1、郑州科技学院专科毕业设计（论文）题 目 带式输送机传送装置 学生姓名 李 伟 专业班级 08 机制三班 学 号 200824126 所 在 系 机械工程系 指导教师 杨 晨 完成时间 2011 年 3 月 28 日 I带式输送机传送装置摘 要运输机械用减速器（JB/T9002-1999）包括：二级传动硬齿面 DBY 和中硬齿面 DBZ 两个系列及三级传动硬齿面 DCY 和中硬齿面 DCZ 两个系列。第一级传动为锥齿轮，第二、第三级传动为渐开线圆柱齿轮。锥齿轮齿形为格里森弧线齿或克林根贝尔格延伸外摆线齿。齿轮及齿轮轴均采用优质合金钢锻件。硬齿面经渗碳、淬火磨齿，齿面硬度为：齿轮轴 58-62HR
2、C；齿轮 54-58HRC。圆柱和圆锥齿轮精度分别不低于 GB/T10095 和 GB/T11365 中的 6 级。中硬齿面减速器的锥齿轮采用硬齿面，圆柱齿轮采用调质、精滚，齿面硬度为：齿轮轴 306-332HB，大齿轮 273-314HB，齿轮精度为 7 级。这种减速器主要适用于运输机械，也可用于冶金、矿山、石油、化工等通用机械.其工作条件为：a. 输入轴最高转速不大于 1500r/min；b. 齿轮圆周速度不大于 20m/s；c. 工作环境温度为-4045 度，当环境温度低于 0 度时，启动前润滑油应预热。从以上资料我们可以看出齿轮减速器结构紧凑、传动效率高、运行平稳、传动比大、体积小、加
3、工方便、寿命长等等.因此，随着我国社会主义建设的飞速发展，国内已有许多单位自行设计和制造了这种减速器，并且已日益广泛地应用在国防、矿山、冶金、化工、纺织、起重运输、建筑工程、食品工业和仪表制造等工业部门的机械设备中，今后将会得到更加广泛的应用。本文首先介绍了带式输送机传动装置的研究背景，通过对参考文献进行详带式输送机传动装置设计 II细的分析，阐述了齿轮、减速器等的相关内容；在技术路线中，论述齿轮和轴的选择及其基本参数的选择和几何尺寸的计算，两个主要强度的验算等在这次设计中所需要考虑的一些技术问题做了介绍；为毕业设计写作建立了进度表，为以后的设计工作提供了一个指导。最后，给出了一些参考文献，可
4、以用来查阅相关的资料，给自己的设计带来方便。关键词 电动机，齿轮，轴，圆锥-圆柱齿轮传动减速器带式输送机传动装置设计 IIIBEIYCONVEVOR TRANSMISSION DEVICEABSTRACTTransportation machinery with reducer (JB/T9002-1999) include: the secondary transmission of hard-toothed surface hard-toothed surface DBY and DBZ two series and level 3 transmission of hard-toothed
5、 surface hard-toothed surface DCY and it two series. The first level transmission as bevel gear, second, third grade for involute gear transmission. Bevel gear tooth shape for gleason yi gong made arc tooth or klingenberg root bei belgravia extension of cycloid gear outside. Gear, gear shaft adopts
6、high quality alloy steel forgings. By hard-toothed surface carburized, quenching grinding of gears, tooth surface hardness is: the gear axis 58-62HRC; Gear 54-58HRC. Cylinder and tapered gears precision not less than GB/T10095 respectively T11365 and GB/the level 6. In the bevel gear speed reducer o
7、f hard-toothed surface by hard-toothed surface, cylindrical gears adopt coating, surface hardness of pure roll, the tooth for: gear axle, big gear 332HB 306-314HB, gear precision 273 - for level 7. This reducer mainly suitable for transportation machinery, also can used for metallurgy, mine, petrole
8、um, chemical general machinery. Its working conditions for: 带式输送机传动装置设计 IVA. input shaft with the highest speed is not more than 1500r/min; B. gear circumference speed is not more than 20m/s; C. working environment temperature of 40-45 degrees, when environment temperature below 0 degrees, before st
