1、带式输送机传动装置设计-1-成绩_机械设计基础课程设计说明书设计题目： 带式输送机传动装置设计 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 带式输送机传动装置设计-2-大学材料工程学院2017 年 6 月 10 日目录绪论 3第 1 章 传动方案的分析与拟定 .41.1 机器工作条件及参数 .41.2 传动方案的拟定 .41.3 传动方案的比选 .5第 2 章 电动机的选型 .72.1 由功率初选电动机 .72.2 电动机转速的选择 .82.3 电动机的确定 .9第 3 章 传动装置的运动和动力参数计算 103.1 计算传动装置总传动比及分配传动比 103.2 计算传动装置各轴的运动及运动参
2、数 11第 4 章 V 带传动选型设计 .12第 5 章 减速器的设计计算 145.1 高速级齿轮的设计 145.2 低速级齿轮的设计 205.3 输入轴的设计 255.4 输出轴的设计 295.5 中速轴的设计 345.6 轴承的设计 34带式输送机传动装置设计-3-5.7 轴承端盖的设计与选择 375.8 润滑与密封 385.9 减速器其他部分的设计 38第 6 章 联轴器的选择 406.1 联轴器类型的选择 406.2 联轴器型号的选择 40第 7 章 箱体的选择 41第 8 章 其他技术说明 42设计小结 .42参考书目 .43绪论带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。主要
3、由机架、输送带、托辊、滚筒、张紧装置、传带式输送机动装置等组成。它可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。它既可以进行碎散物料的输送，也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外，还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合，形成有节奏的流水作业运输线。带式输送机广泛地应用在冶金、煤炭、交通、水电、化工等部门，是因为它具有输送量大、结构简单、维修方便、成本低、通用性强等优点。带式输送机还应用于建材、电力、轻工、粮食、港口、船舶等部门。本说明书主要内容是进行带式输送机传动系统的设计，采用 V 带传动及两级圆柱齿轮减速器。在设计计算中运用到了机械
4、设计基础 、 机械制图 公差与互换性 、 理论力学等多门课程知识，并运用 AutoCAD 软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节，也是一次全面的、规范的实践训练。通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。主要体现在如下几个方面：（1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程带式输送机传动装置设计-4-和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。（2）通过对标准机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能
5、力和创新能力。（3）另外，培养了我们查阅和使用手册、图册及其他相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。（4）加强了我们对办公软件 Office 中 Word 及绘图软件 AutoCAD 功能的认识和运用。第 1 章 传动方案的分析与拟定1.1 机器工作条件及参数1.1.1 机器工作条件（1）载荷性质 单向运输，载荷较平稳；（2）工作环境 室内工作，有粉尘，环境温度不超过 35C；（3）运动要求 输送带运动速度误差不超过 5%；滚筒传动效率为 0.96；（4）使用寿命 8 年，每年 350 天，每天 16 小时；（5）动力来源 电力拖动，三相交流，电压 380/220
6、V；带式输送机传动装置设计-5-（6）检修周期 半年小修，二年中修，四年大修；（7）生产条件 中型机械厂，批量生产。1.1.2 工作装置技术数据（1）输送带工作拉力: F=3.2kN；（2）输送带工作速度: V=2m/s；（3）滚筒直径： D=250mm.1.2 传动方案的拟定图 11 传动方案示意图1输送带；2滚筒； 3联轴器；4减速器； 5V 带传动；6电动机1、二级同轴式圆柱齿轮减速器它的主要优点是：瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠，可传递空间任意两轴之间的运动和动力； 适用的功率和速度范围广；传动效率高，=0.92-0.98；工作可靠、使用寿命长；外轮廓尺寸小、结构紧凑。由齿轮、
