
=650MPa =540Mpa
计算项目及内容
主要结果
= /u=1.431×109/( )=4.293×109
amin=a-0.015Ld
amax=a+0.03Ld
（6）验算小带轮包角
α1≈180°-(dd2-dd1) =160.3°≧120°
(7)确定V带根数
由dd1=125mm，m=1500r/min,查表8-5，单根B型V带的基本额定功率P0=2.73
功率增量△p0=0.51，由1表8-6查得包角修正系数Kα=0.95
圆周速度V
d1=mtZ1=1.972×24=47.335mm
V= = m/s=1.23m/s
齿宽b
b=0.8×d1=1×47.335mm=37.868mm
宽高比b/h
h=2(2ha*+c*)mt=2×(2×1+0.25)×1.719mm=4.437mm
b/h= =12.23
（2）计算实际载荷系数KF
机械设计课程设计
计算说明书
设计题目带式输送机传动装置
机械设计制造及其自动化专业（4）班
设计者
学号
指导老师
2014年12月24日
济宁学院
一、电动机的选择………………………………………1
二、确定传动装置的总传动比和分配级传动比………4
三、V带的设计…………………………………………5
四、齿轮传动的设计……………………………………7
齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。
电动机的输出转矩：Td=9550× =9550× N·m=19.1N·m
1轴输入转矩：T1=Td=19.1N·m
2轴输入转矩:T2=9550× =9550× N·m=54.76N·m
3轴输入转矩T3=9550× =9550× N·m=205.2N·m
1-3轴的输出转矩则分别为各轴的输入转矩乘轴承效率0.99
齿宽b=40.95mm
齿轮的圆周力 =1.323× N
计算项目及内容
主要结果
/b= =40.38N/mm <100N/mm
查表10-3得齿间载荷分配系数 =1.2
4）由机械设计表10-4用插值法查得8级精度、小齿轮相对支撑对
称分布时，齿向载荷分布系数 =1.322
得到实际载荷系数
5)由式(10-9)可得按实际载荷系数算得的分度圆直径
根据V=1.23m/s,八级精度，由图10-8查得动载系数KV=1.05
由
查表10-3得齿间载荷分配系数
（3）由机械设计表10-4用插值法查得 ，结合b/h=12.23
查图10-13，得 =1.28
则载荷系数KF=KA·KV· ·=
4）由式（10-13）可得按实际载荷系数算得的齿轮模数
圆周速度V=1.23m/s
= =1.332m/s
2）齿宽b。
b= · =0.8×51.191=40.95mm
（3）计算实际载荷
（1）由机械设计表10-2查得使用系数 =1.25。
（2）根据V=1.332m/s，8级精度，由图10-8查得动载系数 =1.05
（3）计算齿轮的圆周力
= =2× =1.323× N
=617
=529
计算圆周速度V。=1.332m/s
54.76
54.2
497பைடு நூலகம்
3.91
3轴
2.73
2.675
205.2
203.1
127
P1=3kw
P2=2.85kw
P3=2.73kw
1轴输入转矩T1=19.1N·m
2轴输入转矩T2=54.76N·m
3轴输入转矩T3
=205.2N·m
1轴输出转矩：T1=19.1N·m
2轴输出转矩:T2=54.2N·m
3输出转矩：T3=203.1N·m
（4）验算带的速度
V= = m/s=9.81m/s
（2）确定中心距a和V带基准长度π
0.7(dd1+dd2)＜a0＜2(dd1+dd2)
即336=0.7（355+125）＜a0＜2（355+125）=960
则，初取中心距a0=650
初算V带的基准长度Ld
Ld0≈2a0+ (dd1+dd2)+ =[2×650+ (355+125）+ ]mm
由图10-23查取接触疲劳寿命系数KHN1=0.95，KHN2=0.98
取失效效率为1%，安全系数S=1，由式（10-14）得
= =617
=
取 和 中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即
= =529MPa
(8)试算小齿轮分度圆直径
≥
=
=51.191mm
二．调整小齿轮分度圆直径
（1）计算圆周速度V。
分度圆直径 =47.38mm
齿数模数m=2mm
齿形系数 =2.68 =2.18
应力修正系数 =1.58 =1.81
计算项目及内容
主要结果
=0.0128 =0.0123
因为小齿轮的 大于大齿轮，所以取 = =0.0128
（3）试算模数
= =1.972mm
二．调整齿轮模数
（1）计算实际载荷系数前的数据准备
=500 MPa =380MPa
由图10-22查得弯曲疲劳寿命系数 =0.92 =0.96
