机械设计课程设计两级展开式斜齿圆柱齿轮传动

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课程设计

带式运输机传动装置设计 机械工程学院 专 业： 学 号： 任课教师： 2014年 6月27日

目录

第一章 总论 ................................................................................................................................... 1 第二章 机械传动装置总体设计 ................................................................................................... 1

2.1 拟定传动方案 ................................................................................................................... 1 2.2 传动方案简图 ................................................................................................................... 2 第三章 选择电动机类型、确定传动方案及计算参数 ................................................................. 2

3.1电动机的选择 ..................................................................................................................... 3 3.2传动比的分配及转速校核 ................................................................................................. 3 第四章 计算传动装置各轴的运动和动力参数 ............................................................................. 3

4.1传动装置的效率计算 ......................................................................................................... 4 4.2各轴功率、转速、转矩计算 ............................................................................................. 4 第五章 齿轮传动设计 ..................................................................................................................... 5

5.1 高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计 .................................................................................... 5 5.2 低速级斜齿圆柱齿轮传动的设计 .................................................................................... 9 第六章 轴的设计 ........................................................................................................................... 12 6.1 中间轴的设计 .................................................................................................................. 12 6.2高速轴的设计 ................................................................................................................... 16 6.3 低速轴的设计 .................................................................................................................. 18 第七章 轴承的校核计算 ............................................................................................................... 21

7.1中间轴承的校核 .............................................................................................................. 21 7.2高速轴承的校核 .............................................................................................................. 22 7.3低速轴承的校核 ............................................................................................................... 23 第八章 箱体结构及减速器附件设计 ........................................................................................... 25

8.1.外形尺寸 ......................................................................................................................... 25 8.2附件设计 .......................................................................................................................... 26 总结 ................................................................................................................................................ 31 参考文献......................................................................................................................................... 32

第一章 总论

带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。应用它可以将物

料在一带式输送机定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种程 带式运输机是连续输送机中的一种，连续运输机是固定式或移动式运输机中主要类型之一，其运输特点是形成装载点到装载点之间的物料流，靠着这种物料流的整体运动来完成物料从装载点到装载点之间的运输。它主要由机架、运输带、滚筒、张紧装置、传动装置等组成。其中传动装置就是把原动机的动力传递给工作机的中间设备，减速器就是传动装置中的一种。

减速器在原动机和工作机之间起匹配转速和传递扭矩的作用。减速器是一种相对精密的机械，使用的目的是降低转速、传递扭矩。按照传递级数不同可分为单级和多级减速器，是一种封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动或是齿轮—蜗杆传动所组成的独立部件。齿轮减速机具有体积小、传递扭矩大的特点，传动比分级细密，能够满足不同的使用工况，实现机电一体化，传动效率高、性能优越、耗能低。

所要设计的方案是设计带式运输机的传动装置，原始数据为：运输带的拉力F=4000N 运输带的线速度v=1.6m/s 卷筒直径D=400mm 工作条件：连续单向运转，载荷平稳；使用期限：五年，两班制；生产条件：一般规模小批量生产；运输带速度允许误差：土5%；由于电动机高速运转，故传动装置为减速机。

第二章 机械传动装置总体设计

2.1 拟定传动方案

一个传动方案的拟定，除了应满足机器的功能要求外，还应当具备工作可

靠、结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、成本低廉以及使用维护方便等特性。在拟定传动方案的时候，应多种传动方案进行对比，在结合具体情况进行设计，最后确定最终的方案。

所以根据上述数据及要求（：运输带的拉力F=4000N 运输带的线速度

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v=1.6m/s 卷筒直径D=400mm 工作条件：连续单向运转，载荷平稳；使用期限：五年，两班制；生产条件：一般规模小批量生产；运输带速度允许误差：土5%；），在以下方案中进行选择：方案一（皮带一级单级直齿圆柱齿轮传动）、方案二（皮带一级单级斜齿圆柱齿轮传动）、 方案三（两级展开式直齿圆柱齿轮传动）、方案四（两级展开式斜齿圆柱齿轮传动）、方案五（蜗轮蜗杆传动）。由于在以上各个方案中，带传动的承载能力较低，在传递相同转矩时，结构形式较其他形式来说是比较大的；蜗轮蜗杆传动的传动比大，结构紧凑但是效率较低；齿轮传动较其他形式来说装配比较复杂，但传递效率高，两级展开式斜齿圆柱齿轮传动相较于其他齿轮传动，采用两级传动，这样能够避免单级传动带来的工作不平稳的现象，并且采用斜齿轮传动，重合度高适于高速传动、运载平稳，且斜齿轮不发生根切的最小齿数小于直齿轮，且转速高的电动机传递到工作机时降速范围较大，故因选择两级减速，且斜齿轮较直齿轮的传递精度高、传递效率高等特点。故最终确定方案为：方案四（两级展开式斜齿圆柱齿轮传动）。

2.2 传动方案简图

由所选传动方案可绘制方案简图如下（图1.1 传动方案简图）：

皮带轮 4联轴器1230电动机

图1.1 传动方案简图

第三章 选择电动机类型、确定传动方案及计算参数

电机作用是把电能转化为动能的装置，根据工作机的负荷、特性和工作环境，选择电动机的类型、结构形式和转速，计算电动机功率，最后确定电动机型号。

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3.1电动机的选择

1)计算带式运输机需要的功率PW=FV/η=6400w 2)初始原动机额定功率Pd=3)选用电动

查表2.1，选用Y132M-4电动机，参数如下：

额定功率P=7.5KW n=1440r/min 电动机轴伸出端38mm 电动机轴伸出端安装长度80mm 电动机中心高度132mm 电动机外形尺寸515×280×3.5

方案选择：两级展开式斜齿圆柱齿轮传动

PW=6400/0.9=7111.11w η∑

3.2传动比的分配及转速校核 1)总传动比

运输机驱动卷筒转速n=（60×1000×v）/πD=76.433r/min 总传动比i=1440/76.433=18.84 2)传动比的分配及齿数比

由传动分配原则，两级斜齿轮传动中考虑润滑问题，大齿轮应有相近的浸油深度，i1=1.25i2,i1为高速级的传动比。 对高速级选用112/23 对低速级选用112/29

则可以推知i1=4.869,=i23.862,较为合理。 实际传动比i=18.8065. 3)校核工作机驱动卷筒的转速误差 实际转速为1440/18.8065

转速误差为（76.57—76.433）/76.433=0.1792%＜5%,故满足要求。

第四章 计算传动装置各轴的运动和动力参数

传动装置的运动、运动参数，主要指的是各轴的功率、转速和转矩。

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