铸铁机链带传动装置设计

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60米钢结构双链滚轮固定式铸铁机 安光日 一、铸铁机工作原理 铁水罐车拖至铸铁机前方支柱的中心点利用倾翻机构将铁水罐缓慢倾翻倾翻角度为105°铁水经铁水溜槽导流到运行的铸铁机链带上部的铸铁模内链带带动浇有铁水的铸铁模向前运行。当铁水运行至20m左右时冷却喷淋系统开始对表面结壳的铁块进行喷淋冷却冷却的铁块运行至主动轮回转处时利用自重脱模自由下落下落的铸铁块落至机前设置的落铁溜槽内铁块沿落铁溜槽落至铁块堆积处链带带动空铸铁模运行至撬铁装置处时撬铁装置对铸铁模内尚未脱落的铁块进行挤撬从而使铁块强行脱模沿导铁溜槽落下当空链带运行至喷浆装置处时喷浆装置对尚有余热的空铸铁模内腔进行喷浆挂浆后的铸铁模运行至铁水浇注处进行下一次循环浇注。 二、设备构成部分简介 1前方支柱搭接铁水罐耳的一个支点铁水罐在倾翻时以此为转动轴。 2铁水溜槽铁水流向铸铁模的导流槽砌筑耐火材料时低部应有3/1000的流水坡度。 3铸铁模具将液态铁水变成固态铁块的容器。模具间相互搭接浇筑过程中注入铁水少量超容时铁水能从上部模具的溢流口流入下部模具腔中。铸铁模过铁量为150-200kg。铁块重量 15kgX345kg 4机架起到支撑链带运行的作用。用型钢组焊而成。包含动力平台安装主动轮传动、挡铁流槽、落铁流槽的平台浇注平台安装铁水溜槽的平台其周围设有防护栏并设有爬梯。 5链带带动铸铁模运行的金属链由左链板、右链板、轴、轴套、销轴等组成。左链板、右链板采用ZG310-570正火处理轴、轴套、销轴采用45钢淬火处理。链带使用寿命可达3-5年。. 6滚轮装配安装于托梁之上对链带起支撑、减少磨擦的作用。由滚轮、轴承、轴、支架等组成。托轮材质ZG40Mn2轴套材质40Mn2表面淬火深度1.5mm硬度HB330-350。内腔加注耐高温且抗水的润滑脂。使用寿命可达3-5年。 7主、被动轮传动装置链带运行的回转支撑点及动力源主动轮传动装置安装于主动平台之上为链带运行提供动力。由电动机、减速器、链轮、主动轴、调心轴承、轴承座、联轴器、逆止器等组成被动轮及拉紧装置安装于浇注平台以下为链带运行提供支撑及拉紧。由链轮、被动轴、调心轴承、轴承座、拉紧装置等组成。链轮采用ZG45Mn2正火处理齿面淬火处理轴采用40Cr钢调质处理。链轮使用寿命可达8-10年。从动轮装配设有专门张紧装置通过丝杆与滑动式轴承座相联接使轴承座在滑道上移动来调节从动轮中心的位置从而达到调整链带松紧的目的。从动轮采用无轮齿结构该轮齿部位设计成光滑的圆周轨边并在圆周轨边外沿设计一周凸出挡圈。这样主动轮通过链带在拖动从动轮运转时从动轮和链带及主动轮始终保持同步运行不会产生掉带现象。通过改变铸铁机链传动装置从动轮的结构设计解决了多年来铸铁机主、从动轮和链带运转不同步经常出现掉带的问题不仅大大降低了从动轮的加工成本也极大延长了从动轮的使用寿命从而提高了铸铁机的整体使用效果。采用该铸铁机链传动装置特别是此种从动轮的防掉带结构试用实践证明该装置结构设计合理运行稳定可靠。从动轮装配主要由从动轮、从动轴、轴承装置、轴承支撑架、拉紧装置以及防尘罩等组成从动轴由45钢制成。 8机前挡铁装置对铸铁模内的铁块起缓冲和导流作用。当铁块在主动轮转折处自由下落时铁块落到机前设置的挡铁板上将铁块导流到落铁溜槽中铁块下落过程中不至于偏离。该部分由挡铁板、支架、转动轴、敲打装置等组成。挡铁板采用ZG310-570、支架为型钢组焊件、转动轴为45。 9机前固定溜槽铁块滑落的导向槽。安装于主动轮的下方。由38kg/m钢轨及钢板用螺栓连接、焊接而成。 10撬铁装置对尚未从铸铁模中脱落的铁块起挤撬作用。撬铁装置的星轮以链带运动为动力其节距与铸铁模具间距相同运动时相互啮合。安装于空回链带的下方。由撬铁星轮、轴、轴承座、导铁溜槽等组成。撬铁星轮采用ZG310-570正火处理。 11制/喷浆系统对泥浆进行搅拌对铸铁模内腔进行喷涂。安装于铸铁机的中部、空回链带的下方。由搅拌机、排污泵、管道、阀门、回浆槽等组成。该系统一用一备并联成一体。 喷浆管道室外部分冬季需要保温的应由买方负责。 12喷淋冷却装置对结壳的铁块进行喷淋、冷却在其自由脱落前形成固体。安装于上链带的上方距铁水浇注处20m后开始喷淋此装置由分水器、管道、阀门、喷淋管、吊架、反喷板、第一段喷淋管、第二段喷淋管、第三段喷淋管、第四段喷淋管、三角挡板喷淋管、落铁流槽喷淋管、连接件等组成。各喷淋管在分水器出水处、各支管喷淋管前设有截止阀门。以便控制水量。 喷淋管道室外部分冬季需要保温。 13回水系统对喷淋冷却系统喷出的水进行回收的一系列装置。落入铸铁模具内的水溢流到集水槽中。经集水槽、回水管返回集水池沉淀后复用。 14机尾三角挡板防止浇注铁水时铁水从铸铁模中溢流到空回链带上将链带粘结而无法运行。安装于上、下链带之间成“八”字形。由铸铁板及框架组合而成。 15溅铁收集装置将铁水浇注时飞溅出的铁收集到指定容器中。由机前三角挡板溅铁盘、溅铁收集车、轨道等组成。三角挡板安装于上链带与下链带之间防止铁水溢出飞溅到下链带上。溅铁收集车是将飞溅的铁水经三角挡板喷淋管冷却后滑落到车厢内进行收集、运输的工具。车体、车箱为分离式。车箱内收集的溅铁可通过起重设备将车箱吊起而清除到指定地点。 三、铸铁机主要技术参数 1机械设备规格 1设备主要参数 铸铁机形式 60米双链带滚轮固定式 铸铁机生产能力 2000 t/d 2400t/d 铸铁机斜长 60m 链带运行速度 6.616.6m/min平均12 m/min 链带倾斜角度 8.5° 链带节距 600mm 链轮分度圆直径φ1941.64mm 链轮齿数 10齿 铸铁模间距 300mm 铁块重量 15kgX345kg 铸铁机生产效率 按65计算 2铸铁机的主要驱动配置二套 1电动机型号 YVP315M1-8 4台 电动机功率 2×75KW 2减速器型号 ZFY560-280 4台 传动比 i280 3 灰浆搅拌机减速器 减速器型号 XLD6-59-4 2台 电动机型号 Y112M-4 电动机功率 4KW 4 立式长轴渣浆泵型号 XWLM50-12 4台 流量 30m�0�6/h 扬程 20m 电动机型号 Y160M-4 电动机功率 11KW 5清水泵型号 IS200-150-315 4台 电机型号 Y250M-4 电机功率 55KW 流量 460m3/h 7潜水泵型号 WQ50-7-2.2 2台 电机功率 2.2KW 扬程 7m 流量 50m3/h 3喷淋冷却系统 浇注在铸铁模内铁水的结壳距离 20m 喷淋冷却水消耗量 0.3Mpa、2X0.6m3/t铁 循环用水的补充消耗量 0.3Mpa、 2X0.05m3/t铁 循环用水量 280m3/h、P压力0.35Mpa 分水器前供水管的供水量 350m3/h、P压力0.35Mpa 煤泥灰粉及石灰粉消耗量 1.5kg/t铁 水消耗量 0.3Mpa、 2X0.1m3/t铁 循环流量 45 m3/h 四、铸铁机常见的生产事故 1、跑大流 倾翻速度过快、罐口有大块或结壳处理不到位翻罐造成跑排铁、铸块过大铸连块、烧坏设备等事故。 2、喷浆不均或喷不上浆 铁块脱模不好带铁多、烧坏铸模或损坏其它设备。 3、炸模 铸模内存水、潮湿或铸模凉时浇铸易发生炸模危机人身安全。 4、卡模子 a、压板失效或压板掉下模子转时脱出链带 b、模子长期使用断开 c、道心有障碍物 d、模耳铆钉松动。 5、铸铁机链带掉道 a、铁道与爪轮不正造成在爪轮处掉道 b、链带到末期产生斜度末期链带两个链条松紧程度不同使爪轮受力不等导致在爪轮处掉道 c、链带过紧或过松造成掉道 d、链带在运行中遇到障碍物垫掉道。 6、铸铁过程中链带晃动的原因 掉压板、卡模、断节、掉道、机头、机尾、弯道断裂道心有障碍物。 五、铸铁生产的主要技术经济指标 1、翻铁量每昼夜翻铁的吨数 2、翻罐率日翻铁罐数与日周转罐之比 3、配罐正点率日配罐正点到达次数与日配罐总数之比 4、满罐位率日配罐总数与作业计划配罐总数之比各高炉罐位和出铁次数之和 5、小块率实际浇铸指定铁种一般只考核铸造铁的小块铁量与高炉生产指定的铁种产量之比。 