【正文】 P2=P1 η 1=?= KW n1=n0=973 r/min T1=9550 P0/n0 =9550? m； i0， i12， i23為相鄰兩軸的傳動比。單位 KW； T1， T2， T3為高速軸、中間軸、低速軸的輸入轉(zhuǎn)矩。 2. 運動和動力參數(shù)設計 n1， n2， n3為高速軸、中間軸、低速軸的轉(zhuǎn)速。如帶輪直徑，齒輪齒數(shù)等確定后才能計算出來，故應在各級傳動零件的參數(shù)確定后計算實際總傳動比。 nw =(8～ 40) 99=(792～ 3901) r/min 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 960 r/min，現(xiàn)將同步轉(zhuǎn)速為 960 r/min的電動機參數(shù)列在表中 : 電動機參數(shù)： Y132M16 960 r/min 西南科技大學城市學院 6 | 五、傳動裝置的運動學和動力學參數(shù)計算 1. 總傳動比 i=nm/nw =960/99= 2. 分配傳動裝置各級傳動比 分別取兩級圓柱齒輪減速器的高級、低級傳動比為 i1 i23 i12查表得知 Y型電動機技術(shù)數(shù)據(jù)，選用電動機額定功率 Ped為 3 KW。 電動機所需工作功率為： Pd ＝ Fv/1000η w＝ 1600 ＝ , η 2η 3η 5η 4η 1IIIIIIIVPdPw西南科技大學城市學院 5 | 在這里取 pd=。帶傳動能緩沖、吸收震動，過載時起安全保護的作用，但是結(jié)構(gòu)的限制使得該傳動方案不能再環(huán)境比較惡劣的環(huán)境下使用。 3. 確定傳動方案：考慮到電機轉(zhuǎn)速高，傳動功率大，將 V 帶設置西南科技大學城市學院 4 | 在高速級。 二 .傳動 裝置總體設計 方案 : 1. 組成：傳動裝置由電機、減速器、工作機組成。 繪制軸、齒輪零件圖各一張 (A2)。西南科技大學城市學院 1 | 成績 西南科技大學城市學院 City College of Southwest University Of Science and Technology 《 機械設計 》課程設計說明書 2022～ 2022 學年 第 2 學期 機電工程系 制 設計題目 ： 帶式運輸機傳動裝置設計 題目類別： 課程設計 指導教師 ： 專業(yè)班級 ： 姓 名 ： 學 號 ： 日 期 ： 2022年 6月 18日 西南科技大學城市學院 2 | 目 錄 一 . 課程設計書 .....................................................3 二 .傳動 裝置總體設計 方案 ............................................ 3 三 .電動機的選擇 .................................................... 5 四 .電動機轉(zhuǎn)速選擇 ........................................................................................................................ 5 五、傳動裝置的運動學和動力學參數(shù)計算 ................................................................................... 6 六、 V帶傳動的設計 計算 ............................................................................................................... 8 七、齒輪傳動的設計計算 ............................................................................................................. 11 八、軸的設計與校核計算 ............................................................................................................. 21 九、 鍵的選擇與校核 .................................................................................................................. 35 十、滾動軸承和聯(lián)軸器的選擇 ..................................................................................................... 37 十一、箱體及其附件設計 ............................................................................................................. 40 十二、設計感悟 ............................................................................................................................ 46 參考書目 ........................................................................................................................................ 48 西南科技大學城市學院 3 | 一 . 課程設計書 : 設計一用于帶式運輸機上的兩級展開式圓柱齒輪減速器 .