9、arting the lubricating oil should be preheated. From the above material we can see the gear reducer compact structure, high transmission efficiency, stable operation, transmission big, small volume, processing convenient, long life and so on. So, with Chinas rapid development of socialist constructi
10、on, domestic for many units to design and manufacture the reducer, and has been widely applied in defense, mining, metallurgical, chemical, textile, lifting transportation, construction engineering, food industry and meter manufacturing industries of machinery, equipment, the future will be more wid
11、ely. This paper first introduced the belt conveyor transmission device research background, based on a detailed analysis of reference, this paper expounds the gear reducer gear, such as related content; In technical route, discusses the selection and gear and axis of basic parameters selection and g
12、eometry size calculation, two main strength in the design of the validation for needed to be considered in some of the technical problems are introduced; Writing for the graduation design for later established schedules, the design work provides a guidance. Finally, we give some reference, can be us
13、ed to access relevant information, to give their design, bring convenience.KEVWORDS motor, gear axle, cone - cylindrical gear reducer 带式输送机传动装置设计 V目 录摘 要 . ABSTRACT 1 绪论11.1 带传动 11.2 圆锥-圆柱齿轮传动减速器82. 结构设计10 2.1 V 带传动 102.2 减速器内部的传动零件103. 设计计算过程及说明 123.1 选择电动机 123.2 传动装置的总传动比及其分配 133.3 计算传动装置的运动和动力装置参
14、数 133.4 带传动设计 133.4.1 定 V 带型号和带轮直径133.4.2 计算带长143.5 齿轮传动设计 153.6 轴的设计 21带式输送机传动装置设计 VI3.7 轴承的选择 323.8 键的选择 333.9 减速机箱体的设计 333.10 减速器附件设计343.10.1 窥视孔和视孔盖343.10.2 通气器343.10.3 油面指示器343.10.4 放油孔和螺塞353.10.5 起吊装置353.10.6 定位销 353.10.7 起盖螺钉353.11 密封与润滑 35结束语 36致 谢 38参考文献 39带式输送机传动装置设计 VII11 绪论通过查阅一些文献我们可以了解
15、到带式传动装置的设计情况，为我所要做的课题确定研究的方向和设计的内容。1.1 带传动带传动是机械设备中应用较多的传动装置之一，主要有主动轮、从动轮和传动带组成。工作时靠带与带轮间的摩擦或啮合实现主、从动轮间运动和动力的传递 1。带传动具有结构简单、传动平稳、价格低廉、缓冲吸振及过载打滑以保护其他零件的优点。1.2 圆锥-圆柱齿轮传动减速器YK 系列圆锥-圆柱齿轮传动减速器适用的工作条件：环境温度为-4040度；输入轴转速不得大于 1500r/min,齿轮啮合线速度不大于 25m/s，电机启动转矩为减速器额定转矩的两倍。YK 系列的特点：采用一级圆弧锥齿轮和一、二、三级圆柱齿轮组合，把锥齿轮作为