6、产品合格率合格铁块产量与总浇注量之比。 7、铁损率铁水损失量与进入铸铁厂房内总铁量之比。 六、铸铁几项要点及岗位操作要点 1、铸铁机水泵启动后应调节阀门使压力达到0.35Mpa 2、铁水流槽要有一定坡度一般采用3 3、在进行喷浆区前要求模温控制在100-125℃ 4、我国铸铁机的运行速度一般为9-15米/分 5、为了减少铁水飞溅损失 流嘴下沿与铸铁模之间净空一般为30-50mm 6、流嘴中心线位置平面与铸铁模上沿距离一般为200-250mm 7、灰浆的配比一般白灰为 40 煤泥为60 8、一般大块制钢生铁不超过40kg一般大块铸造铁块不超过 25公斤 9、铸铁机在倾翻过程中主要是浇铸速度冷却强度和喷浆操作三者间相互配合的。 10、铁模间距一般为 300-305毫米 11、每吨生铁的石灰和煤泥的消耗量为12公斤 12、铸铁机大修后的无负荷试车为2h 新建为8h 13、喷到模内的灰层厚度为1-2mm 14、铸铁机灰浆池荷载1.5吨/米2 15、每吨生铁冷却水耗量为0.81.0 16、浇注小块铁铸模模温一般都在165220℃ 17、冷却水强度应保证铁锭到机尾脱模时铁锭温度小于600℃ 18、翻铁罐完后先检查链子、摘罐、清渣。 19、更换滚轮、小轴和更换部分链板叫小修更换两条链带叫大修。 20、做渣坝的目的使铁罐流出的杂物不能进入铸模保证生铁表面质量即不带沙、不夹渣、表面光滑。 21、做渣坝 铸铁前先用耐火泥在大锅前沿坝梁下方做上渣坝坝厚一般在50mm左右高于坝梁下沿10mm左右必须烤干后才能浇铸。 22、看好大锅、流嘴、减少铸损 罐嘴不堵渣坝流通铁沟没有杂物保证畅通流嘴两边应没有残渣铁流嘴整齐不能高低不平要有一定的宽度用小耙将流嘴挠平使铁水分布均匀的流入铸模。 23、打水要注意的问题 a、要根据铁种、铁水温度适当调节水量并根据打水架的先后顺序依次增加水量 b、打水要准确 c、铸铁作业率高的单位为使喷浆效果好可在链带背部安装打水管冷却铁模。 24、打水的水量大小对铁块的质量的影响 打水是影响型铁质量的主要因素水量过大会造成铁块起皮有麻点、弯腰水量过小铁水冷却速度慢铁块掉到车皮里易出现破壳淌铁水为了保证型铁质量第一节水管的水量不能太大并要求各节水管采用反淋打或雾化喷嘴等。 25、喷浆的目的 喷浆是将调好的灰浆用喷浆装置喷到铁模内目的是使浇铸的铁块容易脱模延长铸模寿命。 26、灰浆浓度的检查方法 检查灰浆浓度可用木棍或手指来检查把手指或木棍插入灰浆然后拿出。如果灰浆粘在手上或木棍上并呈黑色说明灰浆浓度达到和接近要求。 27、喷浆要注意的问题 a、坚持按配比搅拌灰浆喷浆要均匀检查喷浆质量和脱模情况及时调整 b、模子喷不上浆时要停机检查及时处理 c、要经常消除灰锅内的杂质冬天翻完铁后关上阀门并将泄水阀打开 d、喷浆管脱落处理要及时、准确前后不超过5个模子。 28、卡模子的原因 a、压板失效或压板掉下模子转时脱出链带 b、模子长期使用断开 c、道心有障碍物 d、模耳铆钉松动。 29、卡模子的处理方法 要根据其不同位置采用不同方法处理上部卡模子可将压板拆掉把模子抬出处理卡模子的隐患换上新模子。下部卡模子可用气焊将模耳割断把模子起出然后把链带转到上面换新模子。 30、模子大量粘铁的原因 a、喷浆浓度或配比没有达到要求 b、喷浆管堵塞 c、水量不足冷却不好 d、风压不足。风道漏风 b、铸模表面不光滑 e、铸模有裂缝。 31、铸铁机链带掉道的原因 a、铁道与爪轮不正造成在爪轮处掉道 b、链带到末期产生斜度末期链带两个链条松紧程度不同使爪轮受力不等导致在爪轮处掉道 c、链带过紧或过松造成掉道 d、链带在运行中遇到障碍物垫掉道。 32、操作工翻铁完毕后依次应做好的工作 配合机前工检查链带机如有异常情况立即停车同时注意铁罐回位情况配合机前工将大钩摘下然后断电挂好警示牌并负责对外联系做好记录 33、摘罐应注意 a、检查罐车是否移位 b、确认大钩摘下后将小钩提到标准位 c、检查大钩是否落下钢绳有无松驰和倒卷。 34、铸铁过程中操作工应注意的问题 操作工应注意起罐情况控制好铁流保持块度均匀同时注意链带运行情况如有异常回罐停车处理。 35、铸铁过程中链带晃动的原因 掉压板、卡模、断节、掉道、机头、机尾、弯道断裂道心有障碍物。 36、铸铁浇铸前的准备工作 a、作好浇铸前的设备、工具检查 b、对于脱销、掉轴、坏斗子、丢压板、丢小轴、销子的要马上更换和填补 c、作好注油工作注意链带两侧都要注到 d、作好铁流嘴的维护和修整。 37、铁罐维护安全应注意 a处理铁罐时要集中精力防止锚钩伤人 b、砸罐时其他人要远离铁罐防止跑锤和铁渣飞起伤人 c、烧罐时防止氧气回火伤人 d、扣罐时现场指挥信号要统一、明确 e、处理铁罐严禁站在铁罐沿上 f、烘罐时必须两人以上并注意风向要站在上风头 g、经常检查吊锤钢丝绳磨损达到报废应立即更换。 38、对于倾翻装置要求浇铸速度平稳、缓慢、不中断空罐回转时速度快以节省时间。 39、机前工在翻铁前应做好翻铁的一切准备工作包括工具的检查大锅、铁沟、小坝的修整流嘴补垫烘烤工作保证流嘴不跑铁。 40、卷扬机司机应在翻铁前对卷扬机、导向轮、钢绳、挂车绳环等进行检查。 41、喷浆工对所有设备如喷枪、灰槽、阀门等进行检查如发现问题及时处理。 42、链带速度过大、过小对生产的影响 链带速度指的是链带运行时某点的线速度链带速度过大会造成以下不利影响 a、链带速度的不均匀性增加使链带运行不平稳振动加剧。 b、在启动时由于惯性作用铁水产生的波动较大使铁易溅出铸模增加铁损失 c、铁块不能得到充分的冷凝固造成破壳“淌稀”铁块起毛刺等严重时会影响铁块的表面质量 d、传动装载增加部件本身将受到冲击使部件的磨损加快因此链带的速度不能过大降低链带速度虽然能解决上述问题但不能满足生产的要求 e、链带速度过低会造成生产能力降低满足不了生产要求和需要 f、速度低每罐铁水翻铁时间过长使铁水流沟流嘴挂残铁 g、因此铁水在流嘴分布不均给前部的操作人员的操作造成困难因此链带的速度不能过小根据国内现有情况一般滚轮移动式的链带速度为7---15米/分。 另外链带速度还与链带长度有关从冷却的角度看在链带倾斜角度一定的情况下链带的速度可以选择较大些链带短的速度可以小些。 43、烤模装置 铸铁机首次使用或长期停产须重新使用时铸模温度太低喷浆不易干浇铸时会发生放炮或冒泡现象影响铁块表面质量因此应设烤模装置。 44、看好大锅、流嘴、减少铸损 罐嘴不堵渣坝流通铁沟没有杂物保证畅通流嘴两边应没有残渣铁流嘴整齐不能高低不平要有一定的宽度用小耙将流嘴挠平使铁水分布均匀的流入铸模。 45、铸铁工前部操作 a 翻铁时要注意观察链带运行情况发现异常要停止浇铸进行检查维修 b 浇铸过程不能将残铁废物丢在铁模内 c 翻空铁后要及时清理地坑残铁将铁沟、流嘴的残铁处理干净 d 翻残铁时可加盐提高铁水流动性。 46、铸铁工后部操作 后部操作主要是铁块装车和铁块二次冷却要注意问题是 e 要保持铁块车线路干净以防铁块车掉道和损环牵引设备 f 倒重车和装车不能超负荷要规定出倒送空重车数目 g 确认铁块冷却方可将重板调走 h 冬季要防止水管冻结铁块冷却后水阀关闭泄水阀打开。 e操作工翻铁完毕后依次应做好的工作是配合机前工检查链带机如有异常情况立即停车同时注意铁罐回位情况配合机前工将大钩摘下然后断电挂好警示牌并负责对外联系做好记录。 七、开新机准备工作及操作方法 1、人员培训 2、试车完成 空载运行8h正常 3、材料准备 有水炮泥 、白灰、 煤泥 、炭化稻壳、干沙子、煤气等按图纸要求的耐火砖和捣料没有列举 4、工具准备爬子、钎子、大小铲、铁锤、检修工具等 八、开新机操作方法 1、浇铸前启动铸铁机用烤模装置烘烤铸模80-125℃启动喷浆机喷浆达到要求后正常浇铸。 2、浇铸程序对罐→挂钩→启动铸铁机→倾翻机构→浇铸→铸块到达喷水位后给水冷却→脱模→喷浆 3、 停车程序回罐停止浇铸→停止喷淋→停止喷浆→停止铸铁机→摘钩→挂牌→检查设备→清理现场。 2012/5/12

