机械设计——资料

0801班 20081247 陈柯霖 1 / 13 一、设计任务书 1） 设计题目 ：设计胶带输送机的传动装置 2） 工作条件： 工作年限 工作班制 工作环境 载荷性质 生产批量 10 2 多灰尘 稍有波动 小批 3） 技术数据 题号 滚筒圆周力F(N) 带速 v(m/s) 滚筒直径 D(mm) 滚筒长度 L(mm) ZDL-3 1600 1.6 320 400 二、电动机的选择计算 1）、选择电动机系列 根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动机，封闭式结构，电压380伏，Y系列电动机。 2）、滚筒转动所需要的有效功率 根据表2.2-1确定各部分的效率: 弹性联轴器效率 1 =0.99 一对滚动轴承效率 2 =0.99 闭式齿轮的传动效率 3 =0.97（8级精度） 开式滚子链传动的效率 4 =0.92 一对滑动轴承传动效率 5 =0.97 传动滚筒效率 6 =0.96 则总的传动总效率 = 0.99×0.992×0.97×0.92×0.97×0.96 = 0.8063 3).电机的转速 现以同步转速为Y132S-4型（1500r/min） 及Y132M1-6型（1000r/min）两种方案比较，由表2.9-1查得电

0801班 20081247 陈柯霖 2 / 13 动机数据 方案 电动机 型号 额定功率(kW) 同步转速(r/min) 满载转速(r/min) 质量/kg 总传动比 1 Y112M-4 4.0 1500 1440 43 15.07 2 Y132M1-6 4.0 1000 960 73 10.05 比较两种方案，为使传动装置结构紧凑，决定选用方案2（总传动比更小）选电动机Y132M1—6型 ，额定功率4.0kW, 同步转速1000r/min,满载转速960r/min。 同时，由表2.9-2查得电动机中心高 H=132mm，外伸轴段 D×E=38mm×80mm。 三、传动装置的运动及动力参数计算 （一）传动比分配 总传动比；由表2.2-1得，链传动的 ，则齿轮传动的传动比为： 此分配的传动比只是初步的，实际的要在传动零件的参数和尺寸确定后才能确定。并且允许有（）的误差。 （二）各轴功率、转速和转矩的计算 0轴：（电动机轴） P0=Pr=3.18kW n0=960r/min T0 =9.55*p1/ n1=9.55*3.18*1000/960=31.63Nm 1轴：（减速器高速轴） P1=P0* 01= 3.18*0.99=3.1482kW n1=n0/i01=960/1=960r/min T1=9.55*p1/n1=9.55*3.1482*1000/960=31.32Nm 2轴：（减速器低速轴） P2=P1* 12=3.1482*0.99（轴承）*0.97=3.023kW n2=n1/i12=960/4.02=238.806r/min T2=9.55*3.023*1000/238.806=120.89Nm 3轴：（即传动滚筒轴） P3=P2* 23=3.023*0.99（轴承）*0.92（开式链）=2.75kW n3=n2/i23=238.806/3=79.602r/min T4=9.55*2.75*1000/79.602=329.92Nm 各轴运动及动力参数

0801班 20081247 陈柯霖 3 / 13 四.传动零件的设计计算 （一）减速器以外的传动零件设计计算 1.设计链传动 1）确定链轮齿数 由传动比取 小链轮齿数Z1=25 大链轮齿数Z2=iZ1=2.5*25=62.5,所以取 Z2=63 2）确定链条节距 由式 查表得，工况系数 小链轮齿数系数 取单排链，取

因为n1=238.806r/min 查课本图10-23得链号No12A，节距p=19.05mm 3）计算链长 初选 a0=40p=40*19.05=762mm 链节数 轴号 功率P(kW) 转速n(r/min) 转矩(Nm) 传动形式 传动比 效率η 0 3.18 960 31.63 弹性联轴器 1.0 0.99 1 3.1482 960 31.32 齿轮传动 4.02 0.96 2 3.023 238.806 120.89 开式链传动 2.5 0.91 3 2.75 79.602 329.92

0801班 20081247 陈柯霖 4 / 13 取 节 所以实际中心距 4）验算链速 v适合 5）选择润滑方式 查课本图10-26得按v=1.896m/s,链号12A，选用滴油润滑。 6）作用在轴上的力 有效圆周力 作用在轴上的力 7）链轮尺寸及结构 分度圆直径 （二） 减速器以内的传动零件设计计算 1.设计齿轮传动 1）材料的选择： 小齿轮选用45号钢，调质处理，齿面硬度217—255HBS， 大齿轮选用ZG310-570号钢，正火处理，齿面硬度156—217HBS。 计算应力循环次数 查图11-14，ZN1=1.0 ZN2=1.02（允许一定点蚀）