16、高速级（四级减速器时作为第二级） ，以减小锥齿轮的尺寸；齿轮均采用优质合金钢渗碳淬火、精加工而成，圆柱齿轮精度达到 GB/T10095 中的 6 级，圆锥齿轮精度达到 GB/T11365 中的 7 级；中心距、公称传动比等主要参数均采用 R20 优先数系；结构上采用模块式设计方法，主要零件可以互换；除底座式实心输出轴的基本型外，还派生出输出轴为空心轴的有底座悬挂结构；有多中润滑、冷却、装配型式。所以有较大的覆盖面，可以满足较多工业部门的使用要求。 2减速器的选用原则：（1）按机械强度确定减速器的规格。减速器的额定功率 P1N 是按载荷平稳、每天工作小于等于 10h、每小时启动 5 次、允许启动
17、转矩为工作转矩的两倍、单向运转、单对齿轮的接触强度安全系数为 1、失效带式输送机传动装置设计 2概率小于等于 1%等条件算确定.当载荷性质不同，每天工作小时数不同时，应根据工作机载荷分类按各种系数进行修正.减速器双向运转时，需视情况将 P1N乘上 0.71.0 的系数，当反向载荷大、换向频繁、选用的可靠度 KR 较低时取小值，反之取大值。功率按下式计算：P 2m=P2*KA*KS*KR ，其中 P2 为工作功率； KA 为使用系数； KS 为启动系数； KR 为可靠系数。 （2）热功率效核.减速器的许用热功率 PG 适用于环境温度 20，每小时 100%连续运转和功率利用律（指 P2/P1N1
18、00%）为 100%的情况，不符合上述情况时，应进行修正。（3）校核轴伸部位承受的径向载荷 15带式输送机传动装置设计 32 结构设计2.1 V 带传动带传动设计时，应检查带轮的尺寸与其相关零部件尺寸是否协调。例如对于安装在减速器或电动机轴上的带轮外径应与减速器、电动机中心高相协调，避免与机座或其它零、部件发生碰撞。 2.2 减速器内部的传动零件减速器外部传动件设计完成后，可进行减速器内部传动零件的设计计算。1） 齿轮材料的选择应与齿坯尺寸及齿坯的制造方法协调。如齿坯直径较大需用铸造毛坯时，应选铸刚或铸铁材料。各级大、小齿轮应该可能减少材料品种。2） 蜗轮材料的选者与相对滑动速度有关。因此，设
19、计时可按初估的滑速度选择材料。在传动尺寸确定后，校核起滑动速度是否在初估值的范围内，检查所选材料是否合适。3） 传动件的尺寸和参数取值要正确、合理。齿轮和蜗轮的模数必须符合标准。圆柱齿轮和蜗杆传动的中心距应尽量圆整。对斜齿轮圆柱齿轮传动还可通过改变螺旋角的大小来进行调整。 13根据设计计算结果，将传动零件的有关数据和尺寸整理列表，并画出其结构简图，以备在装配图设计和轴、轴承、键联结等校核计算时应用。联轴器的选择减速器的类型应该根据工作要求选定。联接电动机轴与减速器，由于轴的转速高，一般应选用具有缓冲、吸振作用的弹性联轴器，例如弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器。减速器低速轴（输出轴）与工作机轴联
20、接用的连周期，由于轴的转速较低，传递的转距较大，又因为减速器轴与工作机轴之间往往有带式输送机传动装置设计 4较大的轴线偏移，因此常选用刚性可以移动联轴器，例如滚子链联轴器、齿式联轴器。对于中、小型减速器，其输出与工作机轴的轴线便宜不很大时，也可以选用弹性柱销联轴器这类弹性可移式联轴器。联轴器型号按计算转距进行选择。所选定的联轴器，起轴孔直径的范围应与被联接两轴的直径相适应。应注意减速器高速轴外伸段轴径与电动机的轴径不得相差很大，否则难以选择合适的联轴器。3带式输送机传动装置设计 53 设计计算过程及说明3.1 选择电动机电动机类型和结构型式选择Y 系列笼型三相异步电动机,卧式闭型电电动机。选择
21、电动机容量工作机所需功率= =7.98kw （3-10FVPw9.1*421） =80.7r/min （3-dnw*4.362）电动机的输出功率= =10.4kw （3-wdP7.0893）= * 1=0.82*0.98*0.95*0.98*0.97*0.98*0.98*0.97*0.98*0.98*0.99*0.96=0.77 （3-n4）确定电动机的额定功率Ped=Pd选择电动机的转速同步转速 1500r/min。确定电动机型号 4带式输送机传动装置设计 6选择 Y160M-4 额定功率 11kw 转速 1460r/min表3-1 电机的型号 电机型号 额定功率 满载转速 起运转矩 最大转
22、矩Y160M-4 11kw 1460r/min 2.0 2.03.2 传动装置的总传动比及其分配i= =18.1 （3-7.801465）带传动 i=2 圆锥 i= 2.5 圆柱 i= 43.3 计算传动装置的运动和动力装置参数各轴转速: 电动机轴 =1460r/min0n减速箱输入轴 = =486.7 r/min （3-13466）高速轴 = =235.1 r/min （3-2n7.87）低速轴 = =58.8 r/min （3-341.58）各轴输入功率: = =11kw0Ped= *0.95=10.45kw1= *0.98*0.97*0.98=9.73KW2= *0.98*0.97*0.
23、98=9.07KW3P各轴转矩:T0=9550* / =72.0N*m （3-0n带式输送机传动装置设计 79）T1=9550* / =205.0 N*m0P1nT2=9550* / =395.2 N*m32T3=9550* / =1493.1 N*m43.4 带传动设计3.4.1定v带型号和带轮直径工作情况系数 =1.1AK计算功率 = =1.1*11=12.1kwcP0选带型号 A型小带轮直径 =100mm1D大带轮直径 =(1-0.01)*100*3=297mm2大带轮转速 = =481.8r/min （3-2n3460*.)-(10）3.4.2计算带长求 = ( + )/2 =198.