7、轴、轴承及箱体组成的齿轮减速器,用于原动机和工作机或执行机构之间,起匹配转速和传递转矩的作用,在现代机械中应用极为广泛。国内的减速器多以齿轮传带式输送机传动装置设计-6-动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。另外，材料品质和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更突出，使用寿命不长。国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。减速器与电动
8、机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。近十几年来,由于近代计算机技术与数控技术的发展，使得机械加工精度，加工效率大大提高，从而推动了机械传动产品的多样化，整机配套的模块化，标准化，以及造型设计艺术化，使产品更加精致，美观化。在 21 世纪成套机械装备中,齿轮仍然是机械传动的基本部件。CNC 机床和工艺技术的发展,推动了机械传动结构的飞速发展。在传动系统设计中的电子控制、液压传动、齿轮、带链的混合传动,将成为变速箱设计中优化传动组合的方向。在传动设计中的学科交叉,将成为新型传动产品发展的重要趋势。2、二级展开式圆柱齿轮减速器它的主要优点是：瞬时传动比恒定，工
9、作平稳，传动准确可靠，可传递空间任意两轴之间的运动和动力；适用的功率和速度范围广；传动效率高；工作可靠使用寿命长；外轮尺寸小，结构紧凑。由齿轮，轴，轴承及箱体组成的展开式齿轮减速器，用于原动机和工作机及执行机构之间，起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。1.3 传动方案的比选方案（a）为展开式两级圆柱齿轮减速器，其推荐传动比为 8 40。展开式圆柱齿轮减速器的特点是其结构简单，但齿轮的位置不对称。高级速齿轮布置在远离转矩输入端，可使轴在转矩作用下产生扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯矩变形部分的互相抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。方案（b）为同轴式两级圆柱齿轮减速器，其推
10、荐传动比为 8 40。同轴式带式输送机传动装置设计-7-圆柱齿轮减速器的特点是减速器横向尺寸较小，两对齿轮浸入油中深度大致相同，但轴向尺寸和重量较大，且中间轴较长、刚度差，使载荷沿齿宽分布不均，高速级齿轮的承载能力难于充分利用。综合比较展开式与同轴式齿轮减速器的优缺点，在本设计中，将采用同轴式圆柱齿轮减速器为设计模板。1.3.1 方案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
11、本低廉、传动效率高和使用维护方便。1.3.2 方案构思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。采用带传动与齿轮传动的组合，既可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其它形式大，但有超载保护的优点，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。本设计采用的是直齿轮
12、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。带式输送机传动装置设计-8-第 2 章 电动机的选型按工作要求选用 Y 型全封闭笼型三相异步电动机。因为该类型电动机效率高，工作可靠，结构简单，维护方便，价格低，使用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的场合。2.1 由功率初选电动机=FV=3.2kN*2m/s=6.4kww计算电动机的输出功率 =dw根据机械设计课程设计手册表 1-7 确定各个部分的效率如下：胶带卷筒器及其轴承的效率 =0.96，V 带传动效率 =0.95，滚动轴承效筒 带率 =0.99（共四对，三对减速器轴承，一对滚筒轴承），圆柱齿轮传动效率承=0
13、.98（7 级精度一般齿轮传动），弹性联轴器的传动效率 =0.99(两个)。齿 联其中 = 为电动机轴至卷筒轴的传动装置总效率带 *4承 *2齿 *2联将各数据代入 = * 中，得；电动机至工作机的总效率 =0.95*带 *4承 *2齿 联 * *0.99=0.8680.9940982输送机效率： = * =0.99*0.96=0.95w齿 筒所以电动机输出功率为； = = =7.46kwd w*w 6.40.95*0.868 带式输送机传动装置设计-9-因要保证载荷平稳。电动机核定功率 只需稍大于 即可。w d由机械设计课程设计手册表 12-1 Y 系列（IP44）电动机的技术数据可知；表
14、21 电动机的技术参数堵转转矩 最大转矩电动机型号额定功率/kw满载转速/（r/min）同步转速/(r/min)额定转矩 额定转矩质量/kgY132S2-27.5 2900 3000 2.0 2.3 70Y132M-47.5 1440 1500 2.2 2.3 81Y160M-67.5 970 1000 2.0 2.0 119Y160L-87.5 720 750 2.0 2.0 1452.2 电动机转速的选择按表 1-9 推荐的传动比合理范围，二级圆柱齿轮减速器传动比 =840，而i工作机卷筒轴的转速为带式输送机传动装置设计-10-= = =152.79r/minnw60*1000* 60*1
