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1、机械设计课程设计 22009319 李松机械设计课程设计说明书课程名称： 机械零件课程设计 题目名称： 带式运输机传动装置的设计 班 级： 220093班 姓 名： 李松 学 号： 22009319 目 录一、 设计任务书二、 传动方案的拟定三、 电动机的选择、传动系统参数的选择和计算四、 传动零件的设计计算五、 轴的设计计算六、 键联接的选择计算七、 滚动轴承的类型、代号选择和寿命计算八、 联轴器的选择九、 箱体设计十、 润滑密封的选择十一、 参考资料一、 项目任务书设计一个带式输送机。要求：输送带工作拉力为7.5kN，输送带速度为0.8m/s，卷筒直径为365mm。带式输送机连续单向运转，
2、载荷变化不大，空载启动；输送带速度允许误差，室内工作，有粉尘；两班制工作（每班按8h计算），使用期限为10年，大修期为3年；在中小型机械厂小批量生产。二、 传动方案的拟定方案选择：单级斜齿轮+带传动设计方案。图1.传动方案简图三、 电动机的选择、传动系统参数的选择和计算1、选择电动机：输出机所需功率：电动机所需功率由PPT表格可得：其中： （按7级精度计算）。从而，得到电动机所需要的输入功率：查表格得：带的传动比，齿轮的传动比所以总传动比。滚筒的输出转速电机输入转速范围为选择Y系类（IP23）三相异步电机，其中和的同步转速电机符合要求，进行电动机比较，我们发现Y160L-8电机的额定功率为，满
3、载转速为，同步转速为，最符合要求。故选用Y160L-8电机。2、传动比的分配及传动系统参数的计算满载转速为，总传动比；分配（满足）各轴转速 轴1 轴2 卷筒轴 各轴功率轴1 轴2 卷筒轴 各轴转矩轴1 轴2 卷筒轴 四、 传动零件的设计计算【注：下述所有“表”以及“图”均来自机械设计基础】 带轮传动设计 V带选型与带轮直径的确定由表13-8，确定工作环境系数，故根据，查图13-15可知应选B型普通V带.小带轮的直径，取 带速，在525m/s之间，合适。V带的中心距和基准长度的确定初选中心距 取，符合。计算带长：查表13-2，对B型带选用。再算出实际的中心距1.验算小带轮包角 合适。2.确定V带
4、根数查表13-3得 额定功率，查表13-5得 额定功率增量，包角修正系数，带长修正系数，则带数选取带数为5根。3.求带轮轴压力表13-1，单根V 带的初拉力作用在轴上的压力为综合结果如下：V带型号中心距基准长度根数带轮直径/mm小轮包角带轮轴压力小轮大轮普通B904mm2800mm51404721592596N 齿轮传动的设计A. 齿轮材料及许用应力的确定采用斜齿轮硬齿面传动，选择齿轮材料为45钢（表面淬火），硬度为4050HRC。，表11-5安全系数，表11-4弹性系数，则B. 按轮齿弯曲强度设计齿轮按7精度制造。查表11-3载荷系数K=1.3查表11-6齿宽系数小齿轮上的转矩初选螺旋角齿数
5、取。齿形系数。查图11-8，查图11-9因为，所以要对小齿轮进行弯曲强度计算，小齿轮的法向模数为 取。中心距， 取。确定螺旋角。齿轮分度圆直径,齿宽，取。C. 验算齿面接触强度可以看出，安全。D. 齿轮的圆周速度对照表11-2，符合要求。齿轮计算结果如下：模数中心距齿数分度圆直径齿宽小齿轮大齿轮小齿轮大齿轮小齿轮大齿轮3mm190mm2010063.333mm316.663mm55mm50mm五、 轴的设计计算 计算各轴的最小直径轴的材料选择45号钢，正火处理，硬度为156217HBS，表14-2C=107118，取C=115，用公式可以得出，考虑到开键槽，所以直径增加5%，所以。 轴的结构设