24、5mm （3-mDm0D111）求 =( - )/2=98.5mm （3-0112）2( + )=a=0.7*( + )1D21D2初取中心距 a=600mm带式输送机传动装置设计 8带长 L=Dm+2*a+ =1839.5 （3-*13）基准长度 =2000mmdL求中心距和包角中心距 a= + =344.18+337.06=681.43.1Dm)-(L22 *8)14.3(L24120数求带根 v=3.14* * /(60*1000)=7.64m/s （3-1Dn14）传动比 i= / =212带根数 =1.32kw =0.950PK=1.03 P=0.17kwLz= /( + )* *
25、)=12.1/(1.32+0.17)*0.95*1.03)=8.3 c01取9根求轴上载荷张紧力 =500* /v*z(2.5- )/ +qv*v=500*12.1/(7.64*9)*(2.5-0FcPK0.95)/0.95+0.10* =149.3N264.7轴上载荷 =2* sin( /2)=2*9*149.3*sin(162.6/2)=2656.5NQ013.5齿轮传动设计直齿锥齿: 轴交角=90 传递功率P=10.45kw带式输送机传动装置设计 9小齿轮转速 =486.7r/m 传动比i=2.071n载荷平稳,直齿为刨齿,小齿轮40Cr,调质处理,241HB286HB平均260HB,大
26、齿轮用45号钢,217HB255HB 平均 230HB齿面接触疲劳强度计算齿数和精度等级 取 =24 =i* =481z21z选八级精度使用系数 =1.0 动载荷系数 =1.15AKvK齿间载荷分配系数 估计 *Ft/b100N/mmHoAcos =u/ =2/ =0.89 （3-12u515）cos =1/ =1/ =0.44 （3-2216）= / cos =24/0.89=26.971Vz= / cos =48/0.44=109.12v=(1.88-3.2(1/(2* )+1/(2* )cos =1.851V2= =0.85z3/)8.4(= =1.4HK2z齿向载荷分布函数 =1.9K
27、载荷系数 = =1*1.5*1.4*1.9=3.99Av转矩 =9.55* * =9.55* *10.45/486.7=20505N.mm1T60nP610弹性系数 =189.8EZMa带式输送机传动装置设计 10节点区域系数 =2.5HZ接触疲劳强度 =710Mpa1lim=680Mpa2limH接触最小安全系数 =1.5limHS接触寿命系数 = =1.01NZ2许用接触应力 = * / =710*/1.05=676MpaH1limNZlimH = * / =680*/1.05=648Mpa22lili小轮大端分度圆直径 =0.31dR=70mm （3-13 221*)0.5-( 74Hz
28、uTkER17）验算圆周速度及Ka*Ft/b=(1-0.5 R) =(1-0.5 R)70=59.5mm1md1d= =3.1459.5*486.7/60000=1.5m/sV0*6n=tFNdT2.6895.21b= *R= *d/(2*sin )= * /(2* =20.4mmR1R1d2cos* /b=1.0*689.2/20.4=33.8N/mm100N/mmaKt确定传动尺寸大端模数 m= / =70/24=2.9mm （3-1dz18）实际大端分度圆直径d =m =3*24=84 （3-1z带式输送机传动装置设计 1119）=m =3*48=1442dzb= *R=0.3*80.5
29、=24.15mmR齿根弯曲疲劳强度计算齿面系数 =2.72 =2.381FaY2Fa应力修正系数 =1.66 =1.78SS重合度系数 =0.25+0.75/ =0.25+0.75/0.85=0.66av齿间载荷分配系数 * /b100N/mmFKAt=1/ =1/0.66=1.56Y载荷系数 = =1*1.15*1.56*1.9=3.4Av弯曲疲劳极限 =600MPaminF1inF=570MPa2minF弯曲最小安全系数 =1.25minS弯曲寿命系数 = =1.01NY2尺寸系数 =1.0x许用弯曲应力 = 1Flim / =600*1.0*1.0/1.25=480MPaF1NYxmin
30、F =570*1.0*1.0/1.25=456MPa2F验算= =1F3212)5.0(74umzYKTRRSFa带式输送机传动装置设计 12=15212*34).0*51(3. 6.07.29742 （3-F20）= =152*2.38*1.78/(2.72*1.66)=142.6MPa2FYa21F*标准斜齿圆柱齿轮小齿轮用40Cr调质处理,硬度241HB286HB 平均260MPa大齿轮用45号钢,调质处理,硬度229HB286HB 平均241MPa 5初步计算转矩 =9.55* *9.73/235.1=39524N.mm1T60齿数系数 =1.0d值 取 =85dA初步计算的许用接触应