2. 带式传输机传动装置的设计

设计—用于带式运输机上的单级直齿圆柱减速器，已知条件：运输带的工作拉力F=1350 N，运输带的速度V=1.6 m/s卷筒直径D=260 mm,两班制工作（12小时），连续单向运转，载荷平移，工作年限10年，每年300工作日，运输带速度允许误差为±5％，卷筒效率0.96

一.传动方案分析：
如图所示减速传动由带传动和单级圆柱齿轮传动组成，带传动置于高速级具有缓冲吸振能力和过载保护作用，带传动依靠摩擦力工作，有利于减少传动的结构尺寸，而圆柱齿轮传动布置在低速级，有利于发挥其过载能力大的优势

二.选择电动机：
（1）电动机的类型和结构形式，按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y系列三相异步交流电动机。
（2）电动机容量：
①卷筒轴的输出功率Pw＝FV/1000=1350×1.6/1000=2.16 kw
②电动机输出功率Pd＝Pw/η
传动系统的总效率：η＝
式中……为从电动机至卷筒之间的各传动机构和轴承的效率。
由表查得V带传动＝0.96，滚动轴承＝0.99，圆柱齿轮传动
＝0.97，弹性连轴器＝0.99，卷筒轴滑动轴承＝0.96
于是η=0.96××0.97×0.99×0.96≈0.88
故:
Pd= Pw/η=2.16/0.88≈2.45 kw
③ 电动机额定功率由表取得=3 kw
（3）电动机的转速：由已知条件计算卷筒的转速
即:
=60×1000V/πD=60×1000×1.6/3.14×260=118 r/min
V带传动常用传动比范围=2-4，单级圆柱齿轮的传动比范围=2-4
于是转速可选范围为 ==118×（2～4）×（2～4）
=472～1888 r/min
可见同步转速为 500 r/min和2000 r/min的电动机均合适，为使传动装置的传动比较小，结构尺寸紧凑，这里选用同步转速为960 ×r/min的电动机
传动系统总传动比i= =≈2.04
根据V带传动的常用范围=2-4取=4
于是单级圆柱齿轮减速器传动比 ==≈2.04

