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带式输送机机械设计

带式输送机机械设计

设计任务：

设计一带式输送机传送装置，包括传动简图、设计参数及

工作情况、电动机的选择、传动比的分配、传动参数的计算、

齿轮传动设计计算、轴的设计计算、滚动轴承的选择、键和联

轴器的选择与校核、装配图及零件图的绘制，以及课程设计计

算说明书的编写。

传动方案的确定及简要说明：

选择传动机构类型为二级圆柱齿轮减速器，因为它的横向

尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同，传动比稳定，但

结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴承受载荷大、刚度差，中间

轴承润滑较困难。

电动机的选择，传动系统的运动和动力参数的计算：

首先选用封闭式Y系列电动机，因为它结构简单、价格

低廉、维护方便，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体和无

特殊要求的机械上。接着计算工作机所需功率Pw，取带式输

送机效率ηw为0.96，得到Pw=2.98kW。然后计算电动机至

工作机的总效率η，选择圆柱齿轮传动7级精度，滚动轴承，

得到η=0.91.接着计算电动机所需功率Pd，得到Pd=3.27kW。

最后确定电动机型号。

以上是本次带式输送机机械设计的传动方案和电动机的选

择及计算。

初选的电动机为Y112M-4型号，额定功率为4kW，满载

转速为1440r/min，基本符合要求。根据电动机的满载转速和

工作机主动轴转速，可以确定传动装置应有的总传动比为

22.62.为了使两个大齿轮具有相近的浸油深度，应该使两级的

大齿轮具有相近的直径。因此，对于二级展开式圆柱齿轮减速

器，传动比按照以下分配：高速级传动比为5.4，低速级传动

比为4.1，减速器的总传动比为22.14，速度偏差为2.1%。

在传动零件的计算中，选择直齿圆柱齿轮传动，精度等级

为7级，小齿轮材料为40Gr（调质），硬度为280HBS，大

齿轮材料为XXX（调质），硬度为240HBS。初选小齿轮齿

数为24，大齿轮齿数为130.

在Ⅰ——Ⅱ轴高速传动啮合的两直齿轮（传动比5.2）中，

选用直齿圆柱齿轮传动，精度等级为7级，小齿轮材料为

40Gr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调

质），硬度为240HBS，小齿轮齿数为24，大齿轮齿数为130.

根据设计计算公式（10-9a），可以计算出

KTu+1≥2.32t·(Z/E)·(σH/φdu)，接下来需要确定公式内的各计

算数值。首先，选择载荷系数Kt=1.3；其次，小齿轮传递的

转矩T1=2.63×104N·mm；再次，由表10-7选取齿宽系数

φd=1；然后，由表10-6查得材料的弹性影响系数

ZE=189.8MPa；接着，由图10－21d按齿面硬度查得小齿轮的

接触疲劳强度极限σHlim1=600MPa，大齿轮的接触疲劳强度

极限σHlim2=550MPa；然后，由公式10—13计算应力循环次

数N1=4.147×109，N2=7.68×108；接下来，由图10-19取接触

疲劳寿命系数KHN1=0.89，KHN2=0.93；最后，计算接触疲

劳应力，取失效概率为1%，安全系数S=1，代入式10-12计

算出σHN1=534MPa，σXXX511.5MPa。

接下来，根据计算公式，可以计算出小齿轮分度圆直径

d1t≥41.14mm，并代入σH中取较小的值。然后，计算圆速度

ν=3.10m/s，计算齿宽b=41.14mm，计算齿宽与齿高之比

h/t=10.67/3.856.最后，根据速度和精度等参数，查表得动载系

数KV=1.1，使用系数KA=1，计算载荷系数。

数m，因此按照齿根弯曲强度进行设计。

首先通过表10-4的插值法得到载荷系数K为1.559.根据

实际的载荷系数对分度圆直径进行校正，得到d1=43.706mm。

根据齿数24和分度圆直径d1计算出模数m为1.82mm。

接着按照齿根弯曲强度进行设计。根据公式10-5，计算

弯曲强度，需要确定各计算数值。小齿轮和大齿轮的弯曲强度

极限分别为520MPa和380MPa，弯曲疲劳寿命系数分别为

0.87和0