设计带式输送机的传动系统采用单级圆柱齿轮减速器和开式圆柱齿轮传动.docx

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1、目录一、设计任务书2二、传动系统方案的拟订2三、电动机的选择3四、传动比的分配5五、传动系统的运动和动力参数计算5六、减速器传动零件的设计计算7七、减速器轴及轴承装置的设计计算11八、箱体及附件设计15九感想18十参考文献19计算及说明一、设计任务书1.设计任务设计带式输送机的传动系统，采用单级圆柱齿轮减速器和开式圆柱齿轮传动。2.原始数据第4组输送带有效拉力F=6000N；输送带工作速度v=0.8m/s；输送带滚筒直径d=335mm；减速器设计寿命为5年。3.工作条件两班制，常温下连续运转；空载启动，工作载荷平稳；电压为380/220V的三相交流电源。二、传动系统方案的拟订带式输送机传动系统

2、方案如下图所示：图带式输送机传动系统方案1.电动机；2联轴器；3.减速器；4.开式齿轮；5.滚筒；6.输送带 带式输送机由电动机驱动。电动机1通过联轴器2将动 力传入减速器3，再经联轴器2及开式齿轮4将动力传至输送机滚筒5，带动输送带6工作。三、电动机的选择（1）.电动机容量的选择根据已知条件可以计算得知工作机所需的有效功率PW=Fv1000=60000.81000=4.8(kW)设：4W输送机滚筒轴（4轴）至输送带间的传动效率；c联轴器效率，c=0.99；g闭式圆柱齿轮传动效率，g=0.97；g开式圆柱齿轮传动效率，g=0.95；b对滚筒轴承效率，g=0.99；cy输送机滚筒效率，g=0.9

3、6.估算传动系统总效率=011223344W式中，01=c=0.99； 12=bg=0.990.97=0.9603； 23=bc=0.990.99=0.9801； 34=bg=0.990.95=0.9405； 4W=bcy=0.990.96=0.9510。得传动系统总效率=0.990.96030.98010.94050.9510=0.8329工作机所需电动机功率Pr=PW=4.80.8329=5.76 (kW)由附表B-11所列Y系列三相异步电动机技术数据中可以确定，满足PmPr条件的电动机额定功率Pm应取7.5kW。(2).电动机转速的选择根据已知条件由计算得到输送机滚筒的工作转速nW=60

4、00vd=60000.83.14335=45.63(r/min)同步转速为1500r/min和1000r/min的电动机，对应功率为7.5kw，选用Y160M6型电动机。型号为Y160M6的电动机主要性能数据如下：电动机额定功率Pm=7.5kW；电动机满载转速nm=960r/min；四、传动比的分配带式输送机传动系统的总传动比由传动系统方案知 i01=1，i23=1取开式圆柱齿轮的传动比i34=5 由计算可得圆柱齿轮减速器的总传动比i12=21.3335=4.266传动系统各传动比分别为i01=1，i12=4.266，i23=1，i34=5五、传动系统的运动和动力参数计算传动系统各轴的转速、功

5、率和转矩计算如下：0轴（电动机轴）：n0=nm=960 (r/min)P0=Pr=7.5 (kW)T0=9550P0n0=95507.5960=74.609(Nm)1轴（减速器高速轴）：n1=n0i01=9601=960 (r/min)P1=P001=7.50.99=7.425 kWT1=T0i0101=74.60910.99=73.863Nm2轴（减速器低速轴）： n2=n1i12=9604.266=225.035 (r/min) P2=P112=7.4250.9603=7.13 (kW) T2=9550P2n2=95507.13/225.035=302.582 (Nm)3轴（减速器低速轴）

