E带式输送机传动装置

《E带式输送机传动装置》由会员分享，可在线阅读，更多相关《E带式输送机传动装置（22页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、机械设计课程设计说明书设计题目 : 一带式输送机传动装置设计指导班级目录1/22第一部分传动方案拟定第二部分电动机的选择第三部分运动参数及动力参数计算第四部分传动零件的设计计算第五部分轴的设计计算第六部分 轴承的选择及校核计算第七部分 键联接的选择及校核计算第八部分 联轴器的选择第九部分 润滑及密封第十部分箱体及附件的结构设计和选择第十一部分设计小结第十二部分参考资料2/221、传动方案拟定设计一带式输送机传动装置1.1 工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载启动。减速机小批量生产，使用期限 10 年，两班制工作。运输带允许速度误差 5%。带式输送机的传动效率为 0.96。1.2 原始数据：题

2、号输送带的输送带的输送带滚牵 引 力速度筒的节圆F/KNv/m.s -1直径直径D/mm1-E1.81.5220方案由题目所知传动机构类型为： V 带传动与齿轮传动的结合。传动简图如下：2、电动机选择2.1 电动机类型和结构选择因为运输机的工作条件是：连续单向工作，工作时有轻微振动。所以选用常用的 Y 系列三相异步电动机。此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。2.2 电动机容量的选择1）工作机所需功率PwPw = Fv(kw10002）电动机的输出功率3/22P0 = Pw(kw由电动机至输

3、送带的传动总效率为：=312345式中：1 、2、3 、4 、5 分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器、卷筒的传动效率。查表 3-1(P13：取1 =0.96、2 =0.99、3 =0.97、 4 =0.99、 5 =0.96则：=0.960.9930.970.990.96=0.8587所以：电动机的输出功率P0 =Fv=18001.5=3.144(kw100010000.85872.3确定电动机输出转速n w = 100060v =1000 60 1.6 =138.90 r/mind220根据表 3.2138.90=833.4 2778 r/min根据容量和转速，由表17-7P178）查出二

4、种适用的电动机型号： 1Y112M-4414402.22.32Y132M1-649602.02.0综合考虑初选电动机型号为Y112M-4，电动机额定功率 4KW，满载转速 1440 r/min ，电动机中心高度为112mm。.3、计算传动装置的运动和动力参数3.1 确定传动装置的总传动比和分配级传动比由选定的电动机满载转速 n0 和工作机主动轴转速 nw可得传动装置总传动比为：i= n0 = 1440 =10.37n w138.90总传动比等于各传动比的乘积：查表得：1 =0.962 =0.993 =0.974 =0.995 =0.96P0 =3.144 kwn w =138.9r/min4/

5、22i=ii0式中 i0 和 i 分别为带传动和减速器的传动比）分配各级传动装置传动比：根据表 3.2P14），取 i 0 =3.0 普通 V 带 i7 ）因为： i =ii 0所以： ii=10.37 =3.457i03.03.2 计算各轴的转速：高速轴 I：n01440=480r/min）n1 =3.0i 0低速轴 : n2 = n1 =480138.9r/min）i 3.457卷筒轴： n3 =n2 =138.90r/min ）3.3 计算各轴的功率：高速轴的输入功率：P1 P001 =P01 =40.96=3.84KW）低速轴的输入功率：P2 P112P1233.84 0.99 0.9

6、7=3.688KW ）卷筒轴的输入功率 ：P3 P223= P2243.688 0.99 0.99式中=3.615KW ）01、 12、23 分别为相邻两轴的传动效率01= 1、 12= 23、 23= 24）3.4 计算各轴的输入转矩：电动机轴输出转矩为：轴：T19550P=9550 3.84=76.4 N m1n1480轴：T 29550P2=95503.688=253.57 N mn2138.9卷筒轴：T39550P33.615248.55 Nmn39550138.94、传动零件的设计计算4.1 V 带的设计初选电动机型号为Y112 M4i =10.37i =3.457n1 =480r/