31、力 H1=0.96 Hlim1=0.9*710=619MPa H2=0.9 Hlim2=1.9*580=522MPa初步计算的小齿轮直径=Ad =85* =48.1mm （3-1d321uTHd32415*921）取 d1=50mm初步尺宽b= d* =1*50=50mm1d校核计算圆周速度 v= =0.62m/s0*61n精度等级 选九级精度带式输送机传动装置设计 13齿数z和模数 m 初步齿数 =19; =i*19=4*19=761z2和螺旋角 = / =50/19=2.63158td=2.5mmn=arcos =arccos2.5/2.63158=18.2tnm使用系数 =1.10AK动
32、载系数 =1.5v齿间载荷分配系数 H= =2*39524/50=1581NtF12dT=1.1*1.581/50=34N/mm100N/mmbKtA*=1.88-3.21/ +1/ cos =1.88-3.25*(1/19+1/76)cos18.2 =1.591z2= =2.0 （3-mnsi22）= =1.59+2.0=3.59= arctan =arctan =20.9tcostan2.18cos0tancos =cos18.220cos/20.9cos=0.95b齿向载荷分布系数 =A+B1+0.6* +c*b/1000=1.36HK21db= * * * =1.10*1.05*1.7
33、6*1.36=2.76 （3-23）Av弹性系数 =189.8EZMPa带式输送机传动装置设计 14节点区域系数 =2.5HZ重合度系数 取1 79.05.1)1(34z螺旋角系数 =Z97.02.8cos许用接触应力 MPaPaHH67981验算=189.8*2.38*0.97 =647MPaubdKTzHE21 4150*39276.690MPa齿根弯曲疲劳强度验算齿行系数YFa = （3-1vz2.18cos93324）9cos32zvY =2.72 Y =2.21aF2aF应力修正系数 =1.56 =1.79SaS重合度系数 cos)1(*2.3802zv=1.617.061.5.07
34、5.2.0vY螺旋角系数 .*2.1minmin8501.0*YY带式输送机传动装置设计 15齿向载荷分配系数 （3-FK1.372.0*591Yr25）=1.76 FYr齿向载荷分布系数 b/h=50.(2.25*2.5)=8.9K=1.27F载荷系数 K= * *AV 6.27.1*50.1F许用弯曲应力 FMPaPaF34945621验算90*!21211 FFanFYmbdkT.8421212 FFsaFMPY3.6 轴的设计输入轴选用45钢调质 PaSaB360650（3-mnpcd1.7.485*12326）取 d=35mm计算齿轮受力=84mm1d=(1-0.5m mdR 4.7
35、38*).051()带式输送机传动装置设计 16=689.2NtF图3.1齿轮受力简图= tan1rFt N3.289.0tan*2.689cos1 =a Nt 5in计算支反力水平面反力 =1102.7N1RF=-413.5N2垂直面反力 =-1235.7N1R=4115.5N2F水平面受力图图3.2水平面受力简图垂直面受力图带式输送机传动装置设计 17图3.3 垂直平面受力简图 水平面弯矩图图3.4水平面弯矩简图垂直弯矩图带式输送机传动装置设计 18图3.5垂直弯矩简图合成弯矩图图3.6合成弯矩简图转矩图图3.7转矩简图许用应力许用应力值 MPaabb602.101应力校正系数 （3-59
36、.0b27）带式输送机传动装置设计 19当量弯矩图 mNT.120985*9.0 22)(TMv图3.8当量弯矩简图轴径 （3-31.0bMdvm357.260*.94328）高速轴轴材料选用 45 钢调质, MPaaSB360650（3-7.381.29*.33npcd29） 取 d=40mm计算螺旋角 2.18齿轮直径 小轮 = （3-1dmzn50cos*30）大轮 zdn20cos*12小齿轮受力 转矩 =9.55*1T mNP.385241./7.9*15.66 圆周力 =2* / =2*39524/50=1581N tFd带式输送机传动装置设计 20径向力 NFntr 8.605cosa画小齿轮轴受力图图 3.9 小齿轮受力简图水平反力 =1358.1N1rF=912.1N2r垂直反力 =594.7N1r=103.3N2rF水平受力图图3.10小齿轮水平受力简图垂直受力图带式输送机传动装置设计 21图3.11小齿轮垂直受力简图水平弯矩图图3.12小齿轮水平弯矩简图垂直弯矩图带式输送机传动装置设计 22图3.13小齿轮垂直弯矩简图合成弯矩图图3.14合成弯矩简图画转矩图