15、000*2*250所以电动机转速的可选范围为= =（8-40）*152.76= （1222.316111.6） r/minndinw2.3 电动机的确定符合这一范围的同步转速的电动机为 Y132M-4 型号的电动机，其同步转速为 1500r/min，其主要性能如下表:表 22 Y132M-4 型号电动机技术参数堵转转矩 最大转矩电动机型号额定功率/kw满载转速/（r/min）同步转速/(r/min)额定转矩 额定转矩质量/kgY132M-47.5 1440 1500 2.0 2.3 81由表 12-3 机座带底脚、端盖无凸缘（B3、B6、B7、B8、V5、V6 型）电动机的安装及外形尺寸，得:
16、表 23 电动机的安装及外形尺寸机座号机数 A B C D E F G H K AB AC AD HD BB L带式输送机传动装置设计-11-132M 2,4,6,8 216 178 89 38 80 10 33 132 12 280 270 210 315 238 515图 31 Y 系列电动机的结构第 3 章 传动装置的运动和动力参数计算由选定电动机的满载转速 可得传动装置的总传动比 i= / ，对于多级传nw nmnw动 i=（ ）计算出总传动比后，应合理的分配各级传动比，i1i2i3i4in限制传动件的圆周速度减少动载荷。3.1 计算传动装置总传动比及分配传动比总传动比 = = =9.
17、42i nmnw 1440 152.79为使传动装置尺寸协调、结构匀称、不发生干涉现象，现选 V 带传动比=3i带所以减速器的传动比为: = = =3.14i减 ii带 9.423由于减速箱是展开布置，考虑润滑条件，为使结构紧凑，各级传动比均在带式输送机传动装置设计-12-推荐值范围之内，所以 =1. :i1 35i2又因为 = =1.35i减 i1*i2 i22所以 = = =2.64i2i1.359.421.35=1.35 =1.35*2.64=3.57i1 i2表 31 传动比的分配总传动比电动机满载转速电机-高速轴 高速轴-中速轴 中速轴-低速轴 滚筒转速9.42 1440 3 3.5
18、7 2.64 152.793.2 计算传动装置各轴的运动及运动参数3.2.1 各轴的转速1 轴： = = =480r/minn1 nmn带 144032 轴： = = =134.45r/minn2 n1i1 4803.573 轴: = =50.93r/min n3=n2i2 134.452.64卷筒轴: = =50.93r/minnwn33.2.2 各轴的输入功率1 轴： = * =7.46*0.95=7.087kw1带2 轴: = * * =7.087*0.99*0.98=6.876kw21承 齿带式输送机传动装置设计-13-3 轴: = * * =6.876*0.99*0.98=6.67k
19、w32承 齿卷筒轴 = =6.67kwp433.2.3 各轴的输入转矩电机轴： =9549* =9549* =49.47 Nmm0dnm 7.4614401 轴： =9549* =9549* =140.99 Nmm11n1 7.0874802 轴： =9549* =9549* =488.32 Nmm22n2 6.876134.463 轴： =9549* =9549* =1250.58 Nmm33n3 6.6750.93滚筒轴： = =1250.58 Nmm43表 32 带式传动装置的各项运动参数轴名 功率 P/kw 转矩 T/Nmm 转速n/（r/min）传动比 i 效率 /%电动轴 7.46
20、 49.47 1440 3 991 轴 7.087 140.99 480 3.57 972 轴 6.876 488.32 134.45 2.64 973 轴 6.67 1250.58 50.93 1 974 轴 6.67 1250.58 50.93 98第 4 章 V 带传动选型设计4.1 确定计算功率带式输送机传动装置设计-14-查机械设计课程设计手册可知 工作情况系数 =1.1= =1.1*7.46=8.206kwcd4.2 选择 V 带的带型因为 =8.206kw 且 =1440r/min，查资料可知，选用 A 型带c nm4.3 确定带轮的基准直径 并验算带速 vdd初选小带轮的基准直
21、径 ，由教材可知，取小带轮的基准直径 =150mmdd1 dd1V= = =11.304m/s dd1nm60*1000 3.14*150*144060*1000因为 5m/s11800 dd1-dd2）57.30a 1800 57.30510146.2909004.7 计算 V 带的额定功率 r因为 =150mm 及 =1440r/min，n=1500r/min ，查资料的dd1 nm=2.49kw， =0.17kw0 0由教材的 =0.92， =1.03a = =（2.49+0.17）*0.92*1.03=2.5kwr（ 0+0） a4.8 计算 V 带的根数带的根数 z= = = =3.