6、： n3=n2i23=225.0351=225.035 (r/min) P3=P212=7.130.9801=6.988 (kW) T3=9550P3n3=95506.988225.035=296.566 (Nm)4轴（开式圆柱齿轮传动高速轴）： N4=n3i34=225.0355=45.007（r/min） P4=P334=6.9880.9405=6.572 (kW) T4=9550P4n4=95506.57245.007=1394.533 Nm轴 名功率 P/Kw转矩 T/转速 n/r/min传动比 i电机轴7.574.60996011 轴7.42573.8639604.2662 轴7.1

7、30302.582225.03553 轴6.988296.566225.0354 轴6.5721394.53345.0071六、减速器传动零件的设计计算圆柱齿轮传动的设计计算(1) 选择齿轮材料及热处理方法小齿轮选用中碳钢，调质处理 HBS1=270290大齿轮选用中碳钢，调质处理 HBS2=240260(2) 按齿面接触强度条件计算中心距a已知：小齿轮转矩T1=73.863Nm齿数比u=n1n2=960225.035=4.266初取载荷系数K=1.8,据机械设计基础教材表8-7查得弹性系数ZE=189.8初取节点区域系数ZH=2.5初取重合度系数Z=0.86由机械设计基础图8-33(c)查得

8、接触疲劳极限应力Hlim1=600MPa，Hlim2=570MPa接触应力变化总次数N1=60nL=60960124000=1.3824109N2=60302.582124000=0.3241109由机械设计基础图8-35查得接触疲劳寿命系数ZN1=0.85，ZN2=0.95由机械设计基础表8-8查得SHmin=1相应得到小齿轮和大齿轮的许用接触应力分别为H1=6000.85/1=510MPa H2=5700.95/1=541.5MPa 由机械设计基础式8-45得au+13570KT1auZEZHZZH2=153.9mm取标准中心距a1=160mm（3）确定主要参数和计算主要尺寸 (3) 确定

9、主要参数和主要尺寸a.模数mn：按经验公式，mn=0.010.02a=1.53.0mm要求mn1.52mm，故按机械设计基础表8-2，取标准模数mn=2；b.齿数Z1和Z2：Z1=2acosmnu+1=2160cos024.266+1=30Z2=Z1u=130经圆整后取Z1=26，Z2=130实际传动比i12=u=Z2Z1=130/26=4.333传动比误差=uuu=4.2664.3334.266=1.58%（在5%以内）c.螺旋角cos=mnZ1+Z22a=230+1302160=1=0d.分度圆直径d1和d2d1=mnZ1cos=2301=60mmd2=mnZ2cos=21301=260m

10、me.齿宽b1和b2 b2=56mm b1=64mmf.载荷系数K取使用系数KA=1 =d1n1601000=3.14260960601000=3.02m/s齿轮精度参考机械设计基础表8-6取为8级按机械设计基础图8-21，取动载荷系数K=1.15按机械设计基础图8-24，软齿面，对称布置，取齿向载荷分配系数K=1.1025按机械设计基础图8-25，8级精度，调质钢，取齿间载荷分配系数K=1.32求得载荷系数K=KAKKK=11.151.10251.32=1.67g.节点区域系数ZH按机械设计基础图8-31，节点区域系数ZH=2.5h.重合度系数ZZ=0.73Tc1许用转速n=3800r/mi

11、nn1(2) 低速轴联轴器的选择由齿轮和轴的设计与计算中，知，低速轴（2轴）的工作转矩T2=302.582Nm工作转速n2=225.035r/min工作情况系数K1=1.52，取K=1.8计算转矩Tc2=KT2=544.65Nm 选用LX3型弹性柱销联轴器许用转矩T=1250NmTc1，许用转速n=4750r/minn1八、箱体及附件设计本减速器采用剖分式箱体，分别由箱座和箱盖两部分组成。用螺栓联接起来，组成一个完整箱体。剖分面与减速器内传动件轴心线平面重合。此方案有利于轴系部件的安装和拆卸。剖分接合面必须有一定的宽度，并且要求仔细加工。为了保证箱体刚度。在轴承座处设有加强肋。箱体底座要有一定