3. 带传动或链传动的设计步骤

根据设计功率选型，进行相关运动学和动力学分析，计算结构参数，唤核验算笑罩等，手机机械设计助手内有详细碰链闹设计步骤，可以参考

4. 机械设计课程设计带式运输机传动装置的设计

给你做个参考
一、前言
(一)
设计目的：
通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算能力，熟悉一般的机械装置设计过程。
(二)
传动方案的分析
机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。
本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。
带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。
齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。
减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成。
二、传动系统的参数设计
原始数据：运输带的工作拉力F=0.2 KN；带速V=2.0m/s；滚筒直径D=400mm（滚筒效率为0.96）。
工作条件：预定使用寿命8年，工作为二班工作制，载荷轻。
工作环境：室内灰尘较大，环境最高温度35°。
动力来源：电力，三相交流380/220伏。
1
、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传动装置的总效率：
=0.98×0.99 ×0.96×0.99×0.96
②工作机所需的输入功率：
因为 F=0.2 KN=0.2 KN= 1908N
=FV/1000η
=1908×2/1000×0.96
=3.975KW
③电动机的输出功率：
=3.975/0.87=4.488KW
使电动机的额定功率P ＝（1～1.3）P ，由查表得电动机的额定功率P ＝ 5.5KW 。
⑶、确定电动机转速：
计算滚筒工作转速：
=（60×v）/（2π×D/2）
=（60×2）/（2π×0.2）
=96r/min
由推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’ =3~6。取V带传动比I’ =2~4，则总传动比理时范围为I’ =6~24。故电动机转速的可选范围为n’ =（6~24）×96=576~2304r/min
⑷、确定电动机型号
根据以上计算在这个范围内电动机的同步转速有1000r/min和1500r/min，综合考虑电动机和传动装置的情况，同时也要降低电动机的重量和成本，最终可确定同步转速为1500r/min ，根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y132S-4 ，满载转速 1440r/min 。
其主要性能：额定功率：5.5KW，满载转速1440r/min，额定转矩2.2，质量68kg。
2 、计算总传动比及分配各级的传动比
（1）、总传动比：i =1440/96=15
（2）、分配各级传动比：
根据指导书，取齿轮i =5（单级减速器i=3~6合理）
=15/5=3
3 、运动参数及动力参数计算
⑴、计算各轴转速（r/min）
=960r/min
=1440/3=480(r/min)
=480/5=96(r/min)
⑵计算各轴的功率（KW）
电动机的额定功率Pm=5.5KW
所以
P =5.5×0.98×0.99=4.354KW
=4.354×0.99×0.96 =4.138KW
=4.138×0.99×0.99=4.056KW
⑶计算各轴扭矩（N•mm）
TI=9550×PI/nI=9550×4.354/480=86.63N•m
=9550×4.138/96 =411.645N•m
=9550×4.056/96 =403.486N•m
三、传动零件的设计计算
（一）齿轮传动的设计计算
（1）选择齿轮材料及精度等级
考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为240~260HBS。大齿轮选用45#钢，调质，齿面硬度220HBS；根据指导书选7级精度。齿面精糙度R ≤1.6~3.2μm
（2）确定有关参数和系数如下：
传动比i
取小齿轮齿数Z =20。则大齿轮齿数：
=5×20=100 ，所以取Z
实际传动比
i =101/20=5.05
传动比误差：（i -i）/I=（5.05-5）/5=1%<2.5% 可用
齿数比： u=i
取模数：m=3 ；齿顶高系数h =1；径向间隙系数c =0.25；压力角 =20°；
则 h *m=3，h ）m=3.75
h=（2 h ）m=6.75，c= c
分度圆直径：d =×20mm=60mm
d =3×101mm=303mm
由指导书取 φ
齿宽： b=φ =0.9×60mm=54mm
=60mm ，
b
齿顶圆直径：d ）=66，
d
齿根圆直径：d ）=52.5，
d ）=295.5
基圆直径：
d cos =56.38，
d cos =284.73
(3)计算齿轮传动的中心矩a：
a=m/2(Z )=3/2(20+101)=181.5mm 液压绞车≈182mm
（二）轴的设计计算
1 、输入轴的设计计算
⑴、按扭矩初算轴径
选用45#调质，硬度217~255HBS
根据指导书并查表，取c=110
所以 d≥110 (4.354/480) 1/3mm=22.941mm
d=22.941×(1+5%)mm=24.08mm
∴选d=25mm
⑵、轴的结构设计
①轴上零件的定位，固定和装配
单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩和大筒定位，则采用过渡配合固定
②确定轴各段直径和长度
Ⅰ段：d =25mm
， L =（1.5～3）d ，所以长度取L
∵h=2c
c=1.5mm
+2h=25+2×2×1.5=31mm
考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定，为此，取该段长为55mm，安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长：
L =（2+20+55）=77mm
III段直径：
初选用30207型角接触球轴承，其内径d为35mm,外径D为72mm，宽度T为18.25mm.
=d=35mm，L =T=18.25mm，取L
Ⅳ段直径：
由手册得：c=1.5
h=2c=2×1.5=3mm
此段左面的滚动轴承的定位轴肩考虑，应便于轴承的拆卸，应按标准查取由手册得安装尺寸h=3.该段直径应取：d =（35+3×2）=41mm
因此将Ⅳ段设计成阶梯形，左段直径为41mm
+2h=35+2×3=41mm
长度与右面的套筒相同，即L
Ⅴ段直径：d =50mm. ，长度L =60mm
取L
由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=80mm
Ⅵ段直径：d =41mm， L
Ⅶ段直径：d =35mm， L ＜L3，取L
2 、输出轴的设计计算
⑴、按扭矩初算轴径
选用45#调质钢，硬度（217~255HBS）
根据课本P235页式（10-2），表（10-2）取c=110
=110× (2.168/76.4) =38.57mm
考虑有键槽，将直径增大5%，则
d=38.57×(1+5%)mm=40.4985mm
∴取d=42mm
⑵、轴的结构设计
①轴的零件定位，固定和装配
单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面用轴肩定位，右面用套筒轴向定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以轴承肩和套筒定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶状，左轴承从左面装入，齿轮套筒，右轴承和皮带轮依次从右面装入。
②确定轴的各段直径和长度
初选30211型角接球轴承，其内径d为55mm，外径D=100mm，宽度T为22.755mm。考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面与箱体内壁应有一定矩离，则取套筒长为20mm，则该段长42.755mm，安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。
则 d =42mm L = 50mm
L = 55mm
L = 60mm
L = 68mm
L =55mm
L
四、滚动轴承的选择
1 、计算输入轴承
选用30207型角接触球轴承，其内径d为35mm,外径D为72mm，宽度T为18.25mm.
2 、计算输出轴承
选30211型角接球轴承，其内径d为55mm，外径D=100mm，宽度T为22.755mm
五、键联接的选择
1 、输出轴与带轮联接采用平键联接
键的类型及其尺寸选择：
带轮传动要求带轮与轴的对中性好，故选择C型平键联接。
根据轴径d =42mm ，L =65mm
查手册得，选用C型平键，得： 卷扬机
装配图中22号零件选用GB1096-79系列的键12×56
则查得：键宽b=12，键高h=8，因轴长L ＝65，故取键长L=56
2 、输出轴与齿轮联接用平键联接
=60mm,L
查手册得，选用C型平键，得：
装配图中 赫格隆36号零件选用GB1096-79系列的键18×45
则查得：键宽b=18，键高h=11，因轴长L ＝53，故取键长L=45
3 、输入轴与带轮联接采用平键联接 =25mm L
查手册
选A型平键，得：
装配图中29号零件选用GB1096-79系列的键8×50
则查得：键宽b=8，键高h=7，因轴长L ＝62，故取键长L=50
4 、输出轴与齿轮联接用平键联接
=50mm
L
查手册
选A型平键，得：
装配图中26号零件选用GB1096-79系列的键14×49
则查得：键宽b=14，键高h=9，因轴长L ＝60，故取键长L=49
六、箱体、箱盖主要尺寸计算
箱体采用水平剖分式结构，采用HT200灰铸铁铸造而成。箱体主要尺寸计算如下：
七、轴承端盖
主要尺寸计算
轴承端盖：HT150 d3=8
n=6 b=10
八、减速器的
减速器的附件的设计
1
、挡圈 ：GB886-86
查得：内径d=55，外径D=65，挡圈厚H=5，右肩轴直径D1≥58
2
、油标 ：M12：d =6，h=28，a=10,b=6，c=4，D=20，D
3
、角螺塞
M18
×
1.5 ：JB/ZQ4450-86
九、
设计参考资料目录
1、吴宗泽、罗圣国主编.机械设计课程设计手册.北京：高等教育出版社，1999.6
2、解兰昌等编著.紧密仪器仪表机构设计.杭州：浙江大学出版社，1997.11

5. 带式输送机传动装置如何设计

【传动方案拟定】

1. 工作条件：使用年限10年，每年按300天计算，两班制工作，载荷回平稳。

2. 原始数据：滚答筒圆周力F=1.7KN；带速V=1.4m/s；
   

3. 滚筒直径D=220mm。
   

【电动机的选择】

1. 电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和 条件，选用 Y系列三相异步电动机。

2. 确定电动机的功率：
   传动装置的总效率：
   η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒
   =0.96×0.992×0.97×0.99×0.95
   =0.86
   电机所需的工作功率：
   Pd=FV/1000η总
   =1700×1.4/1000×0.86
   =2.76KW

3. 确定电动机转速：
   滚筒轴的工作转速：
   Nw=60×1000V/πD
   =60×1000×1.4/π×220
   =121.5r/min

6. 链式输送机传动装置的设计

1.1 设计题目： 设计链式输送机传动装置 1.2 已知条件：
1. 输送链牵引力 F=4.5 kN ;
2. 输送链速度 v=1.6 m/s（允许输送带速度误差为 5%）； 3. 输送链轮齿数 z=15 ； 4. 输送链节距 p=80 mm；
5. 工作情况：两班制，连续单向运转，载荷平稳，室内工作，无粉尘； 6. 使用期限：20年； 7. 生产批量：20台；
8. 生产条件：中等规模机械厂，可加工6-8级精度齿轮和7-8级精度蜗轮； 9. 动力来源：电力，三相交流，电压380伏；
10．检修间隔期：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修。
验收方式：
1．减速器装配图；（使用AutoCAD绘制并打印为A1号图纸） 2．绘制主传动轴、齿轮图纸各1张； 3．设计说明书1份。

