带式输送机传动装置（二级展开式圆柱齿轮减速器）课程设计计算说

目录

一、初步设计………………………………………………………………03 1、设计任务书 ……………………………………………………………03 2、原始数据 ………………………………………………………………03 3、传动系统方案的拟定 …………………………………………………03 二、电动机的选择…………………………………………………………04 1、电动机的容量选择 ……………………………………………………04 2、确定电动机转速 ………………………………………………………04 3、电动机型号的选定 ……………………………………………………04 三、计算传动装置的运动和动力参数……………………………………05 1、传动比的分配 …………………………………………………………05 2、计算总传动比 …………………………………………………………05 3、各轴转速、输入功率、输入转矩的计算 ……………………………05 四、传动件设计计算………………………………………………………06 1、高速级斜齿轮的设计计算 ……………………………………………06 2、低速级斜齿轮的设计计算 ……………………………………………12 五、轴的设计………………………………………………………………17 1、高速轴的设计 …………………………………………………………17 2、中间轴的设计 …………………………………………………………21 3、低速轴的设计 …………………………………………………………26 六、滚动轴承的寿命校核…………………………………………………30 1、高速轴上轴承的寿命计算 ……………………………………………30 2、中间轴上轴承的寿命计算 ……………………………………………31 3、低速轴上轴承的寿命计算 ……………………………………………32 七、平键联接的选用和计算………………………………………………33 八、减速器润滑方式………………………………………………………34 九、减速器箱体及附件的设计……………………………………………34 十、设计体会与小结………………………………………………………35 十一、参考文献……………………………………………………………35

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一、初步设计

题目：带式输送机传动装置（二级展开式圆柱齿轮减速器）。 1.设计任务书

（1）工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，空载启动，室内工作，有灰尘，环境最高温度35℃； （2）使用折旧期：8年；

（3）检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修； （4）动力来源：电力，三相交流电，电压380/220V； （5）运输带速度容许误差：±5%； （6）制造条件及生产批量：小批量生产。 2.原始数据

题 目 参 数 运输带工作拉力F/N 运输带工作速度v/(m/s) 卷筒直径D/mm 2800 1.4 350 6 注：运输带与卷筒之间卷筒轴承的摩擦影响已经在F中考虑。 3.传动系统方案的拟定

（二级展开式圆柱齿轮减速器带式运输机的传动示意图）

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二、电动机的选择

选择电动机依据：功率P，转速n 1、电动机的容量选择

工作机功率 ：Pw=FV/1000（kw）=280031.4/1000(kw)=3.92kw 其中已知：F——输送带拉力（N） V——输送带速度（m/s） 电动机需要功率： Pd= Pw/η(kw)=3.92/0.9(kw)=4.36kw

η3……低速级联轴器效率0.99 η4……III轴轴承效率0.98 η5……低速级齿轮啮合效率0.98 η6……II轴轴承效率0.98 η7……高速级齿轮啮合效率0.98 η8……I轴轴承效率0.98 η9……高速级联轴器效率0.99

35???0.99?0.98?0.9 ???????1234567故传动装置总效率：

2、确定电动机转速

因：V=(π2D2nw)/6021000(m/s)

故：nw=(V26021000)/π2D(r/min) =76r/min

其中：V——输送机工作速度 (m/s) D——卷筒直径 (mm) 3、电动机型号的选定

根据推荐选用三相鼠笼异步电动机，Y系列，同步转速为1500 r/min的电动机；

根据电动机类型、容量和转速，选定电动机型号为Y132S-4。其主要性能如下：

表12-1 Y系列（IP44）电动机的技术数据

电动机型号 额定功率（kw） Y132S-4 5.5 满载转速(r2min-1) 1440 2.2 2.3 堵转转矩 最大转矩 质量（kg） 68 - 3 -

由表资料【1】P168表12-3查得电机中心高H=132㎜。轴伸出部分用于装联轴器段直径与长度分别为：D=38㎜,E=80㎜. 三、计算传动装置的运动和动力参数 1、传动比的分配

带式传动机的总传动比为：i=1440/76=18.95 分配传动比=i13i2 根据推荐展开式二级圆柱齿轮减速器：i1≈（1.3～1.5）i2 考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相近，取i1=4.96、i2=3.82 2、计算总传动比

因此闭式传动取高速级小齿轮齿数?1?22，大齿轮齿数?2??1?i1?22?4.96?109； 齿数比u1??2/?1?109/22?4.95；

低速级小齿轮齿数?3?28，大齿轮齿数?4??3?i2?28?3.82?107； 齿数比u2??4/?3?107/28?3.82；

实际总传动比i?u1u2??4?2/?3?1?107?109/?28?22??18.93； 核验工作机驱动卷筒的转速误差： 卷筒的实际转速n'w?nm/i?1440/18.93?76.07 转速误差

?nw?nw?n'w76.07?76??0.092%?5%nw76，合乎要求

3、各轴转速、输入功率、输入转矩的计算 （1）各轴的转速：

高速轴：n?id?1440r/min；.

ⅠnⅠ1440中间轴：nⅡ??r/min?290.32r/min；

iⅠ4.96低速轴：nⅢ?nⅡ290.32?r/min?76r/min； iⅡ3.82- 4 -

（2）各轴输入功率：

高速轴输入功率：p1?4.36?0.99?0.98?4.23kw； 中间轴输入功率：p2?4.23?0.98?0.98?4.06kw； 低速轴输入功率：p3?4.06?0.98?0.99?0.98?3.86kw； （3）各轴的输入转矩：

363T1?9550?p1/n1?9.55?10?4.23/1440?28.05?10N?mm10高速轴转矩：；

中间轴转矩：T2?9550?10p2/n2?9.55?10?4.06/290.32?132.55?10N?mm；

363T3?9550?10p3/n3?9.55?10?3.86/76?485.04?10N?mm； 低速轴转矩：

363（4）各轴运功动力参数列入下表：

轴名称 高速轴 中间轴 低速轴 功率(kw) 4.23 4.06 3.86 转速(r/min) 1440 290.32 76 转矩(N?mm) 28.05?10 132.55?10 485.04?10 333四、传动件设计计算

(一)高速级斜齿轮传动的设计计算 （1）选精度等级、材料及齿数

1.材料选择：小齿轮选用40Cr(调质)，硬度为280HBS,.大齿轮选用45号钢（调质），硬度为240HBS.而这材料硬度差为40HBS，两者皆为软齿面。 2.运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。 3.选小齿轮齿数Z1?22,大齿轮齿数Z2?109。 4.初选螺旋角：??14。 （2）按齿面接触强度设计

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