取弯曲疲劳安全系数S=1.4
由式（10-14）得
= MPa=328.57MPa
= MPa=342.85Mpa
b=0.8×d1=1×47.335mm=37.868mm
宽高比b/h
h=2(2ha*+c*)mt=2×(2×1+0.25)×1.719mm=4.437mm
五、低速轴设计…………………………………………14
六、高速轴设计…………………………………………17
七、键的连接设计………………………………………19
八、箱体结构设计………………………………………20
九、密封和润滑的设计…………………………………21
十、设计小结以及参考文献……………………………22
运动和动力参数计算结果整理与下
1轴输出转矩：T1=T1=19.1N·m
2轴输出转矩:T2=T2×ƞ2=54.2N·m
3输出转矩：T3=T3×ƞ2=203.1N·m
功率P（KW）
转矩T（N﹒m）
转速
（r/min）
传动比
轴名
输入
输出
输入
输出
1.0
1轴
3
3
19.1
19.1
1500
3.03
2轴
2.85
2.82
计算项目及内容
主要结果
－弹性联轴器的传动效率：0.99
－圆柱齿轮的传动效率：0.97（8级精度一般齿轮传动）
－带传动效率：0.95
—卷筒的传动效率：0.96
已知运输带的速度v=1.6m/s，F=1600N：
ƞa=ƞ1×ƞ23×ƞ3×ƞ4×ƞ5
=0.99×0.993×0.97×0.95×0.96
=0.85
轴3n3= = =127r/min
电动机计算公式和有关数据引自《机械设计课程设计指导手册》西工大版，第178页
ƞa=0.85
滚筒转速=127r/min
电动机所需要的功率P=2.906KW
卷筒转速nw=124r/min
电机Y112M-4
i1=3.03
i2=3.91
=1500r/min
n2=497r/min
三、确定传动装置的总传动比和分配传动比
电动机型号为Y112M1-4nm=1500r/min
1、总传动比ia= = =11.8
2、由公式ia=i1×i2i1=(1.3-1.4)i2求得i1=3.013 i2=3.91
四、计算传动装置的运动和动力参数
1、计算各轴转速
轴1n1=1500r/min
轴2 n2= = r/min =497r/min
电机所需功率为pd= pd=3KW
n= = =127r/min
按指导书表一，查二级圆柱齿轮减速器的传动比 ，故电动机转速的可选范围nd=i2×n(8－40)×127=(1016－5080)r/min，符合这一范围的同步转速有1500、3000r/min.
根据容量和转速，由指导书P145取电动机型号：Y112M－4
大齿轮材料为45号钢（调质），齿面硬度240HBS。
(4)选择大、小齿轮的齿数
选用小齿轮的齿数Z1=25；大齿轮齿数Z2=Z1×i1=3×25=75
取 =75
2.按齿面接触疲劳强度设计
由式（10-11）试算小齿轮分度圆直径，即
(1)试选 =1.2
(2)计算小齿轮传递的转矩
T1= 9550·P1/n1= 9550×2.82/54.2=494N.m
由表8-2查得长度修正系数KL=0.99。所需带的根数为
Z= = = =2.25
取z=3根
(8)确定初拉力
由表8-3得B型带的单位长度质量q=0.170kg/m所以
（2）F0=500× ×0.170×9.812
F0=1633N（二）低速级圆柱齿轮的设计
1．选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数。
(1)类型选择：
1.6
输送带的速度v/（m/s）
1.6
输送带滚筒的直径D/mm
240
表2-1带式输送机的设计参数
二、电动机选择
1、选择电动机的类型：
按工作要求和工况条件，选用全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压为380V，Y型
2、选择电动机的容量
由电动机至运输带的传动总效率为
ƞa=ƞ1×ƞ23×ƞ3×ƞ4×ƞ5
1．（ .ƞ5分别是联轴器、轴承.齿轮.带传动和卷筒的传动效率）
计算项目及内容
主要结果
五、传动零件的设计计算：
(一).设计V带
（1）确定设计功率pca=kA×P由教材表8-8查得工况系数kA=1.2
则，pca=1.2×3kw=3.6kw
（2）选择V带型号
根据pca=3.6kw n1=1500r/min，由教材8-4选取B型
（3）确定带轮基准直径dd1和dd2
由表6-4，B型V带轮最小直径dmin=125mm，又根据图8-4中B型带推荐的dd1的范围以及表8-9取dd1=125mm，从动轮基准直径dd2=i×dd1=3.013×125mm=376.6mm由表8-9基准直径系列取dd2=355传动比i= = = =2.87 ,传动误差为 =4.6%<5%，允许。