[优秀毕业设计精品] 铸钢车间型砂传送带传送装置设计.doc

设 计 计 算 及 说 明结 果一 设计任务书1.1 题目：铸钢车间型砂传送带传送装置设计。1.2 任务：（1）减速器装配图（0号） 1张 （2）低速轴零件图（2号） 1张（3）低速级大齿轮零件图（2号） 1张 （4）设计计算说明书 1份（9）草图 1份1.3 传动方案：图（1）传动方案示意图1电动机 2V带传动 3展开式双级齿轮减速器4连轴器 5底座 6传送带鼓轮 7传送带(各轴代号见第六页)1.4 设计参数： （1）传送速度 V= 0.7 m/s （2）鼓轮直径 D= 300 mm （3）鼓轮轴所需扭矩 T=900N·m1.5 其它条件：工作环境通风不良、单向运转、双班制工作、试用期限为8年(年工作日300天)、小批量生产、底座（为传动装置的独立底座）用型钢焊接。二传动方案简述2.1 传动方案说明2.1.1 将带传动布置于高速级将传动能力较小的带传动布置在高速级，有利于整个传动系统结构紧凑，匀称。同时，将带传动布置在高速级有利于发挥其传动平稳，缓冲吸振，减少噪声的特点。2.1.2 选用闭式斜齿圆柱齿轮闭式齿轮传动的润滑及防护条件最好。而在相同的工况下，斜齿轮传动可获得较小的几何尺寸和较大的承载能力。采用传动较平稳，动载荷较小的斜齿轮传动，使结构简单、紧凑。而且加工只比直齿轮多转过一个角度，工艺不复杂。2.1.3将传动齿轮布置在距离扭矩输入端较远的地方由于齿轮相对轴承为不对称布置，使其沿齿宽方向载荷分布不均。固齿轮布置在距扭矩输入端较远的地方，有利于减少因扭矩引起的载荷分布不均的现象，使轴能获得较大刚度。综上所述，本方案具有一定的合理性及可行性。2.2 电动机的选择2.2.1电动机类型和结构型式根据直流电动机需直流电源，结构复杂，成本高且一般车间都接有三相交流电，所以选用三相交流电动机。又由于Y系列笼型三相异步交流电动机其效率高、工作可靠、结构简单、维护方便、起动性能较好、价格低等优点均能满足工作条件和使用条件。根据需要运送型砂，为防止型砂等杂物掉入电动机，故选用封闭式电动机。根据本装置的安装需要和防护要求，采用卧式封闭型电动机。Y(IP44)笼型封闭自扇冷式电动机,具有防止灰尘或其他杂物侵入之特点。故优先选用卧式封闭型Y系列三相交流异步电动机。2.2.2 选择电动机容量(1)工作机所需功率Pw工作机所需功率及所需的转速<由2 P7式（2-1）> kw<由2 P7式（2-3）> r/minr/min kw式中： V -传送速度; D -鼓轮直径; T-鼓轮轴所需的功率(2) 由电动机至工作机的总效率 h<由2 P7 式（2-5）> <由2 P7表2-4>带传动V带的效率=0.940.97 取= 0.95一对滚动轴承的效率=0.980.995 取= 0.99一对齿轮传动的效率=0.960.98 取= 0.97联轴器的效率=0.990.995 取= 0.99 (3) 电动机所需的输出功率 KW(4) 确定电动机的额定功率Ped<由2 P196表20-1> 又Ped> Pd 取 P ed= 5.5 kw2.2.3 电动机额定转速的选择< 由2 P8式（2-6）> 式中: -电动机转速; iv -V带的传动比; -高速齿轮的传动比 -低速齿轮的传动比; -工作机的转速<由2 P4表2-1>展开式双级圆柱齿轮减速器传动比 =936推荐V带传动比 =24 = 802.626420.96 r/min2.2.4 确定电动机的型号一般同步转速取1000r/min或1500 r/min的电动机。 初选方案： <由2 P196表20-1>电动机型号额定功率kw同步转速r/min最大转矩额定转矩满载转速r/min质量kgY132S-45.51500 2.31440 68 2.2.5 电动机的主要参数（1） 电动机的主要技术数据 电动机型号额定功率kw同步转速r/min最大转矩额定转矩满载转速r/min质量kgY132S-45.51500 2.31440 68 （2）电动机的外形示意图 Y型三相异步电动机 （3）电动机的安装尺寸表 （单位：mm） 电机型号Y132S 型号尺 寸HABCDEF×GDGADACHDL13221614089388010×8332101353154752.3 总传动比的确定及各级传动比的分配2.3.1 理论总传动比 nm : 电动机满载转速2.3.2 各级传动比的分配(1)V带传动的理论传动比初取2.33 （由2 P4表2-1） (2)两级齿轮传动的传动比 (3)齿轮传动中，高低速级理论传动比的分配取，可使两极大齿轮直径相近，浸油深度接近，有利于浸油润滑。