22、28pcpr （ 0+0） a 8.2062.5所以应取 4 根4.9 计算单根 V 带初拉力的最小值 （ 0） min查资料得，单位长度质量 q=0.1kg/m=500 +q =500* （ 0） min（2.5-a） cazv v2 （ 2.5-0.92） *8.2060.92*3*11.304+0.1* =220.56N11.3042应使实际初拉力 0（ 0） min4.10 计算压轴力压轴力的最小值 =2z =（ p） min（ 0） minsin12 2*4*220.56* =1688.72Nsin146.2902由资料得大、小带轮的总宽度：B=2*19+2*9=48mm表 41 V
23、 型带传动相关数据带式输送机传动装置设计-16-计算功率/kwpc传动比 i 带速v/(m/s)带型 根数 单根初拉力/N压轴力/N8.206 3 11.304 A 4 220.56 1688.72小带轮直径/mm大带轮直径/mm中心距/mm基准长度/mm带轮宽度/mm 小带轮包角150 450 510 2000 48 146.290第 5 章 减速器的设计计算5.1 高速级齿轮的设计5.1.1 齿轮类型的选择根据选定的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。5.1.2 齿轮精度等级的选择根据机械设计课程设计手册及选定的传动方案，选择 7 级精度（GB/T10095.1） 。5.1.3 齿轮材料的选择
24、根据机械设计课程设计手册 ，选择材料硬度差为 40HBS表 51 高速级齿轮材料小齿轮 40Cr 调质 硬度 280HBS带式输送机传动装置设计-17-大齿轮 45 调质 硬度 240HBS5.1.4 齿轮齿数的选择初选小齿轮齿数 =25z1则大齿轮齿数为 = * =3.57*25=89.25z2i1z1取 =90z2齿数比 = =3.57u1i15.1.5 按齿面接触强度设计计算由资料查得小齿轮分度圆直径为： 2.32*d1t311u11u1(z2)25.1.5.1 确定公式内各计算数值1、初选载荷系数 =1.3kt2、小齿轮转矩 =9549 * =9549* * =1.476* Nmm11
25、n1103 7.087480103 1053、由机械设计课程设计手册查得，材料弹性影响系数 =189.8z 124、由机械设计课程设计手册查得，齿宽系数 =15、根据设计课程设计手册 ，按齿面硬度查得齿轮接触疲劳强度极限为：=600MPa =550MPaH H26、计算应力循环次数=60 j =60*480*1*（2*8*300*10 ）=1.382*N1 n1h 109带式输送机传动装置设计-18-= = =3.872*N2N1u1 1.382*1093.57 1087、由机械设计课程设计手册查得，取接触疲劳寿命系数=0.90 =0.951 28、计算接触疲劳许用应力由机械设计课程设计手册查
26、得，取失效概率为 1%，安全系数 S=1= =0.90*600=540MPa1 1H= =0.95*550=522.5MPa2 2H2 5.1.5.2 计算各项结果1、计算小齿轮分度圆直径 d1t2.32* d1t311u11u1(z2)2=2.32* =62.67mm31.3*1.476*1051 *3.57+13.57*（ 189.8522.5） 22、计算圆周速率 v v= = =1.575m/s *d1t*n160*1000 *62.67*48060*10003、计算齿宽 b b= * =62.67mmd1t4、计算齿宽与齿高比 bh模数 = = =2.5m1 d1tz1 62.672
27、5带式输送机传动装置设计-19-齿高 h=2.25 =2.25*2.5=5.64m1所以齿宽比与齿高比为 = =11.11bh 62.675.645、计算载荷系数因为 v=1.575m/s 且为 7 级精度，所以查表得载荷系数 =1.04v直齿轮 = =1aa使用系数 =1由机械设计课程设计手册得，用插入法查得 7 级精度、小齿轮非对称布置时：=1.12+0.18*（1+0.6 ）* +0.23* *ba 2 2 10-3=1.12+0.18*（1+0.6） +0.23* *62.67=1.42210-3由 =11.11 =1.422 查得 =1.35bh 所以载荷系数 K= =1*1.04*