7、min）n3 = n2 =138.9 r/min）5/221确定输送机载荷Pd由课本表 6-6 P77）查得工况系数 K A =1.3Pd = K A P =1.34=5.2 kw 2选取 V 带型号根据 Pd=5.2kW 和 n0=1440 r/min ，由 课本图 6-10P80）确定为 A 型 V 带。3确定带轮直径 d1 ,d21) 选小带轮直径 课本参考表 6-7 和图 6-10 选取 d1 =95 mm2) 验算带速 vv =d1n1=951440 =7.16m/s601000601000=3 95 (1-0.01=282.15mm, 由课本表 6-8 取标准值 d 2 =280

8、mm4) 计算实际传动比 ii = d 2 = 280 =2.947d1955) 验算传动比相对误差理论传动比 i 0 =3.0传动比相对误差i0i=1.77%i 04定中心距 a 和基准带长 L d1) 初定中心距 a00.7 d1 d2 ） a02d1 d 2 ）262.5 a0750按要求 a0 可取 500mm；2) 计算带的基准长度 Ld 0L d 02 a0 + d1d 2 ）+ ( d2d1 ) 224a0L d 02 500(95 280)(28095) 2=1606mm24500取表 6-2 课本 P66）标准值 1600mm3) 计算中心距 a1 =0.962 =0.993

9、 =0.974 =0.99P1 =3.84KW ） P2 =3.688KW）P3=3.6152) 确定各修正系数功率增量 P0 查表 6-4 得 P0 =0.17(kw 包角系数 k 查表 6-9 得 k =0.9447 长度系数 kL 查表 6-2 得 kL =0.993) 确定 V 带根数 zzPd=5.2=4.07P0 )k k L(P0(1.195 0.17) 0.9447 0.99选择5根A型V带；7确定单根 V 带出拉力 F0查表 6-3单位长度质量 q =0.10 kg/mF0 =500Pd2.5qv2(k1)vz=50055.2( 2.51)0.1 7.162 =123.62

10、N7.160.958计算压轴力FQ 2zF0 sin1 =25 123.62sin(158.67)22=1214.85 N9带轮结构设计小带轮 d1 =95mm采用实心式结构大带轮 d2 =280mm采用孔板式结构计算带轮轮宽 B查表 6-10 ：B=z1）e +2 f=51 ）15210 =80mmd1 =95mmv =7.16m/s满足速度要求5m/s v 25 m/s）d2 =280 mm1.77%120 合格P0 =1.195(kwP0 =0.17(kwk =0.9447kL =0.99取 z =5q =0.10kgF0 =123.62NFQ1214 .85N8/22的接触疲劳极限H

11、lim 2由 HB2 200HBS ，从表 8-7插值得H limH lim 2 =510Mpa6） 应力循环次数N 60 nt h60 480 / 3.455 16 300104.010 87）接触疲劳寿命系数 K HN6 N 0N30( HBS) 2.49.99 106N 0因 NN0,故 KHN=1 8） 计算许用应力 H由表 8-6 取安全系数 SH=1.0 HK HNHlim510MPaSH9 ZH =2.457，1.41,1.45试算小齿轮分度圆直径 d1d132KT1u 1( zE zH) 2duH321.276.4 3.45512.5189.8258.93mm1.01.41()

12、3.455510计算模数m nd1cos58.93 cos152.589mmz1223按齿根弯曲疲劳强度设计1) 由表 8-8，查得齿形系数YFa12.74, YFa22.2322) 由表 8-9,对小齿轮 HB1 240HBS ，大齿轮HB2 200HBS ，插值得F lim 1195MPaF lim 2181.67MPa3) 由表 8-6 取安全系数 SF=1.3，计算弯曲疲劳寿命系数94106K FNN因为 N4 1084106 ，故 K FN1许用应力B=80mm8 级精度小齿轮 45 钢调质HB1240HBS大齿轮 45 钢正火HB2200HBS合格z120z269合格9/22K F