同时还可以使传动装置外廓尺寸紧凑，减小减速器的轮廓尺寸。但过大，有可能会使高速极大齿轮与低速级轴发生干涉碰撞。所以必须合理分配传动比，一般可在中取，要求d2 l - d2h2030 mm。 （由2 P9图2-2）取 ，又 4.37，2.4 各轴转速，转矩与输入功率2.4.1 各轴理论转速设定：电动机轴为0轴，高速轴为轴，图（1）左侧中间轴为轴，图（1）中间低速轴为轴，图（1）右侧联轴器为IV轴(1)电动机 r/min(2)轴 r/mim(3)轴 r/min(4)轴 r/min2.4.2 各轴的输入功率(1)电动机 kw(2)轴 kw(3)轴 kw(4)轴 kw2.4.3 各轴的理论转矩(1)电动机 (2)轴 N·mm(3)轴N·mm(4)轴 = N·mm2.4.4各轴运动和动力参数汇总表轴号理论转速（r/min）输入功率（kw）输入转矩(N·mm)传动比电动轴14405.53.648×1044.33第I轴6185.2258.074×1044.37第II轴1415.0183.3987×1053.17第III轴444.81810.457×105三、传动设计3.1 V带传动设计3.1.1 原始数据电动机功率 kw电动机转速 r/minV带理论传动比2.33单向运转、双班制、工作机为带式运输机3.1.2 设计计算（1） 确定计算功率PcaPca =KA·Pd根据双班制工作，即每天工作16小时，工作机为带式运输机，<由1P156表8-7> 查得工作系数KA=1.2Pca =KA×Pd=1.2×5.5= 6.6 kw（2）选取普通V带带型根据Pca，nd确定选用普通V带B型。 （由1P157图8-11）（3）确定带轮基准直径 dd1和dd2a. 初选 小带轮基准直径=140mmb验算带速 5m/s< V <20m/s m/s 5m/s<V<25m/s带的速度合适。 c. 计算dd2dd2 mm<根据1P157表8-8> 圆整dd2 =355 mm（4）确定普V带的基准长度和传动中心距根据0.7（dd1+dd2）< a 0< 2（dd1+dd2）346.5mm< a 0<990mm初步确定中心距 a 0 = 500mmLd = =1800.66mm<根据1P147表8-2> 取Ld = 1800 mm计算实际中心距a （5）验算主轮上的包角<由1P148式(8-6)>= 主动轮上的包角合适（6）计算V带的根数Z<由1P158式(8-22)> 得P0 基本额定功率 <由1P152表8-4a> 得P0=2.81 P0额定功率的增量 <由1P153表8-4b> P0=0.46包角修正系数 <由1P155表8-5> 得=0.93长度系数 <由1 P146表8-2> 得=0.95= =2.28 取Z=3根 （7）计算预紧力 F0<由1P158式(8-27)> 得qV带单位长度质量 <由P1471 表8-3> q=0.10 kg/m=187 N 应使带的实际出拉力 （8）计算作用在轴上的压轴力FP<由式1 P158(8-24)> 得=1095 N3.1.4带传动主要参数汇总表带型LdmmZdd1mmdd2mmammF0NFPNA1800314035550018710953.1.3 带轮材料及结构（1）带轮的材料带轮的材料主要采用铸铁，常用材料的牌号为HT150或HT200( 2 ) 带轮的结构 带轮的结构形式为孔板式，轮槽槽型B型小带轮结构图 大带轮结构图3.2 高速级齿轮传动设计3.2.1原始数据输入转矩= N·mm小齿轮转速=618 r/min齿数比=由电动机驱动单向运转、双班制工作、工作寿命为8年、工作机为带式运输机、载荷较平稳。