1、河南理工大学机械设计课程设计说明书设计题目：带式输送机传动装置设计学 院： 机械与动力工程学院 专业班级： 热能与动力工程 0904 学 号： 310904030411 设 计 者： 高天天 指导教师： 杨现卿 2012 年 01 月 12 日目录- 1 -机械设计基础课程设计任务书设计题目：带式输送机传动装置设计学 院： 机械与动力工程学院专业班级： 热能与动力工程 0904 学 号： 310904030411 小组成员： 高天天 程建慧 田克华 指导教师： 杨现卿 一、课程设计的内容设计一减速器装置（见 图 1） 。设计内容应包括：传动装置的总体设计；传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算
2、和选择；减速器装配图和零件工作图设计；设计计算说明书的编写。图 2 为参考传动方案。动 力 及 传 动 装 置DvF动 力 及 传 动 装 置图 1 带式运输机传动装置 图 2 参考传动方案二、课程设计的要求与数据已知条件：1、运输带工作拉力： F = 1.1 kN2、运输带工作速度： v = 2.7 m/s3、卷 筒 直 径： D = 250 mm4、使 用 寿 命： Y = 10 年5、工 作 情 况：两 班 制 输 送 粉 粒 物 (如 煤 、 砂 等 )， 连 续 单 向 运 转 ， 载 荷 平 稳 ；6、制造条件及生产批量：专门工厂制造，小批量。- 2 -三、课程设计应完成的工作1减
3、速器装配图 1 张；2零件工作图 2 张（轴、齿轮各 1 张） ；3设计说明书 1 份。四、课程设计进程安排序号 设计各阶段内容 地点 起止日期一 设计准备: 明 确 设 计 任 务 ； 准 备 设 计 资 料 和 绘 图 用具 教 2-207 1011.12.26二传 动 装 置 的 总 体 设 计 : 拟 定 传 动 方 案 ； 选 择 电 动 机 ； 计 算传 动 装 置 运 动 和 动 力 参 数 ；传 动 零 件 设 计 计 算 ： 带 传 动 、 齿 轮 传 动 主 要 参 数 的 设 计计 算 。教 2-208 2011.12.26至 12.28三减速器装配草图设计:初 绘 减
4、速 器 装 配 草 图 ； 轴 系 部 件 的 结 构 设 计 ； 轴 、轴 承 、 键 联 接 等 的 强 度 计 算 ;减 速 器 箱 体 及 附 件 的 设 计 。 教 2-2072011.12.29至2012.01.02四 完成减速器装配图 教 2-208 2012.01.03至 01.7五 零件工作图设计 教 2-505 2012.01.08至 01.10六 整理和编写设计计算说明书 教 2-207 2012.01.09至 01.12五、应收集的资料及主要参考文献1 杨现卿. 机械设计基础. 北京：中国电力出版社，20102 濮良贵, 纪名刚. 机械设计M. 北京：高等教育出版社，2
5、001.3 任济生, 唐道武, 马克新. 机械设计/机械设计基础课程设计M. 徐州：中国矿大出版社，20084 机械制图、机械设计手册等书- 3 -设技计算及说明 主要结果一、传动方案的拟定及说明传 动 方 案 给 定 为 二 级 减 速 器 （ 两 级 圆 柱 齿 轮 传 动 减 速 ）， 说 明 如 下 ：为了估计传动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构和拟定传动方案，可先由已知条件计算其驱动卷筒的转速 ，即 60*2.706.4/min5WvnrD二、电动机选择1电动机类型和结构型式按工作要求和工作条件，选用一般用途的 Y112M-2 系列三项异步电动机。它为卧式封闭结构2电动机容
6、量1) 卷 筒 轴 的 输 出 功 率 10*2.7396WFvPkW2) 电动机输出功率 d p传 动 装 置 的 总 效 率 式 中 ， 为 从 电 动 机 至 卷 筒231轴 之 间 的 各 传 动 机 构 和 轴 承 的 效 率 。 由 参 考 书 1 表 2-4 查 得 ：弹性联轴器 ；球轴承 ；圆柱齿轮传动9.0120.9；则 97.0323.785故 3.45WdpPk3电动机的转速为 了 便 于 选 择 电 动 机 转 速 ， 先 推 算 电 动 机 转 速 的 可 选 范 围 。由任 务 书 中 推 荐 减 速 装 置 传 动 比 范 围 i=9-25， 则 电 动 机 转
7、速 可 选 范围 ：可 见 只 有 同 步 转 速 为 3000r/min 的 电 动 机 符 合206.4minWnr3.09WPk0.89534kdPPed=3kWi1=4.43i2=3.16- 4 -综合考虑电动机和传动装置的尺寸，质量，价格和传动比。选定电动机的型号为 Y122M-2。主要性能如下表：电机型号 额定功率 满载转速 起运转矩 最大转矩Y112M-2 4kW 2890r/min 2.2Nm 2.3 Nm4、计算传动装置的总传动比 并分配传动比i1）总传动比 =nm/nw=2890/206.4 =14.01i2)分 配 传 动 比 二 级 展 开 式 圆 柱 齿 轮 减 速
