带式输送机的传动系统设计 机械设计课程设计

机机械设计课程设计

设计说明书

设计“带式输送机的传动系统”

机械设计课程设计计算说明书

一、传动方案拟定 (2)

二、电动机的选择 (2)

三、运动、动力学参数计算 (4)

四、传动零件的设计计算 (5)

五、轴的设计 (13)

六、轴承的寿命校核 (26)

七、键联接强度校核计算 (28)

八、润滑方式，润滑剂以及密封方式的选择 (29)

九、减速箱体结构尺寸 (30)

十、设计小结 (31)

十一、参考文献 (32)

计算过程及计算说明 一、传动方案拟定

设计二级圆锥-圆柱齿轮减速器

工作条件：

带式输送机在常温下连续工作、单向运转；空载启动，工作载荷较平稳；输送带工作速度v 的允许误差为±5%；二班制（每班工作8h ），要求减速器设计寿命为8年，大修为2～3年，大批生产；三相交流电源的电压为380/220 V 。

（1） 原始数据：运输机工作周转矩F=3100N ；带速

n=45r/min 滚筒直径D=340mm

二、电动机选择

1、电动机类型的选择： Y 系列三相异步电动机

2、电动机功率选择： （1）工作机所需功率：

P W =FV/1000

因为60/D V n π= ，把数据带入式子中得n=45r/min,所以 P W =3100×0.8/1000=2.48kW (2)

1）传动装置的总效率： η

总

=0.99×0.9405×0.9603×0.9801×0.9504

注释及说明

F=3100N

n=45r/min D=340mm

P η

=

=13.11 MPa

过盈配合处由手册查得过盈配合处的89.1,63.2≈≈τσK K ; 轴按车削加工，查得表面质量系数为92.0==τσββ；尺寸系数78.0=σε；扭转尺寸系数74.0=τε。

所以轴在截面IV 右侧的安全系数为

故该轴在截面IV 右侧的强度也是足够的。本题因无大的瞬间时过载及严重的应力循环不对称性，故可略去静强度校核。

中间轴的设计（Ⅱ轴）

轴端齿轮的分度圆直径

由前面的中高速级齿轮设计可知： 小圆柱齿轮的分度圆直径：d 1=76 mm 大圆锥齿轮的大端分度圆直径：d 2=270 mm 轴的材料的选择

取轴的材料为45优质碳素结构钢，调质处理。 轴的最小直径

根据资料可初步估算轴的最小直径，

3

min 0=I I

P d A n

式中：0A —最小直径系数，由表12-3按45钢查得0112=A 2P —中间轴的功率（KW ），由表3-6可知：

P 2=2.78 KW

2n —中间轴的转速（r/min ），由表3-6可知：

n 2=180 r/min

因此： d min =A 0

=112

=27.8 mm 轴的结构设计

拟定轴上零件的装配方案

中间轴的装配方案如下图7.6所示：

中间轴的结构与装配

根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度

①输出轴的最小直径显然是安装滚动轴承处轴的直径-I II

d 和-V VI d 。因滚动轴承同时受径向力和轴向力的作用,由表10-2可选3型圆锥滚子轴承。由表13-1中参照工作要求并根据d min =27.8，由轴承产品目录中可初步选取0基本游隙组、标准精度级的单列圆锥滚子轴承30306，其基本尺寸资料如上表7.5所示。由表可知该轴承的尺寸为， d ⨯D ⨯T=30 故。d Ⅰ-Ⅱ=d Ⅴ-Ⅵ=30mm

②为了使封油环可靠地夹紧圆柱齿轮和圆锥齿轮，与圆柱齿轮配合的轴Ⅱ-Ⅲ段应小于其齿宽2mm ，与圆锥齿轮配合的轴Ⅳ-Ⅴ段也应小于其轮毂2mm 。故：

L Ⅱ-Ⅲ=B-2=69-2=67mm

28mm 2-302-===-轮毂L L V IV

由前面的低速轴设计知：低速轴的两轴承之间的长度57+57+7+67+39=227mm

而： L Ⅱ-Ⅲ+L Ⅲ-Ⅳ+L Ⅳ-Ⅴ=67+4+28=99mm 轴承的宽度为20.75mm

mm d II I 28=-，半联轴器的长度mm L 44=，与轴配合的毂孔长度130=L mm 。

轴的结构设计

拟定轴上零件的装配方案

①满足半联轴器的轴向定位要求。Ⅰ-Ⅱ轴段右端需制出一轴肩，故取Ⅱ-Ⅲ段的直径

mm d III II 315.1228=⨯+=- 式中：h II —轴Ⅱ处轴肩的高度（mm ），根据文献1中P283页的知识知：定位轴肩的高度

()()0.07~0.10.07~0.116 1.12~1.6-==⨯=I II h d mm II ，故取

1.5=h mm II

左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径24=D mm 挡圈。半联轴器与轴配合的毂孔的长度130=L mm ，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不是压在轴的端面上，故Ⅰ-Ⅱ段的长度应比1L 稍短一些，现取28-=I II l mm 。

②初步选择滚动轴承。因滚动轴承同时受径向力和轴向力的作用，由表10-2可选3型圆锥滚子轴承。根据文献2中表13-1中参照工作要求并根据mm d III II 31=-，由轴承产品目录中可初步选取0基本游隙组、标准精度级的单列圆锥滚子轴承320/32，其基本尺寸资料如下表7.5所示

由已知可知该轴承的尺寸为mm mm mm T D d 175832⨯⨯=⨯⨯，故mm d d VI V IV III 32==--；而为了使滚子轴承被封油环和端盖可靠夹紧，与之配合的轴的长度要略小于轴承的宽度，因此去15--==III IV V VI l l mm ，此时便确定了Ⅲ处的轴肩高度

mm d d h III II IV III III 5.02

31322=-=-=--。为了加工的方便性，取

与小圆锥齿轮配合的轴Ⅵ-Ⅶ段的直径与与Ⅰ-Ⅱ处相同，即mm d d II I VII VI 28==--则轴肩