12、宽度和厚度，以保证安装稳定性和刚度。减速器箱体用HT200制造。铸铁具有良好的铸造性能和切削加工性能，成本低。铸造箱体多用于批量生产。箱体主要尺寸结构1轴选用6009轴承=108=50mm2轴选用6010轴承=108=50mm=1610=45mm LT6型弹性套柱销联轴器箱座壁厚 =8mm 箱盖壁厚 1=8mm 箱座凸缘壁厚 b=12mm箱盖凸缘壁厚 b1=12mm箱座底凸缘壁厚 p=35mm箱座上的肋厚 m=8mm箱盖上的肋厚 m1=8mm 地脚螺栓直径 取M16地脚螺栓数目 n=6 轴承旁螺栓 取M12 上下箱螺栓 取M10 定位销孔直径 d3=8mm 轴承旁凸台半径 Rg=20 大齿轮顶

13、圆与 1=10箱体内壁距离 箱体外壁至轴 K=44mm承座端面距离 剖分面至底面 H=183mm高度箱体的主要附件设计如下：（1） 窥视孔和窥视孔盖 为便于观察齿轮啮合情况及注入润滑油，在箱体顶部设有窥视孔。为了防止润滑油飞出及密封作用，在窥视孔上加设视孔盖。由附表F-1，选取A=100mm。（2） 通气器齿轮箱高速运转时内部气体受热膨胀，为保证箱体内外所受压力平衡，减小箱体所受负荷，设通气器及时将箱内高压气体排出。由附表F-3，选用通气器尺寸M181.2（3）定位销 保证拆装箱盖时，箱盖箱座安装配合准确，且保持轴承孔的制造精度，在箱盖与箱座的联接凸缘上配两个定位销。由附表C-11，取销A83

14、5。（4）轴承盖 选取凸缘式轴承盖，轴承直径D在7580mm，螺栓直径为M8，数目n=4（5）启盖螺钉 在箱体剖分面上涂有水玻璃，用于密封，为便于拆卸箱盖，在箱盖凸缘上设有启盖螺钉一个，拧动起盖螺钉，就能顶开箱盖。结构参见减速器总装图，尺寸取M1016。（6）油标尺为方便的检查油面高度，保证传动件的润滑，将油面指示器设在低速级齿轮处油面较稳定的部位。 由附表F-9，选用杆式油标，尺寸M16。（7）放油孔及螺塞为了排出油污，在减速器箱座最低部设置放油孔，并用油塞和封油垫将其住。由附表F-10，选用螺塞尺寸 M201.5。（8）起吊装置 减速器箱体沉重，采用起重装置起吊，在箱盖上铸有吊耳。为搬运整

15、个减速器，在箱座两端凸缘处铸有吊钩。尺寸由附表F-11确定。 九感想1、随时保存，一分钟保存一次也是必要的2、用建模软件画2D图分为4个阶段：粗建、装配、拔模圆角倒角、导图与CAD精修。总时间基本为用CAD的2到4倍3、如果不要3D模型，圆角还是CAD比较好4、导出的图是真实投影，所以导完图后应着重注意圆角，通常需要加边。螺纹与齿轮也有问题。轴承只能老老实实手画，不能用inventor剖5、导图时不止要保存，还要不断备份。因为图崩了的话，模型有可能跟着崩6、合理的建模方式可以发挥参数化建模的作用7、复杂形体即使参数化建模，改动时也会蹦出一批定位尺寸错误，所以事先计算好是很有必要的8、inventor镜像装配是不带约束的9、螺纹连接的剖视靠理解10、转为pdf进行打印可有效避免线性错误11、加工方式决定细节十参考文献1 赵卫军.2010.机械设计基础课程设计.北京.科学出版社.2 陈晓南.2007.机械设计基础.北京.科学出版社.3 唐克中，朱同钧.2009.画法几何及工程制图.北京.高等教育出版社.4 任金泉.2003.机械设计课程设计.西安.西安交通大学出版社21