7. 带式输送机传动装置（机械设计课程设计）

一）选择电抄动机袭1。选择电动机容量 P=FV/η P=4000*2/η η是带式输送机的效率，你没写出来。2。选取电动机额定功率 查表3。确定电动机转速 n=60V/πD n=60*2*1000/π*450 毫米转化米/1000 然后查表。二）计算传动装置的总传动比并分配各级传动比。总传动比等于电动机转速除以n。 分配有：动机道减速箱，动力轴道中间轴，间轴道输出轴 。 开始的就这么多了。我打字好慢的，累的不行了 呵呵

8. 带式输送机传动装置设计

仅供参考

一、传动方案拟定
第二组第三个数据：设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器
（1） 工作条件：使用年限10年，每年按300天计算，两班制工作，载荷平稳。
（2） 原始数据：滚筒圆周力F=1.7KN；带速V=1.4m/s；
滚筒直径D=220mm。
运动简图
二、电动机的选择
1、电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和 条件，选用 Y系列三相异步电动机。
2、确定电动机的功率：
（1）传动装置的总效率：
η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒
=0.96×0.992×0.97×0.99×0.95
=0.86
(2)电机所需的工作功率：
Pd=FV/1000η总
=1700×1.4/1000×0.86
=2.76KW
3、确定电动机转速：
滚筒轴的工作转速：
Nw=60×1000V/πD
=60×1000×1.4/π×220
=121.5r/min

根据【2】表2.2中推荐的合理传动比范围，取V带传动比Iv=2~4，单级圆柱齿轮传动比范围Ic=3~5，则合理总传动比i的范围为i=6~20，故电动机转速的可选范围为nd=i×nw=（6~20）×121.5=729~2430r/min
符合这一范围的同步转速有960 r/min和1420r/min。由【2】表8.1查出有三种适用的电动机型号、如下表
方案 电动机型号 额定功率 电动机转速（r/min） 传动装置的传动比
KW 同转 满转 总传动比 带 齿轮
1 Y132s-6 3 1000 960 7.9 3 2.63
2 Y100l2-4 3 1500 1420 11.68 3 3.89

综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，比较两种方案可知：方案1因电动机转速低，传动装置尺寸较大，价格较高。方案2适中。故选择电动机型号Y100l2-4。
4、确定电动机型号
根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为
Y100l2-4。
其主要性能：额定功率：3KW，满载转速1420r/min，额定转矩2.2。
三、计算总传动比及分配各级的传动比
1、总传动比：i总=n电动/n筒=1420/121.5=11.68
2、分配各级传动比
（1） 取i带=3
（2） ∵i总=i齿×i 带π
∴i齿=i总/i带=11.68/3=3.89
四、运动参数及动力参数计算
1、计算各轴转速（r/min）
nI=nm/i带=1420/3=473.33(r/min)
nII=nI/i齿=473.33/3.89=121.67(r/min)
滚筒nw=nII=473.33/3.89=121.67(r/min)
2、 计算各轴的功率（KW）
PI=Pd×η带=2.76×0.96=2.64KW
PII=PI×η轴承×η齿轮=2.64×0.99×0.97=2.53KW

3、 计算各轴转矩
Td=9.55Pd/nm=9550×2.76/1420=18.56N?m
TI=9.55p2入/n1 =9550x2.64/473.33=53.26N?m

TII =9.55p2入/n2=9550x2.53/121.67=198.58N?m

五、传动零件的设计计算
1、 皮带轮传动的设计计算
（1） 选择普通V带截型
由课本[1]P189表10-8得：kA=1.2 P=2.76KW
PC=KAP=1.2×2.76=3.3KW
据PC=3.3KW和n1=473.33r/min
由课本[1]P189图10-12得：选用A型V带
（2） 确定带轮基准直径，并验算带速
由[1]课本P190表10-9，取dd1=95mm>dmin=75
dd2=i带dd1(1-ε)=3×95×(1-0.02)=279.30 mm
由课本[1]P190表10-9，取dd2=280
带速V：V=πdd1n1/60×1000
=π×95×1420/60×1000
=7.06m/s
在5~25m/s范围内，带速合适。
（3） 确定带长和中心距
初定中心距a0=500mm
Ld=2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0
=2×500+3.14(95+280)+(280-95)2/4×450
=1605.8mm
根据课本[1]表（10-6）选取相近的Ld=1600mm
确定中心距a≈a0+(Ld-Ld0)/2=500+(1600-1605.8)/2
=497mm
(4) 验算小带轮包角
α1=1800-57.30 ×(dd2-dd1)/a
=1800-57.30×(280-95)/497
=158.670>1200（适用）
（5） 确定带的根数
单根V带传递的额定功率.据dd1和n1，查课本图10-9得 P1=1.4KW
i≠1时单根V带的额定功率增量.据带型及i查[1]表10-2得 △P1=0.17KW
查[1]表10-3，得Kα=0.94；查[1]表10-4得 KL=0.99
Z= PC/[(P1+△P1)KαKL]
=3.3/[(1.4+0.17) ×0.94×0.99]
=2.26 (取3根)
(6) 计算轴上压力
由课本[1]表10-5查得q=0.1kg/m，由课本式（10-20）单根V带的初拉力：
F0=500PC/ZV[（2.5/Kα）-1]+qV2=500x3.3/[3x7.06(2.5/0.94-1)]+0.10x7.062 =134.3kN
则作用在轴承的压力FQ
FQ=2ZF0sin(α1/2)=2×3×134.3sin(158.67o/2)
=791.9N

2、齿轮传动的设计计算
（1）选择齿轮材料与热处理：所设计齿轮传动属于闭式传动，通常
齿轮采用软齿面。查阅表[1] 表6-8，选用价格便宜便于制造的材料，小齿轮材料为45钢，调质，齿面硬度260HBS；大齿轮材料也为45钢，正火处理，硬度为215HBS；
精度等级：运输机是一般机器，速度不高，故选8级精度。
(2)按齿面接触疲劳强度设计
由d1≥ (6712×kT1(u+1)/φ[σH]2)1/3
确定有关参数如下：传动比i齿=3.89
取小齿轮齿数Z1=20。则大齿轮齿数：Z2=iZ1= ×20=77.8取z2=78
由课本表6-12取φd=1.1
(3)转矩T1
T1=9.55×106×P1/n1=9.55×106×2.61/473.33=52660N?mm
(4)载荷系数k : 取k=1.2
(5)许用接触应力[σH]
[σH]= σHlim ZN/SHmin 由课本[1]图6-37查得：
σHlim1=610Mpa σHlim2=500Mpa
接触疲劳寿命系数Zn：按一年300个工作日，每天16h计算，由公式N=60njtn 计算
N1=60×473.33×10×300×18=1.36x109
N2=N/i=1.36x109 /3.89=3.4×108
查[1]课本图6-38中曲线1，得 ZN1=1 ZN2=1.05
按一般可靠度要求选取安全系数SHmin=1.0
[σH]1=σHlim1ZN1/SHmin=610x1/1=610 Mpa
[σH]2=σHlim2ZN2/SHmin=500x1.05/1=525Mpa
故得：
d1≥ (6712×kT1(u+1)/φ[σH]2)1/3
=49.04mm
模数：m=d1/Z1=49.04/20=2.45mm
取课本[1]P79标准模数第一数列上的值，m=2.5
(6)校核齿根弯曲疲劳强度
σ bb=2KT1YFS/bmd1
确定有关参数和系数
分度圆直径：d1=mZ1=2.5×20mm=50mm
d2=mZ2=2.5×78mm=195mm
齿宽：b=φdd1=1.1×50mm=55mm
取b2=55mm b1=60mm
(7)复合齿形因数YFs 由课本[1]图6-40得：YFS1=4.35,YFS2=3.95
(8)许用弯曲应力[σbb]
根据课本[1]P116：
[σbb]= σbblim YN/SFmin
由课本[1]图6-41得弯曲疲劳极限σbblim应为： σbblim1=490Mpa σbblim2 =410Mpa
由课本[1]图6-42得弯曲疲劳寿命系数YN：YN1=1 YN2=1
弯曲疲劳的最小安全系数SFmin ：按一般可靠性要求，取SFmin =1
计算得弯曲疲劳许用应力为
[σbb1]=σbblim1 YN1/SFmin=490×1/1=490Mpa
[σbb2]= σbblim2 YN2/SFmin =410×1/1=410Mpa
校核计算
σbb1=2kT1YFS1/ b1md1=71.86pa< [σbb1]
σbb2=2kT1YFS2/ b2md1=72.61Mpa< [σbb2]
故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够
(9)计算齿轮传动的中心矩a
a=(d1+d2)/2= (50+195)/2=122.5mm
(10)计算齿轮的圆周速度V
计算圆周速度V=πn1d1/60×1000=3.14×473.33×50/60×1000=1.23m/s
因为V＜6m/s，故取8级精度合适．