13、NF lim 1150MPa F 1SFK FNF lim 2139.77MPa F 2SF4) 比较Y Fa10.018267 F 1Y Fa 20.015969 F 2前者较大Y10.875120由此可得，m32KT1Y cos3(YF1) 1.760mmd z12 F14 决定模数因为 m n2.589mm 取 m n3.25.mmmn ( z1 z2 )147mm5计算中心距：a2cos6修正螺旋角：mn (z1z2 )3.25(2069)arccosarccos10.32a21477 端面模数 mtmn3.31cos10.36 主要几何尺寸计算1) 计算分度圆直径 d1 、 d 2

14、，齿顶圆直径 da1 、 da2 ，齿轮中心距 a ，齿宽 b1、 b2d1mz166mmd 2mz2228mmd a1d12m 72.6mmd a2d 22m 234.6mmb2d d166mmb1b22 68mm6 计算节圆速度v =d1 n1=66 480 =1.658 m/s6010006010008 级精度可以，前面选择正确。7载荷变动小，不需静强度校核8结构设计K=1.2T176.4Nmd =1H 2 =510Mp10/2245mm。轴承处：d 2 =30mm；轴承处：轴承受径向力，选用大齿轮采用孔板式小齿轮与轴制成齿轮轴5. 轴的设计及计算 5.1 高速齿轮轴设计1估算轴的基本直

15、径选用45 钢，调质处理，估计直径d 100mm 由表12-1查 得 b650MPa 查 表 取 A0118 P164 表 16-9 该段轴径取深沟球轴承，为便于装拆，轴承内径应大于油封处轴径，并符合轴承标准内径，取轴径 d3 =35mm，初选轴承型号 6207，两端相同；齿轮与轴承之间设一轴肩，两端相同。轴径取 d4 =40mm；齿轮处取齿根圆直径为轴径。3确定各轴段长度带轮处：带轮轮毂宽为 80mm 为保证轴端挡圈能压紧带轮，取轴段长 L1 76mm；油封处：为便于轴承端盖的拆装及对轴承加润滑脂，取轴承端盖外端面与带轮左端面间距 15mm，取轴承右端面与轴承盖外端面间距为30mm故该段轴长

16、为 L2由轴承基本尺寸可知L317mm,两端对称；齿轮与轴承之间长度取17mm，两端相同；L4。齿轮=17mm处：齿轮轮毂宽度为68mm为保证套筒能压紧，故该处轴长为L5=66mm 。全轴 长 ：764517217266255mm 。4传动零件的周向固定及其他尺寸带轮处采用A 型普通平键，键 87 GB1095-11/221990,GB1096-1990）键长选择比带轮宽度稍短，选70mm为.加工方便，参照 6207 型轴承安装尺寸，轴上过渡圆角半径全部取 r=1mm轴端倒角为 2 45 5轴的受力分析1) 求轴传递的转矩 T1 7.64 10 4 Nmm2) 求轴上作用力齿轮上圆周力T27.

17、6410 4NFt 1662315.15d1 / 2齿轮上的径向力Fr1Ft 1 tant2315.15tan 20.45824.65N11轴向力：Fa1Ft 1 tan2315.15 tan 10.3620.34N11m=3.25mmFr 1824.653)求支反力 F BHF AHN22412.33FBVF AVFt12315.151157.575N22求弯矩M CHFAH( L3L4L5 )F AH53,5222.20610 4 NmmM CVF AV53.5 6.19310 4 Nmm求合成弯矩 M CM 2 CHM CV26.574104 Nmm4)按当量弯矩校核轴的强度d1 =66

18、mm齿轮右端面与轴之间的截面弯矩较大是一个危险d2 =234mm截面，对其校核，该处d40mm 轴的最大弯矩为M C6.57410 4 Nmm ，截面弯矩根据三角形相似求得取 b168mmM截面 =b266mmL3L 4220.520.54M CL 3L5M C 53.56.57453.52.51910NmmL 42当量弯矩。视=0.59，T=76400NmmM e截面M22104Nmm截面（ T） 5.16对于 45 钢， b650MPa ,1 w59MPa12/22e截面M e截面5.161048.06MPa 1w , 满足强度要0.1d 30.1403求，轴径小处 d25mmM eT0.