0801班 20081247 陈柯霖 5 / 13 由图11-15，ZX1=ZX2=1.0 ， 取SHmin=1.0 由图11-13b，得 , 计算许用接触应力 因，故取 2）按齿面接触强度确定中心距 高速小齿轮转矩T1=31320Nm 初取 取 由表11-5得 由图11-7得 减速传动， 由式（5-39）计算中心距a 由4.2-10,取中心距 估算模数 取标准模数

0801班 20081247 陈柯霖 6 / 13 小齿轮齿数： 大齿轮齿数： 取 实际传动比 传动比误差在允许范围内。 齿轮分度圆直径 圆周速度 由表11-6,取齿轮精度为8级 3）验算齿面接触疲劳强度 按电机驱动,载荷稍有波动,由表11-3,取使用系数 由图11-2（a），按8级精度和，得动载系数 齿宽 由图11-3(a)，按,取 齿向载荷分布系数 由表11-4，得齿间载荷分配系数

0801班 20081247 陈柯霖 7 / 13 载荷系数 由图11-4，得重合度，， 所以 所以由图11-6得，=0.89 计算齿面接触应力 故在安全范围内。 4）校核齿根弯曲疲劳强度 按， 由图11-10得， 由图11-11得， 由图11-12得， 由图11-16（b），得 由图11-17，得 由图11-18，得 取试验齿轮的修正系数，弯曲疲劳强度计算的最小安全系数 计算齿根许用弯曲应力

0801班 20081247 陈柯霖 8 / 13 ，故安全。 ，故安全。 5）齿轮主要几何参数 选 四. 轴的设计计算 （一）初步确定轴的直径 1.高速轴及联轴器的设计 1）初步估定减速器高速轴外伸段轴径 根据所选电机 则

0801班 20081247 陈柯霖 9 / 13 2）选择联轴器 根据传动装置的工作条件拟选用弹性柱销联轴器（GB5014-85）。 计算转矩为 式中T——联轴器所传递的标称扭矩， ——工作情况系数，取 根据从表2.5-1可查的HL3号联轴器就可以满足要求 检验： 故取： 2.低速轴的设计计算 1）选择轴的材料 选择材料为45号

钢，调质处理。 2）按转矩初步计算轴伸直径 取 （二）轴的强度校核 计算小齿轮上的作用力 转矩 圆周力 径向力

0801班 20081247 陈柯霖 10 / 13 轴向力 绘轴的受力简图，求支座反力 ａ. 垂直面支反力 0BM 0)(232LFLLRtAy 35.59827.11962322ttAyFLLLFR 0Y NRFRAytBy35.59835.5987.1196 b. 水平面支反力 0cM得，02)(232LFdFLLRraAz NLLLLLFLFRrAz36195.495.49)855.495.49(08.18305.4956.435)(213212 得：0Z 44.1353183056.4353619FFRRrAzCz

0801班 20081247 陈柯霖 11 / 13 RBX=1353.44N (2)作弯矩图 a. 垂直面弯矩MY图 B点,mmNLRMAyBy43109618.25.4935.598 b. 水平面弯矩MZ图 B点右mmNLLQLRMRCzBz412210235.9)(' B点左, mmNLRMAzBz672503 合成弯矩图 B点右,mmNMMBZByB421015.7’ B点左,mmNMMMBzByB421053.9 作转矩T图 mmNdFTt51024.12 作计算弯矩Mca图 该轴单向工作，转矩产生的弯曲应力按脉动循环应力考虑， 取α=0.6 B点左边 mmNTMMCBcaB52524221066.2)1024.16.0()1053.9()( McaC=266000N.mm B 点右边 mmNTMMCBcaB525242'2''1003.1)1024.16.0()1015.7()( D点 mmNTMMoDcaD4221044.7 （３） 校核轴的强度 由以上分析可见，C点弯矩值最大，而D点轴径最小，所以该 轴危险断面是C点和D点所在剖面。 查表13-1得2/650mmNB查表13-3得21/60][mmNb。 C点轴径 mmMdbcaCC39.35601.01066.21.03531 因为有一个键槽mmdC09.27)05.01(8.25。该值小于原 dc=35.39mm<45mm ,故安全。

0801班 20081247 陈柯霖 12 / 13 D点轴径mmMdbcaDD1.23601.01044.71.03531 因为有一个键槽mmdC3.24)05.01(1.23。该值小于原 设计该点处轴径35mm，故安全。 5.滚动轴承的选择及其寿命验算 1. 低速轴轴承 1）、选定轴承类型及初定型号 深沟球轴承（GB/T276-96），型号6209 ： 查表得kNCr/5.24 kNCr/5.170 2）、计算径向支反力 NRRRVH540.170321211 NRRRVH423.391322222 3）、求轴承轴向载荷 A1=S2+FA=1304.474+242.99=1574.46>S1=1304.474 A2=1304.474N 4）、计算当量动载荷 A1/R1=1574.46/1703.54=0.908>e=0.4 , X1=0.4, Y1=1.5 A2/R2=1304.47/3913.42=0.33