28、1*1.422=1.49va6、按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由机械设计课程设计手册查得:= * =62.67* =65.59mmd1d1t3t 31.491.37、计算模数 mm = = =2.62 d1z1 65.59255.1.6 按齿根弯曲强度设计计算查教材得弯曲强度设计公式带式输送机传动装置设计-20-m32121aa5.1.6.1 确定公式内各计算数值1、通过机械设计课程设计手册查个项数据得：小齿轮的弯曲疲劳强度极限 =500MPa1大齿轮的弯曲疲劳强度极限 =380MPa2弯曲疲劳寿命系数 =0.85, =0.881 22、计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 S=1
29、.4= = =303.57MPa1 11 0.855001.4= =238.86MPa1=22 0.88*3801.43、计算载荷系数 KK= =1*1.04*1*1.35=1.4044 查表取齿形系数=2.62 =2.177a1 a25 查表取应力校正系数=1.59 =1.793a1 a26、比较大小齿轮的数值大小小齿轮 = =0.0137a1a11 62*1.59303.57大齿轮 = =0.0163a2a22 2.1771.793238.86带式输送机传动装置设计-21-易知大齿轮的数值大5.1.6.2 计算结果m = =2.21mm32121aa 321.4041.476*105125
30、2 0.01635.1.6.3 结果分析通过对比计算结果可知，由于齿面接触疲劳强度计算的模数 m 大于由齿根弯曲疲劳强计算的模数，又由于齿轮模数 m 的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径，即模数与齿数的乘积有关，可取由齿根弯曲疲劳强度计算的模数 2.21，并根据GB1357-87 就近圆整为标准 m=3，按齿轮接触疲劳强度算得的分度圆直径65.59mm，算出小齿轮的齿数= = =21.86 取 =221165.593 1大齿轮的齿数 =3.57*21.86=78.052 取 =792 2所以实际传动比为：i= =3.597922传动比误差为
31、： = *100%=0.5% %3.593.573.57 5所以在误差允许的范围内5.1.7 高速级齿轮的几何尺寸计算正常齿 =0.25， =1c ha1、分度圆直径 = *m=22*3=66mm 11= *m=79*3=237mm 222、齿顶圆直径 = +2 = +2 m=66+2*3=72mmda1d1 had1 ha= +2 = +2 m=237+2*3=243mmda2d2 had2 ha带式输送机传动装置设计-22-3 齿根圆直径 = -2 = -2（ ）m=66-2*1.25*3=58.5mmdf1d1 hfd1 ha+c= -2 = -2（ ）m=237-2*1.25*3=22
32、9.5mmdf2d2 hfd2 ha+c2、中心距 a= =151.5mm 3+42 = 66+23723、齿轮宽度 b= =66mm 取 =66mm， =61mm1 1 2圆周力： = = =4472.73NF1211 2147.666103径向力： = *tan =1627.94NF1F1 200表 52 高速级齿轮设计几何尺寸及参数齿轮 压力角模数 中心距/mm齿数比齿数 分度圆直径/mm齿根圆直径/mm齿顶圆直径/mm齿宽/mm小齿轮22 66 58.5 72 66大齿轮200 3 151.5 3.5979 237 229.5 243 615.2 低速级齿轮的设计5.2.1 齿轮类型的
33、选择根据选定的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。带式输送机传动装置设计-23-5.2.2 齿轮精度等级的选择根据机械设计课程设计手册及选定的传动方案，选择 7 级精度（GB/T10095.1） 。5.2.3 齿轮材料的选择根据机械设计课程设计手册 ，选择材料硬度差为 40HBS表 53 低速级齿轮材料小齿轮 40Cr 调质 硬度 280HBS大齿轮 45 调质 硬度 240HBS5.2.4 齿轮齿数的选择初选小齿轮齿数 =25z3则大齿轮齿数为 = * =2.64*25=66z4i2z3齿数比 = =2.64u2i25.2.5 按齿面接触强度设计计算由资料查得小齿轮分度圆直径为： 2.32*d3