8、器 总 传 动 比1i4.0二级减速器中：按展开式布置 取 i1=1.4i2可算出 i1=4.43 i2=3.16三、计算传动装置的运动和动力参数1各轴转速减 速 器 传 动 装 置 各 轴 从高 速 轴 至 低 速 轴 依 次 编 号 为 ： 轴 、 轴 、 轴 。各轴转速为：122890/min65.8/i4.34mnrri2各轴输入功率按电动机所需功率 计算各轴输入功率，即0123.459.2.073.88.15dPkWk电 动 机 的 输 入 功 率 ，第 一 根 轴 的 功 率 ，第 二 根 轴 的 功 率 ，第 三 根 轴 的 功 率 ，3各轴输入转矩 T(Nmm)2890/min
9、65.4/inr03.542.81PkWk451.308.6TNm- 5 -66404231 53.29.5.51.0890.78. .6PTNmni Nm 将计算结果汇总列表备用。项目 高速轴 中间轴 低速轴N 转速（r/min） 2890 652.8 206.4P 功率（kW） 3.42 3.28 3.15转矩 T(Nm) 41.304.815.610i 传动比 4.43 3.16效率 0.99 0.97四、传动件的设计计算齿轮传动设计 选择斜齿轮圆柱齿轮先设计高速级齿轮传动1） 、选择材料热处理方式根据工作条件与已知条件知减速器采用闭式软齿面计算说明(HB=350HBS),8 级精度,查
10、表 10-1 得小齿轮 40Cr 调质处理 HB1=280HBS大齿轮 45 钢 调质处理 HB2=240HBS因软齿面闭式传动常因点蚀而失效,故先按齿面接触强度设计公式确定传动的尺寸, 然后验算轮齿的弯曲强度2)、按齿面接触强度计算:取小齿轮 ，=20则 ，1=24 2=21，取 =107 所以实际传动比24.306.z2z17/.iKt=1.5 41.30mTN- 6 -齿面接触强度的设计计算公式为（ 1）d32000+1()2确定公式中的各计算数值a.因为齿轮分布非对称，载荷比较平稳综合选择 Kt=1.5b.由图 10-30 选取区域系数 =2.5c.计算小齿轮的转矩: 。确定需用接41
11、.30mTN触应力d.u=i=4.46,齿宽系数 =0.7，Z=0.9e.查得材料的弹性影响系数 =189.8MPaf.在传动中，大小齿轮的齿面接触应力是相同的，而两轮的材料一般是大齿轮稍差，所以大齿轮的 较低，故按大齿轮材料的 计算.可通过公式 计算 =为接触疲劳极限值，查表可知小、大齿轮的=800,=650为解除疲劳的安全系数，取为 1.2为计算时的寿命系数，取为 1为工作硬化系数，取为 1所以可知 =541.2g.将求得的数值代入公式（1）中得 mm33.3所以 =1.383）验算齿根弯曲疲劳强度1=362=1611260Bm- 7 -（2 ）13FSdKTYmz认为两齿轮的的齿宽相等，
12、 相等，但由于,其中tFFSY为复合齿形系数， 为重合度系数，对两齿轮不同，所以FSYY应分别求出，取二者之中的较大值代入上式求 m。其中为许用弯曲应力，可通过公式F求出lim1,21,2nSTNXFY由图 10-2 查得大、小齿轮的齿根弯曲疲劳极限值为，lim2lim230,40FFMPaPa为实验齿轮的应力修正系数，取为 2为弯曲疲劳强度计算的寿命系数，取为 1为齿根弯曲强度的最小安全系数。取为 1.4minFS由上述值求大小齿轮的1230*147.32.9.FMPa计算小大齿轮的 ，并比较FSY查表可知 124.,3.96,0.5FSFS12*05.7.396.124.FSY且，故应将
13、代入（2 ）式（11-15）计算。FSY且 1=24,=0.7a10mKt=1.5 42.810mTN- 8 -所以 m1.004）对比计算结果,取 m=1.5，则分度圆的直径，满足齿面接触疲劳强度的要求。=1.524=36两结果相差不大，由此第一对齿轮传动的结果如下：1=24,2=107,=4.46,1=2=20,1=2=1.51=36,2=161小齿轮齿宽 ,圆整取小齿轮=0.736=25.2齿宽为 26mm.由机械设计指导说明书，小齿轮齿宽一般比大齿轮齿宽大 510mm,所以取大齿轮齿宽为 20mm5） 、计算中心距12().5(4107)98.25mzam取 a1=100mm6）结构设计，配合后面轴的设计而定。低速轴的齿轮计算选择材料热处理方式（与前一对齿轮相同）（HB=350HBS）8 级精度, 查表 10-1 得小齿轮 40Cr 调质处理 HB1=280HBS大齿轮 45 钢 调质处理 HB2=240HBS3=604=188