（设每年工作日为260天）3.2.2设计计算一 选齿轮类、精度等级、材料及齿数1 为提高传动平稳性及强度，选用斜齿圆柱齿轮；2 因为运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度；3 为简化齿轮加工工艺，选用闭式软齿面传动小齿轮材料：45号钢调质 HBS1=220接触疲劳强度极限MPa （由1P209图10-21d）弯曲疲劳强度极限 Mpa （由1P209图10-20c）大齿轮材料：45号钢正火 HBS2=190接触疲劳强度极限 MPa （由1 P209图10-21c） 弯曲疲劳强度极限 Mpa （由1 P209图10-20b）4初选小齿轮齿数大齿轮齿数Z2 = Z1= 24×4.37=104.88取1055初选螺旋角二 按齿面接触强度设计 计算公式： mm （由1P218式10-21） 1 确定公式内的各计算参数数值初选载荷系数小齿轮传递的转矩 N·mm齿宽系数 （由1P156表10-7） 材料的弹性影响系数 Mpa1/2 （由1P201表10-6）区域系数 （由1 P217图10-30）， （由1P215 图10-26） 应力循环次数接触疲劳寿命系数 （由1P207图10-19）接触疲劳许用应力取安全系数 取 MPa2 计算（1）试算小齿轮分度圆直径=62.0mm（2）计算圆周速度 2.0m/s（3）计算齿宽b及模数mnt mmb/h=10.97（4）计算纵向重合度（5） 计算载荷系数 使用系数 <由1P193表10-2> 根据电动机驱动得 动载系数 <由1P210表10-8> 根据v=2.0m/s、 7级精度 按齿面接触强度计算时的齿向载荷分布系数 <由1P196表10-4> 根据小齿轮相对支承为非对称布置、7级精度、=0.8、 mm，得 =1.291 按齿根弯曲强度计算时的齿向载荷分布系数<由1P198图10-13> 根据b/h=10.97、 齿向载荷分配系数、<由1P195表10-3> 假设，根据7级精度，软齿面传动，得 =1×1.1×1.4×1.291=1.988（6） 按实际的载荷系数修正所算得的分度圆直径 <由1P204式(10-10a)> 三 按齿根弯曲强度设计 <由1P201式(10-5)>1 确定计算参数（1）计算载荷系数K （2）螺旋角影响系数 <由1P217图10-28> 根据纵向重合系数，得0.88（3）弯曲疲劳系数KFN<由1P206图10-18> 得 （4）计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S=1.4 <由1P205式(10-12)>得（5）计算当量齿数ZV，（6）查取齿型系数YF 应力校正系数YS<由1P201表10-5> 得 （7）计算大小齿轮的 并加以比较比较<所以大齿轮的数值大，故取0.0188。2 计算=1.85mm四 分析对比计算结果对比计算结果，取=2已可满足齿根弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的d1=66.65mm来计算应有的 取33 取144需满足、互质五 几何尺寸计算1 计算中心距阿a将a圆整为182mm2 按圆整后的中心距修正螺旋角3 计算大小齿轮的分度圆直径d1、d2 67.864mm>66.65mm296.136mm4 计算齿轮宽度b =54.29mm 圆整后 55mm 60 mm六 验算< 100N /mm 与初设相符 设计符合要求3.3 低速级齿轮传动设计3.3.1原始数据输入转矩= N·mm小齿轮转速=141 r/min齿数比=由电动机驱动单向运转、双班制工作、工作寿命为8年、工作机为带式运输机、载荷较平稳。（设每年工作日为260天）3.3.2设计计算一 选齿轮类、精度等级、材料及齿数1 为提高传动平稳性及强度，选用斜齿圆柱齿轮；2 因为运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度；3 为简化齿轮加工工艺，选用闭式软齿面传动小齿轮材料：45号钢调质 HBS3=220接触疲劳强度极限MPa （由1P209图10-21d）弯曲疲劳强度极限 Mpa （由1 P209图10-20c）大齿轮材料：45号钢正火 HBS4=190接触疲劳强度极限 MPa （由1 P209 图10-21c） 弯曲疲劳强度极限 Mpa （由1 P209图10-20b）4初选小齿轮齿数大齿轮齿数Z4= Z3= 28×3.17= 88.76取895初选螺旋角二 按齿面接触强度设计 计算公式： mm （由P2181式10-2