六、轴的设计计算
从动轴设计
1、选择轴的材料 确定许用应力
选轴的材料为45号钢，调质处理。查[2]表13-1可知：
σb=650Mpa,σs=360Mpa,查[2]表13-6可知：[σb+1]bb=215Mpa
[σ0]bb=102Mpa,[σ-1]bb=60Mpa
2、按扭转强度估算轴的最小直径
单级齿轮减速器的低速轴为转轴，输出端与联轴器相接，
从结构要求考虑，输出端轴径应最小，最小直径为：
d≥C
查[2]表13-5可得，45钢取C=118
则d≥118×(2.53/121.67)1/3mm=32.44mm
考虑键槽的影响以及联轴器孔径系列标准，取d=35mm
3、齿轮上作用力的计算
齿轮所受的转矩：T=9.55×106P/n=9.55×106×2.53/121.67=198582 N
齿轮作用力：
圆周力：Ft=2T/d=2×198582/195N=2036N
径向力：Fr=Fttan200=2036×tan200=741N
4、轴的结构设计
轴结构设计时，需要考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式，按比例绘制轴系结构草图。
（1）、联轴器的选择
可采用弹性柱销联轴器，查[2]表9.4可得联轴器的型号为HL3联轴器：35×82 GB5014-85
（2）、确定轴上零件的位置与固定方式
单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置
在齿轮两边。轴外伸端安装联轴器，齿轮靠油环和套筒实现
轴向定位和固定，靠平键和过盈配合实现周向固定，两端轴
承靠套筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定 ，轴通
过两端轴承盖实现轴向定位，联轴器靠轴肩平键和过盈配合
分别实现轴向定位和周向定位
（3）、确定各段轴的直径
将估算轴d=35mm作为外伸端直径d1与联轴器相配（如图），
考虑联轴器用轴肩实现轴向定位，取第二段直径为d2=40mm
齿轮和左端轴承从左侧装入，考虑装拆方便以及零件固定的要求，装轴处d3应大于d2，取d3=4 5mm，为便于齿轮装拆与齿轮配合处轴径d4应大于d3，取d4=50mm。齿轮左端用用套筒固定,右端用轴环定位,轴环直径d5
满足齿轮定位的同时,还应满足右侧轴承的安装要求,根据选定轴承型号确定.右端轴承型号与左端轴承相同,取d6=45mm.
(4)选择轴承型号.由[1]P270初选深沟球轴承,代号为6209,查手册可得:轴承宽度B=19,安装尺寸D=52,故轴环直径d5=52mm.
(5）确定轴各段直径和长度
Ⅰ段：d1=35mm 长度取L1=50mm

II段:d2=40mm
初选用6209深沟球轴承，其内径为45mm,
宽度为19mm.考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定，为此，取该段长为55mm，安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长：
L2=（2+20+19+55）=96mm
III段直径d3=45mm
L3=L1-L=50-2=48mm
Ⅳ段直径d4=50mm
长度与右面的套筒相同，即L4=20mm
Ⅴ段直径d5=52mm. 长度L5=19mm
由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=96mm
(6)按弯矩复合强度计算
①求分度圆直径：已知d1=195mm
②求转矩：已知T2=198.58N?m
③求圆周力：Ft
根据课本P127（6-34）式得
Ft=2T2/d2=2×198.58/195=2.03N
④求径向力Fr
根据课本P127（6-35）式得
Fr=Ft?tanα=2.03×tan200=0.741N
⑤因为该轴两轴承对称，所以：LA=LB=48mm

(1)绘制轴受力简图（如图a）
（2）绘制垂直面弯矩图（如图b）
轴承支反力：
FAY=FBY=Fr/2=0.74/2=0.37N
FAZ=FBZ=Ft/2=2.03/2=1.01N
由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为
MC1=FAyL/2=0.37×96÷2=17.76N?m
截面C在水平面上弯矩为：
MC2=FAZL/2=1.01×96÷2=48.48N?m
(4)绘制合弯矩图（如图d）
MC=(MC12+MC22)1/2=（17.762+48.482)1/2=51.63N?m
(5)绘制扭矩图（如图e）
转矩：T=9.55×（P2/n2）×106=198.58N?m
(6)绘制当量弯矩图（如图f）
转矩产生的扭剪文治武功力按脉动循环变化，取α=0.2，截面C处的当量弯矩：
Mec=[MC2+(αT)2]1/2
=[51.632+(0.2×198.58)2]1/2=65.13N?m
(7)校核危险截面C的强度
由式（6-3）

σe=65.13/0.1d33=65.13x1000/0.1×453
=7.14MPa< [σ-1]b=60MPa
∴该轴强度足够。

主动轴的设计
1、选择轴的材料 确定许用应力
选轴的材料为45号钢，调质处理。查[2]表13-1可知：
σb=650Mpa,σs=360Mpa,查[2]表13-6可知：[σb+1]bb=215Mpa
[σ0]bb=102Mpa,[σ-1]bb=60Mpa
2、按扭转强度估算轴的最小直径
单级齿轮减速器的低速轴为转轴，输出端与联轴器相接，
从结构要求考虑，输出端轴径应最小，最小直径为：
d≥C
查[2]表13-5可得，45钢取C=118
则d≥118×(2.64/473.33)1/3mm=20.92mm
考虑键槽的影响以系列标准，取d=22mm
3、齿轮上作用力的计算
齿轮所受的转矩：T=9.55×106P/n=9.55×106×2.64/473.33=53265 N
齿轮作用力：
圆周力：Ft=2T/d=2×53265/50N=2130N
径向力：Fr=Fttan200=2130×tan200=775N
确定轴上零件的位置与固定方式
单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置
在齿轮两边。齿轮靠油环和套筒实现 轴向定位和固定
，靠平键和过盈配合实现周向固定，两端轴
承靠套筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定 ，轴通
过两端轴承盖实现轴向定位，
4 确定轴的各段直径和长度
初选用6206深沟球轴承，其内径为30mm,
宽度为16mm.。考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面与箱体内壁应有一定矩离，则取套筒长为20mm，则该段长36mm，安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。
(2)按弯扭复合强度计算
①求分度圆直径：已知d2=50mm
②求转矩：已知T=53.26N?m
③求圆周力Ft：根据课本P127（6-34）式得
Ft=2T3/d2=2×53.26/50=2.13N
④求径向力Fr根据课本P127（6-35）式得
Fr=Ft?tanα=2.13×0.36379=0.76N
⑤∵两轴承对称
∴LA=LB=50mm
(1)求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZ
FAX=FBY=Fr/2=0.76/2=0.38N
FAZ=FBZ=Ft/2=2.13/2=1.065N
(2) 截面C在垂直面弯矩为
MC1=FAxL/2=0.38×100/2=19N?m
(3)截面C在水平面弯矩为
MC2=FAZL/2=1.065×100/2=52.5N?m
(4)计算合成弯矩
MC=（MC12+MC22）1/2
=（192+52.52）1/2
=55.83N?m
(5)计算当量弯矩：根据课本P235得α=0.4
Mec=[MC2+(αT)2]1/2=[55.832+(0.4×53.26)2]1/2
=59.74N?m
(6)校核危险截面C的强度
由式（10-3）
σe=Mec/（0.1d3）=59.74x1000/(0.1×303)
=22.12Mpa<[σ-1]b=60Mpa
∴此轴强度足够