19、597.6410 44.50810 4 NmmM eM e4.508104ed 3 / 32 bt( d t ) 2 / 2d253 / 328 3.5(253.5)2 / 2 25W=35.35Mpad5.2 低速轴的设计1. 估算轴的基本直径选用 45 钢，正火处理估计直径d100mm 由表 12-1 查 得 b 600MPa 查 表 取 A0 118 45 号 钢118107，取最大）d1183 3.68835.20 mm 由于该处装联轴器且一键槽138.9估 值 径 应增 大5%即 d1.0535.2036.96mm 取 值d 38mm初选联轴器 GY5； 2. 初定各轴段直径联轴器处

20、：按传递转矩估算的基本直径 D1 38mm；油封处：设轴肩且要求满足油封标准取轴径为 D 2 =44mm；轴承处：轴径应稍大于油封处并符合滚动轴承的标准内径取轴径为 D 3 =50mm，两端相同，选用 6210 型轴承；齿轮处：稍大于轴承处轴径取标准直径 D 4 53mm；轴环处：齿轮左端用轴环 定 位 ， 按 齿 轮 处 轴 径 53mm 由 轴 环 高 度 h=20.070.1 ） 53 3.71 5.3mm取 a=4.5mm故轴径取 D 5 62mm；左端轴承轴肩处：为便于拆卸，轴肩高度不能过高按 6210 型轴承安装尺寸故取轴肩高度为 3mm故轴径为 =56mm。3. 确定各轴段长度联

21、轴器处：联轴器 求轴传递的转矩 T2253.57Nm253.5710 3 Nmm2) 求轴上的作用力，齿轮上的圆周力Ft 22T22 228.57 103=2005Nd 2228T17.6410 4 Nmm齿轮上的径向力Ft 2tan n2005 tan 20729.76 NFr 2cos1Ft 12315.15 N轴向力：t20.45Fa2tan2005 tan 10.3537.23NFr 1824.65 NFa21cos3) 求支反力 FAHFBHFr 2364.88NFt 221002.5NF AVFBV2求弯矩( L4FBHF AH 412.33NM CHFAH1L38) FAH56

22、2.043 10 4 NmmFAV2FBV1157.575NM CVF AV565.61410 4 Nmm合成弯矩 M C =M CH2M CV25.97410 4 Nmm4) 按当量弯矩校核轴的强度C处当量弯矩最大故对此校核该处d48mmM CH1.2 104 Nmm14/22M CeM C2(T ) 25.974 2(0.59 25.357) 21 104=16.109104 Nmm45 钢， b600MPa ,1 w55 MPaM Ce16.109104Ce0.153 310.821MPa0.1d 3轴径最小处 d38mm为危险截面，需校核M eT0.59253.5710314.961

23、104 NmmM eM eed 3 / 32 bt (dt ) 2 / 2dW14.96110432.13MPa383 / 32124(384)/ 2 386. 轴承的选择及校核计算 6.1 高速轴处1) 初步计算当量动载荷 P轴承在工作过程中只受合力 P f p ( X Y ) 824.65 N根据条件轴承预计寿命 L10 h 2 8 300 10 48000 h 温度系数 f t 1,载荷系数 f p 1计算额定动载荷f t P60n824.6560 4801C(L h)48000)(3f p106101106=9186.45N选 6207 型轴承 Cr25500 NL10 h106C)

24、h =10 625500 3h60n()P60 480824.65=1026642h48000h 选用轴承合格6.2高速轴处计算当量动载荷 P轴承在工作过程中只受合力Pf p ( X Y ) 729.76N计算额定动载荷ft P60n729.76 60138.91CL10 h)f p(1(10648000)3106=5377.06N选用 6210 型轴承 Cr 35000 NL10 h106( C )h =106( 35000 ) 3 h60nP60138.9729.76=13237637h48000h选用轴承合格7. 键连接的选择及验算 7.1 高速轴处M C6.57410 4 Nmme截面