運輸機連續(xù)單向運轉(zhuǎn) ,載荷變化不大，空載啟動；工作時有輕微沖擊 ,減速器小批量生產(chǎn) ,使用期限 3 年 (300天 /年 )。 設計的原始數(shù)據(jù) : 題號 參數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 運輸帶工作 拉 力（ kN） 運輸帶工作速度（ m/s） 卷筒直徑（ mm） 250 280 280 300 300 300 300 320 340 330 2. 設計要求 (A0)。 ， 6000~8000 字。 2. 特點：齒輪相對于軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻， 要求軸有較大的剛度。 其傳動方案如下： 傳動裝置示意圖 如圖所示，為第一級用帶傳動，后接兩級圓柱齒輪減速器。 三 .電動機的選擇 電動機類型的選擇 根據(jù)電動機的的工作條件，選用 Y系列三相異步電動機。 其中η w 為工作機傳動效率，對于帶式運輸機一般取ηw=~ 這里取中間值 ，傳動裝置的總效率： η =η 1η 22η 33η 4= 式中η 1為 v 帶傳動效率 η 2為滾動軸承的效率 η 3為齒輪傳動的效率 η 4為聯(lián)軸器的效率 電動機所需功率為 Pd= Pw /η =2200/= KW 因為載荷平穩(wěn)，電動機額定功率 Ped 略大于 Pd 即可。 四 .電動機轉(zhuǎn)速選擇 滿載時執(zhí)行機構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)速為 nw＝Dπ 60v1000=99r/min， 通常二級圓柱齒輪減速器為 i2=8～ 40，則總傳動比的范圍為 i=16～ 160，故電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為 nd=i i23=i 展開式二級圓柱齒輪減速器傳動比一般推薦 i12=(～ )i23 由上 i23= 注意：以上傳動比的分配只是初步的，傳動裝置的實際傳動比必須在各級傳動零件的參數(shù)。一般總傳動比的實際值與設計要求值的允許值誤差為 3%～ 5%。單位 r/min； P1， P2， P3為高速軸、中間軸、低速軸的功率。單位 N Ⅰ軸（電動機軸）： 西南科技大學城市學院 7 | P0=Pd= KW n0=nm=960 r/min T0=9550 m Ⅱ軸（高速軸）： P1=P0 P1/n1 =9550? η 12=P1 η 3= = KW n2=n1/i12 =960/= r/min T2=9550 m Ⅳ軸（低速軸）： P3=P2 η 2 P3/n3 =9550 η 34=P3 η 4= = KW n4=n3/i34 =67/1=67 r/min T4=9550 m 見表 2 為各軸運動和動力參數(shù)數(shù)值，詳細介紹各軸的功率、轉(zhuǎn)速、及轉(zhuǎn)矩等值。 確定帶輪的基準直徑 d 并驗算帶速 v 初選小帶輪的基準直徑 1d 。 計算大帶輪的基準直徑 2d 按式 (815a)計算大帶輪的基準直徑 21 2. 5 90 22 5ddVd i d m m? ? ? ?帶 根據(jù)教材表 88，圓整得 2 224dd mm? 。 計算帶的根數(shù) （ 1）計算單根 V 帶的額定功率 rP 由 1 90 960 m indd mm n r和??查表可得 0 kw? 根據(jù) 9 6 0 m in 3 .5n r i，??和 A 型帶，查表可得 0 kw?? 、 ? ? 、 ? 。 計算壓軸力 pF 壓軸力的最小值為 ? ? ? ? 10m in m in2 sin 2PF Z F ?? 1 5 5 .6 22 4 2 8 .1 6 6 s in 2 。小帶輪接電動機，1 90dd mm= 較小，所以采用實心式結(jié)構(gòu)帶輪。 m， P=，小齒輪轉(zhuǎn)速 n=960r/min，轉(zhuǎn)動比 i=，工作壽命為十年（每年工作 300 天），單班制帶式輸送機工作沖擊較小。 （ 1）帶式輸送機速度不高，選用 7級精度。 （ 3）初選小齒輪齒數(shù) Z1=20，大齒輪齒數(shù) Z2=i12 （ 1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 1）試選載荷系數(shù) Kt=； 2）由教材表 10— 7選取齒寬系數(shù) 1d?? ； 西南科技大學城市學院 12 | 3）由教材表 10— 6查得材料的彈性影響系數(shù) MP? 4）由教材圖 10— 21d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 1limH? =600 MPa ，大齒輪的接觸疲勞強度極限2limH?=550 MPa ； 5）由教材式 10— 13 計算應力循環(huán)次數(shù) hL =10 300 1 8=24000h； 91 6 0 6 0 9 7 3 2 4 0 0 0 1 .4 1 0hN n jL? ? ? ? ? ? 9 812 12 1 .4 1 0 3 1 04 .5 1NN i ?? ? ? ? 6）由教材圖 10— 19 查得接觸疲勞壽命系數(shù) 1 ? ；2 ? ； 7）計算接觸疲勞許用應力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，由上式得： ? ? 1 l i m 11 0 . 9 1 6 0 0 5461H N HH K M P aS?? ? ?? ? ? ? ? 2 l i m 22 0 . 9 7 5 5 0 5 3 3 . 51H N HH K M P aS?? ? ?? ? ? （ 2） 計算 1）試算小齒輪分度圓直徑 td1 ，代入 ? ?H? 中較小的值 ? ?2131 t EtdHKT Zudu????? ?? ? ????? 233 1 .6 6 2 .9 3 1 0 5 .5 1 1 8 9 .82 .3 2 5 81 4 .5 1 5 3 3 .5 mm?? ??? ? ? ????? 2）計算圓周速度 v