34、t33u21u2(z4)25.2.5.1 确定公式内各计算数值1、初选载荷系数 =1.3kt2、小齿轮转矩 =9549 * =9549* * =4.837* Nmm32n2103 6.876134.45103 105带式输送机传动装置设计-24-3、由机械设计课程设计手册查得，材料弹性影响系数 =189.8z 124、由机械设计课程设计手册查得，齿宽系数 =15、根据设计课程设计手册 ，按齿面硬度查得齿轮接触疲劳强度极限为：=600MPa =550MPaH3 H46、计算应力循环次数=60 j =60*134.45*1*（2*8*300*10）=3.872*N3 n2h 109= = =1.4
35、67*N4N3u2 3.872*1092.64 1087、由机械设计课程设计手册查得，取接触疲劳寿命系数=0.94 =0.983 48、计算接触疲劳许用应力由机械设计课程设计手册查得，取失效概率为 1%，安全系数 S=1= =0.94*600=564MPa1 3H3= =0.98*550=539MPa2 4H4 5.2.5.2 计算各项结果1、计算小齿轮分度圆直径 d3t2.32*d3t33u21u2(z4)2=2.32* =110.31mm31.3*4.837*1051 *2.64+12.64*（ 189.8539） 2带式输送机传动装置设计-25-2、计算圆周速率 v v= = =0.77
36、7m/s *d3t*n260*1000 *110.31*134.4560*10003、计算齿宽 b b= * =110.31mmd3t4、计算齿宽与齿高比 bh模数 = = =4.41m1 d3tz3 110.3125齿高 h=2.25 =2.25*4.41=9.93m1所以齿宽比与齿高比为 = =11.11bh 110.319.935、计算载荷系数因为 v=0.777m/s 且为 7 级精度，所以查表得载荷系数 =1.01v直齿轮 = =1aa使用系数 =1由机械设计课程设计手册得，用插入法查得 7 级精度、小齿轮非对称布置时：=1.12+0.18*（1+0.6 ）* +0.23* *ba
37、2 2 10-3=1.12+0.18*（1+0.6） +0.23* *110.31=1.43310-3由 =11.11 =1.433 查得 =1.4bh 所以载荷系数 K= =1*1.01*1*1.433=1.45va6、按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由机械设计课程设计手带式输送机传动装置设计-26-册查得:= * =110.31* =114.34mmd3d3t3t 31.451.37、计算模数 mm = = =4.57 d3z3 114.34255.2.6 按齿根弯曲强度设计计算查教材得弯曲强度设计公式m32323aa5.2.6.1 确定公式内各计算数值1、通过机械设计课程设计手册
38、查个项数据得：小齿轮的弯曲疲劳强度极限 =500MPa3大齿轮的弯曲疲劳强度极限 =380MPa4弯曲疲劳寿命系数 =0.95, =0.981 22、计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 S=1.4= = =339.29MPa3 33 0.955001.4= =266MPa4=44 0.98*3801.43、计算载荷系数 K带式输送机传动装置设计-27-K= =1*1.01*1*1.4=1.4144 查表取齿形系数=2.6 =2.22a3 a45 查表取应力校正系数=1.595 =1.77a3 a46、比较大小齿轮的数值大小小齿轮 = =0.0122a3a33 2.6*1.595339.29
39、大齿轮 = =0.0148a4a44 2.221.77266易知大齿轮的数值大5.2.6.2 计算结果m = =3.1932323aa 321.4144.837*1051252 0.01485.2.6.3 结果分析通过对比计算结果可知，由于齿面接触疲劳强度计算的模数 m 大于由齿根弯曲疲劳强计算的模数，又由于齿轮模数 m 的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径，即模数与齿数的乘积有关，可取由齿根弯曲疲劳强度计算的模数 3.19，并根据GB1357-87 就近圆整为标准 m=4 按齿轮接触疲劳强度算得的分度圆直径114.34mm， 算出小齿轮的