（7） 滚动轴承的选择及校核计算
一从动轴上的轴承
根据根据条件，轴承预计寿命
L'h=10×300×16=48000h
(1)由初选的轴承的型号为: 6209,
查[1]表14-19可知:d=55mm,外径D=85mm,宽度B=19mm,基本额定动载荷C=31.5KN, 基本静载荷CO=20.5KN,
查[2]表10.1可知极限转速9000r/min

（1）已知nII=121.67(r/min)

两轴承径向反力：FR1=FR2=1083N
根据课本P265（11-12）得轴承内部轴向力
FS=0.63FR 则FS1=FS2=0.63FR1=0.63x1083=682N
(2) ∵FS1+Fa=FS2 Fa=0
故任意取一端为压紧端，现取1端为压紧端
FA1=FS1=682N FA2=FS2=682N
(3)求系数x、y
FA1/FR1=682N/1038N =0.63
FA2/FR2=682N/1038N =0.63
根据课本P265表（14-14）得e=0.68
FA1/FR1<e x1=1 FA2/FR2<e x2=1
y1=0 y2=0
(4)计算当量载荷P1、P2
根据课本P264表（14-12）取f P=1.5
根据课本P264（14-7）式得
P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×1083+0)=1624N
P2=fp(x2FR1+y2FA2)= 1.5×(1×1083+0)=1624N
(5)轴承寿命计算
∵P1=P2 故取P=1624N
∵深沟球轴承ε=3
根据手册得6209型的Cr=31500N
由课本P264（14-5）式得
LH=106(ftCr/P)ε/60n
=106(1×31500/1624)3/60X121.67=998953h>48000h
∴预期寿命足够

二.主动轴上的轴承:
(1)由初选的轴承的型号为:6206
查[1]表14-19可知:d=30mm,外径D=62mm,宽度B=16mm,
基本额定动载荷C=19.5KN,基本静载荷CO=111.5KN,
查[2]表10.1可知极限转速13000r/min
根据根据条件，轴承预计寿命
L'h=10×300×16=48000h
（1）已知nI=473.33(r/min)
两轴承径向反力：FR1=FR2=1129N
根据课本P265（11-12）得轴承内部轴向力
FS=0.63FR 则FS1=FS2=0.63FR1=0.63x1129=711.8N
(2) ∵FS1+Fa=FS2 Fa=0
故任意取一端为压紧端，现取1端为压紧端
FA1=FS1=711.8N FA2=FS2=711.8N
(3)求系数x、y
FA1/FR1=711.8N/711.8N =0.63
FA2/FR2=711.8N/711.8N =0.63
根据课本P265表（14-14）得e=0.68
FA1/FR1<e x1=1 FA2/FR2<e x2=1
y1=0 y2=0
(4)计算当量载荷P1、P2
根据课本P264表（14-12）取f P=1.5
根据课本P264（14-7）式得
P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×1129+0)=1693.5N
P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5×(1×1129+0)= 1693.5N
(5)轴承寿命计算
∵P1=P2 故取P=1693.5N
∵深沟球轴承ε=3
根据手册得6206型的Cr=19500N
由课本P264（14-5）式得
LH=106(ftCr/P)ε/60n
=106(1×19500/1693.5)3/60X473.33=53713h>48000h
∴预期寿命足够

七、键联接的选择及校核计算
1．根据轴径的尺寸，由[1]中表12-6
高速轴(主动轴)与V带轮联接的键为：键8×36 GB1096-79
大齿轮与轴连接的键为：键 14×45 GB1096-79
轴与联轴器的键为：键10×40 GB1096-79
2．键的强度校核
大齿轮与轴上的键 ：键14×45 GB1096-79
b×h=14×9,L=45,则Ls=L-b=31mm
圆周力：Fr=2TII/d=2×198580/50=7943.2N
挤压强度： =56.93<125~150MPa=[σp]
因此挤压强度足够
剪切强度： =36.60<120MPa=[ ]
因此剪切强度足够
键8×36 GB1096-79和键10×40 GB1096-79根据上面的步骤校核，并且符合要求。

八、减速器箱体、箱盖及附件的设计计算~
1、减速器附件的选择
通气器
由于在室内使用，选通气器（一次过滤），采用M18×1.5
油面指示器
选用游标尺M12
起吊装置
采用箱盖吊耳、箱座吊耳.

放油螺塞
选用外六角油塞及垫片M18×1.5
根据《机械设计基础课程设计》表5.3选择适当型号：
起盖螺钉型号：GB/T5780 M18×30,材料Q235
高速轴轴承盖上的螺钉：GB5783～86 M8X12,材料Q235
低速轴轴承盖上的螺钉：GB5783～86 M8×20,材料Q235
螺栓：GB5782～86 M14×100，材料Q235
箱体的主要尺寸：
：
(1)箱座壁厚z=0.025a+1=0.025×122.5+1= 4.0625 取z=8
(2)箱盖壁厚z1=0.02a+1=0.02×122.5+1= 3.45
取z1=8
(3)箱盖凸缘厚度b1=1.5z1=1.5×8=12
(4)箱座凸缘厚度b=1.5z=1.5×8=12
(5)箱座底凸缘厚度b2=2.5z=2.5×8=20

(6)地脚螺钉直径df =0.036a+12=
0.036×122.5+12=16.41(取18)
(7)地脚螺钉数目n=4 (因为a<250)
(8)轴承旁连接螺栓直径d1= 0.75df =0.75×18= 13.5 (取14)
(9)盖与座连接螺栓直径 d2=(0.5-0.6)df =0.55× 18=9.9 (取10)
(10)连接螺栓d2的间距L=150-200
(11)轴承端盖螺钉直d3=(0.4-0.5)df=0.4×18=7.2(取8)
(12)检查孔盖螺钉d4=(0.3-0.4)df=0.3×18=5.4 (取6)
(13)定位销直径d=(0.7-0.8)d2=0.8×10=8
(14)df.d1.d2至外箱壁距离C1
(15) Df.d2

(16)凸台高度：根据低速级轴承座外径确定，以便于扳手操作为准。
(17)外箱壁至轴承座端面的距离C1＋C2＋（5～10）
(18)齿轮顶圆与内箱壁间的距离：＞9.6 mm
(19)齿轮端面与内箱壁间的距离：=12 mm
(20)箱盖，箱座肋厚：m1=8 mm,m2=8 mm
(21)轴承端盖外径∶D＋（5～5．5）d3

D～轴承外径
(22)轴承旁连接螺栓距离：尽可能靠近，以Md1和Md3 互不干涉为准，一般取S＝D2.