25、1 w满足强度要求e1w 满足强度要求15/22轴段 直 径 为25mm 轴 长为80 ， 选 用A 型 平 键87 齿轮：传动件圆周速度小于12m/s，采用油池L250mmL332mm润滑，大齿轮浸入油池一定深度，齿轮运转时把润滑油带到啮合区，甩到箱壁上，借以散热，对于单机减速器浸油深度为一个齿全高，油量L466mmL510mm0.350.75L/kw ，根据运动粘度查表16-1轴承的润滑2轴承润滑：选用 ZL-2 号通用锂基润滑脂密封轴承用轴承盖紧固，已知轴承用脂润滑，且轴圆周速度属于低速范畴，因此这里可以使用毡圈油封。毡圈油封结构简单，摩擦较大，易损耗，应注意及时更换。10. 箱体设计为

26、保证减速器正常工作，应考虑油池注油，排油面高度，加工及装拆检修，箱座的定位，吊装等附件的设计5) 检查孔：为检查传动件的啮合情况并向箱内注入润滑油，应在箱体的适当位置设置检查孔，平时检查孔盖板用螺钉固定在箱盖上。6) 通气器：保持箱内外压力平衡，避免使润滑油渗漏因而设置通气器。7) 轴承盖：固定轴系部件的轴向位置并承受轴向载荷轴承座孔两端用轴承盖封油，采用嵌入式轴承盖。8) 定位销：保证拆装箱盖时，能够正确定位，保持轴承座孔制造加工时的精度应在精加工轴承孔前，在箱盖与箱座的连接凸缘上配装定位销，采用非对称布置。9) 油面指示器：采用油标尺检查箱内油池面的高度经常保持油池内有适量的油。10) 放

27、油螺塞：在箱座底部，油池的最低位置处开设放油孔，平时用螺赛堵住。11) 启箱螺钉：为方便开启平时用水玻璃或密封胶连接的箱体剖面，增设启箱螺钉在启盖时旋动螺钉将箱盖顶起。12) 起吊装置：为便于搬运在箱体设置起吊装L719mmT2253.57103 NmmFt 22005NFr 2729.76NFAHFBH364.88NFAVFBV1002 .5 NM CH2.043104 Nmm17/22置吊环或吊钩等。13) 密封装置：在伸出轴与端盖之间有间隙，必须安装密封件，以防止漏油和污物进入机体内。14) 中心距 a 147mm箱体结构尺寸选择如下表：查阅 5-1,5-2,5-3P23）M C5.97

28、410 4 NmmM Ce16.109104 NmCe10.821MPa1 w 满足强度要求M e14.96110 4 Nmme 32.13MPae1w 满足强度要求P824.65NL10 h48000 hC9186.4 N选用轴承合格18/22P729.76 NC 5377.06N选用轴承合格选用键合格选用键合格19/22选用键合格选用联轴器合格润滑油牌号为工业式齿轮油L-CKC100ZL-2 号通用锂基润滑脂20/22名称符号尺寸 mm）机座壁厚8机盖壁厚18机座凸缘厚度b12机盖凸缘厚度b112机座底凸缘厚度P20地脚螺钉直径dfM20地脚螺钉数目n4轴承旁联结螺栓直径d116机盖与机座联接螺栓直径d212轴承端盖螺钉直径d38窥视孔盖螺钉直径d46定位销直径d8df ，d1, d2 至外机壁距离C126，22，18d1， d2 至凸缘边缘距离C220，16轴承旁凸台半径R120凸台高度h根据低速级轴承座外径确定，以便于扳手操作为准外机壁至轴承座端面距离l154大齿轮顶圆与内机壁距离110齿轮端面与内机壁距离210机座肋厚m168轴承端盖外径D265，80轴承旁联接螺栓距离s尽量靠近，以Md1和 Md2互不干涉为准，一般 s=D221/2211. 设计小结：通过这次课程设计，让我懂得了很多东西，我们在课堂