40、齿数。带式输送机传动装置设计-28-= = =28.585 取 =2933114.344 3大齿轮的齿数 =2.64*29=75.46 取 =764 4所以实际传动比为：i= =2.627629传动比误差为： = *100%=0.76% %2.64-2.622.64 5所以在误差允许的范围内5.2.7 低速级齿轮的几何尺寸计算正常齿 =0.25， =1c ha1、分度圆直径 = *m=29*4=116mm 33= *m=76*4=304mm 442、齿顶圆直径 = +2 = +2 m=116+2*4=124mmda3d3 had1 ha= +2 = +2 m=304+2*4=312mmda4d
41、4 had2 ha3 齿根圆直径 = -2 = -2（ ）m=116-2*1.25*4=106mmdf3d3 hfd1 ha+c= -2 = -2（ ）m=304-2*1.25*4=294mmdf4d4 hfd2 ha+c2、中心距 a= =210mm3+42 = 116+30423、齿轮宽度 b= =116mm 取 =116mm， =111mm3 b3 b4圆周力： = = =8339.66NF3233 2483.7116103径向力： = *tan =3035.39NF3F3 200带式输送机传动装置设计-29-5.3 输入轴的设计5.3.1 轴的材料的确定根据机械设计课程设计手册 ，确定
42、输入轴的材料为 40Cr，锻件，调质。5.3.2 初步确定轴的最小直径1、求作用在齿轮上的力根据输入轴的运动和运动参数，计算作用在输入轴的齿轮上的力：输入轴的功率： =7.087kw1输入轴的转速： =480r/minn1输入轴的转矩： =147.6Nm1圆周力： = = =4472.73Nt121d1 2*147.666*10-3径向力： = tan =4472.73*0.364=1627.94Nr1t12002、初步确定轴的最小直径选取轴的材料为 45 号钢，调质处理，由教材查得取 C=112=C* =112* =34.67mmdmin31n1 37.087480带式输送机传动装置设计-3
43、0-5.3.4 初步设计输入轴的结构根据轴向定位要求初步确定轴的各处直径和长度1、由上一步可知轴的最小直径 =34.67mm，由于是高速轴，显然最小直dmin径处将装大带轮，故应取标准系列值 =40mm，为了与外连接件以轴肩定位，d故取 B 段直径为 =50mm。d2、初选滚动轴承因该传动方案没有轴向力，高速轴转速较高，载荷不大，故选用深沟球轴承（采用深沟球轴承的双支点各单向固定） 。参照工作要求并根据 =50mm，d由轴承产品目录中初选 0 基本游隙组、标准精度级的深沟球轴承 6311，其尺寸为 d*D*B=55*100*21，为防止箱内润滑油飞溅到轴承内使润滑脂稀释或变质，在轴承向着箱体内
44、壁一侧安装挡油板，根据需要应分别在两个挡油板的一端制出一轴肩，故：=64mm = =71mm d dd3、由于轴承长度为 21mm，查得挡油板总宽度为 18mm，所以= =39mm，根据箱座壁厚，取 12mm，齿轮的右端面与箱内壁的距离 ，ll 21则取 =12mm，挡油板内侧与箱体内壁取 3mm，故 =12-3=9mm。2 l根据机械设计课程设计手册 ，知中间轴的两齿间的距离 =10 15,估1 取 =10mm，且中间轴的小齿轮端面与箱体内壁距离为 =12mm，因1 2=160mm， =97mm， = =102mm， 故 =12+160+10+ + +12-12-3-3-3 2 1l l 972 10229=167.5mm4、设计轴承端盖的总宽度为 45mm（由减速器及轴承端盖的结构设计而定），根据轴承端盖的拆装及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与外连接件的右端面间的距离为 30mm，故 =75mm，根据带轮宽度可确定l=118mml5.3.5 按弯曲合成应力校核轴的强度轴的受力分析