九、润滑与密封
1.齿轮的润滑
采用浸油润滑，由于为单级圆柱齿轮减速器，速度ν<12m/s，当m<20 时，浸油深度h约为1个齿高，但不小于10mm，所以浸油高度约为36mm。
2.滚动轴承的润滑
由于轴承周向速度为，所以宜开设油沟、飞溅润滑。
3.润滑油的选择
齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用GB443-89全损耗系统用油L-AN15润滑油。
4.密封方法的选取
选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为GB894.1-86-25轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。

十、设计小结
课程设计体会
课程设计都需要刻苦耐劳，努力钻研的精神。对于每一个事物都会有第一次的吧，而没一个第一次似乎都必须经历由感觉困难重重，挫折不断到一步一步克服，可能需要连续几个小时、十几个小时不停的工作进行攻关；最后出成果的瞬间是喜悦、是轻松、是舒了口气！
课程设计过程中出现的问题几乎都是过去所学的知识不牢固，许多计算方法、公式都忘光了，要不断的翻资料、看书，和同学们相互探讨。虽然过程很辛苦，有时还会有放弃的念头，但始终坚持下来，完成了设计，而且学到了，应该是补回了许多以前没学好的知识，同时巩固了这些知识，提高了运用所学知识的能力。

十一、参考资料目录
[1]《机械设计基础课程设计》，高等教育出版社，陈立德主编，2004年7月第2版；
[2] 《机械设计基础》，机械工业出版社 胡家秀主编 2007年7月第1版

9. 机械设计课程设计---设计带式输送机传动装置

参考：

可伸缩胶带输送机与普通胶带输送机的工作原理一样，是以胶带作为牵引承载机的连续运输设备，它与普通胶带输送机相比增加了储带装置和收放胶带装置等，当游动小车向机尾一端移动时，胶带进入储带装置内，机尾回缩；反之则机尾延伸，因而使输送机具有可伸缩的性能。

结构概述

伸缩胶带输送机分为固定部分和非固定部分两大部分。固定部分由机头传动装置、储带装置、收放胶带装置等组成；非固定部分由无螺栓连接的快速可拆支架、机尾等组成。

1、 机头传动装置由传动卷筒、减速器、液力联轴器、机架、卸载滚筒、清扫器组成。

n 机头传动装置是整个输送机的驱动部分，两台电机通过液力联轴器、减速器分别传递转距给两个传动滚筒（也可以用两个齿轮串联起来传动）。用齿轮传动时，应卸下一组电机、液力联轴器和减速器。

n 液力联轴器为YL-400型，它由泵轮、透平轮、外壳、从动轴等构成，其特点是泵轮侧有一辅助室，电机启动后，液流透过小孔进入工作室，因而能使负载比较平衡地启动而电机则按近于坚载启动，工作时壳体内加20号机械油，充油量为14m3，减速器采用上级齿轮减速，第一级为圆弧锥齿轮，第二、第三级为斜齿和直齿圆柱齿轮，总传动比为25.564，与SGW-620/40T型刮板输送机可通用互换，减速器用螺栓直接与机架连接。

n 传动卷筒为焊接结构，外径为Φ500毫米，卷筒表面有特制的硫化胶层，因此对提高胶带与滚筒的eua值，防止打滑、减少初张力，具有较好的效果。

n 卸载端和头部清扫器，带式逆止器，便于卸载，机头最前部有外伸的卸载臂，由卸载滚筒和伸出架组成，滚筒安装在伸出架上，其轴线位置可通过轴承两侧的螺栓进行调节，以调整胶带在机头部的跑偏，在卸载滚筒的下部装有两道清扫器，由于清扫器刮板紧压在胶带上，故可除去粘附着的碎煤，带式逆止器以防止停车时胶带倒转。

n 机架为焊接结构，用螺栓组装，机头传动装置所有的零部件均安装在机架上。电动机和减速器可根据具体情况安装在机架的左侧或右侧。

2、 储带装置包括储带转向架、储带仓架、换向滚筒、托辊小车、游动小车、张紧装置、张紧绞车等。

n 储带装置的骨架由框架和支架用螺栓连接而成，在机头传动装置两具转框架上装有三个固定换向滚筒与游动小车上的两个换向滚筒一起供胶带在储带装置中往复导向，架子上面安装固定槽形托辊和平托辊，以支撑胶带，架子内侧有轨道，供托辊不画和游动小车行走。

n 固定换向滚筒为定轴式，用于储带装置进行储带时，用以主承胶带，使其悬垂度不致过大，托辊小车随游动小车位置的变动，需要用人力拉出或退回。

n 游动小车由车架、换向滚筒、滑轮组、车轮等组成，滑轮组装在车身后都与另一滑轮组相适应，其位置可保证受力时车身不被抬起，这样，对保持车身稳定，防止换向滚筒上的胶带跑偏效果较好，车身下部还装着止爬钩，用以防止车轮脱轨掉道。

n 游动小车向左侧移动时，胶带放出，机身伸长，游动小车向右侧移动时，胶带储存，机身缩短，通过钢丝绳拉紧游动小车可使胶带得到适当的张紧度。

n 在储带装置的后部，设有张紧绞车，胶带张力指示器和张力缓冲器，张力缓冲器的作用是使输送机（在起动时让胶带始终保持一定的张力，以减少空载胶带的不适度和胶带层间的拍打）。

3、 收放胶带装置位于张紧绞车的后部，它由机架、调心托辊、减速器、电动机、旋杆等组成，其作用是将胶带增补到输送机机身上或从输送机机身取下，机架的两端和后端，各装一旋杆，当增加或减少胶带时用以夹紧主胶带，调心托辊组供卷筒收放胶带时导向，工作时将卷筒推进机架的一端用尾架顶起，另一端顶在减速器出轴的顶尖上，开动电动机通过减速器出轴的拨盘带动卷筒，收卷胶带，放出胶带，放出胶带时不开电机由外拖动卷筒反转，在不工作时活动轨可用插销挂在机架上，以缩小宽度，在活动轨上方应设置起重装置悬吊卷筒，巷道宽度可视具体情况适当拓宽，以利胶带收入时操作。

4、 中间架由无螺栓连接的快速可拆支架，由H型支架、钢管、平托辊和挂钩式槽形托辊、“V”型托辊等组成，是机器的非固定部分，钢管可作为拆卸的机身，用柱销固装在钢管上，用小锤可以打动，挂钩式槽形托辊胶接式，槽形角30°，用挂钩挂在钢管的柱销上，挂钩上制动的圆弧齿槽，托辊就是通过齿槽挂在柱销上的，可向前向后移动，以调节托辊位置控制胶带跑偏。

5、 上料装置、下料装置；上料装置安装在收放装置后边，由转向转导向接上料段，运送的物料从此段装上运至下料段，下料装置由下料段一组斜托辊将物料卸下，下料段直接极为，机尾由导轨（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）和机尾滚筒座组成，导轨一端用螺栓固定在中支座上，并与另一导轨的前端用柱销胶接，藉以适应底板的不平，机尾滚筒与储带装置中的滚筒结构相同，能互换，其轴线位置可用螺栓调节，以调整胶带中在机尾的跑偏，机尾滚筒前端设有刮煤板，可使滚筒表面的碎煤或粉煤刮下，并收集泥槽中，用特制的拉泥板取出，机尾加上装有缓冲托辊组，受料时，可降低块煤对胶带的冲击，有利于提高胶带寿命

10. 设计带式输送机传动装置

下面是解题步骤，将其中的力，速度，直径数值给换一下就行了，其他数据不用变
（1）工作轴需要功率
Pe =F*V=8×1.4=11.2KW
（2）电机所需的工作功率：
P工作=Pe/η0
=11.2/×0.8692
=12.8854KW
选择电动机额定功率 13KW
其中η0=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×ηw
=0.96×0.992×0.97×0.992×0.96
=0.8962
3、确定电动机转速：
滚筒工作转速：
n筒=60×1000V/πD
=60×1000×1.4/π×400
=66.8451r/min
计算各轴的功率（KW）
P0=P工作=12.8854KW
PI=P0×η1=12.8854×0.96=12.3700KW
PII=PI×η轴承×η齿轮=12.3700×0.99×0.97
=11.8789KW
带式运输机P= PII×η联轴器=11.8789×0.992=11.7839kw
计算各轴转速（r/min）
N0= =970r/min
nI=n0/i带=970/4.8371=200.5334(r/min)
nII=nI/i齿轮=200.5334/3=66.8445(r/min)
运输机轴n= nII=66.8445(r/min)
计算各轴扭矩（N