6、计A. 第一级带轮轴的结构设计由于第一级为高速轴，小齿轮分度圆直径=63,333mm，直接将小齿轮直接加工成齿轮轴。轴的设计草图为如下：1.第五段安装齿轮，由于齿轮分度圆直径为63.333mm，齿宽55mm，因此第五段的长度为55mm。2.第一段安装带轮，取直径为，考虑带长，取长度为60mm。3.第二段为轴伸出箱体的一段，考虑到壁厚以及轴承盖厚，取其长度为80mm，4.第三、四段分析，第三段选择7210C角接触轴承，厚度为20mm ,长度为23mm（挡油环的安装）；第四段需要考虑齿轮与箱体内壁的距离大约1015mm，所以取20mm；5.直径推算，第五段为齿轮，分度圆直径为63.333mm；依次
7、往外推算，可以选择，通过计算，得到 B. 第二级齿轮轴的结构设计第二级轴的草图如下:1.第四段安装齿轮，齿宽为50mm，为使套筒断面可靠地压紧齿轮，选取长度为48mm。2.第一段安装联轴器，选择YL12型号的联轴器，其孔径为，孔长为142mm，所以第一段长度取140mm,选取直径取70mm。3.第二段为伸出箱体的一段大约估算取60mm。直径取73mm；4.第三段安装轴承和套筒，选用7215C号角接触轴承，轴的直径取75mm,长度取48mm。5.第五段是齿轮的定位轴肩，取82mm直径，长度为10mm。第六段是轴承的定位轴肩，取78mm直径，长度12mm；第7段安装轴承，取75mm直径，28mm长
8、。通过计算，得到 轴的强度校核A. 第一级带轮轴的强度校核l 求圆周力、径向力及轴向力圆周力 径向力 轴向力 l 求垂直面的支承反力l 求水平面的支承反力l F力在支点产生的反力（其中）l 绘制垂直面的弯矩图(如右图)Mav , MavMaHl 绘制水平面的弯矩图 l 绘制F的弯矩图MaM2FMel 合成弯矩图l 求危险截面的当量弯矩l 计算危险截面的直径表14-1得，表14-3可得，则考虑键槽削弱带来的影响，加大5%现取危险截面直径大于47.7mm，符合要求。B. 第二级带轮轴的强度校核（外力距为0）l 求圆周力、径向力及轴向力圆周力 径向力 轴向力 l 求垂直面的支承反力l 求水平面的支承
9、反力l 绘制垂直面的弯矩图 l 绘制水平面的弯矩图 l 合成弯矩图l 求危险截面的当量弯矩l 计算危险截面的直径， ，则考虑键槽削弱带来的影响，加大5%现在所取的在危险截面处的直径大于59mm，安全。六、 键联接的选择计算1) I轴上键的设计I轴上键用于和带轮配合，轴径40mm，长度60mm，查表选A型平键，尺度为。2) 校核键的强度3) II轴上键的设计II轴上键用于和联轴器和齿轮配合，联轴器轴径70mm，长度140mm，齿轮轴径78mm,长度48，查表选A型平键，尺寸分别为和。4) 校核键的强度七、 滚动轴承的类型、代号选择和寿命计算由于采用的是斜齿轮，所以在轴上存在轴向力，选用角接触球轴
10、承，I轴上初选7210C角接触轴承，II轴上初选7215C角接触轴承。要求工作时间为，查表可知轴承的静载荷系数，。，取， 由16-11可得，X=0.44，Y=1.19，则查表可知7210C的，符合要求。同样可以算出，查表可知7215C的，符合要求。八、 联轴器的选择二级轴输出的转矩为，所以查表可知，选YL12型凸缘联轴器，其额定转矩为，选择孔径为70mm的配合轴径，长度为142mm，其许用转速为2900r/min。九、 箱体的设计减速器的箱体采用铸造制成，采用剖分式结构为，保证齿轮啮合质量。为了增加强度，在机体外加肋，外轮廓为长方形，增强了轴承座刚度。合理选择匹配的附件包括：视孔及视孔盖、通气
11、装置、游标装置、放油孔螺塞、定位销、起盖螺钉、起吊装置等。查表计算得出如下箱体尺寸参数：尺寸标准计算结果/mm箱体壁厚10箱盖壁厚9箱盖凸缘厚15箱座凸缘厚12平凸缘底座厚25斜凸缘底座厚1525地脚螺栓直径20地脚螺栓数目4轴承旁连接螺栓直径16箱盖与箱座联接螺栓直径12连接螺栓间距150轴承端盖螺钉直径10窥视孔盖螺钉直径8定位销直径9外箱壁至轴承座端面距离42大齿轮顶圆与内箱壁距离15箱盖肋厚7.6箱座肋厚8.5箱体深度230箱体分箱面凸缘圆角半径27箱体内壁圆角半径10十、 箱润滑密封的选择1、润滑由于是低速传动，箱体内可使用浸油润滑，为了保证搅油功率损耗太大及保证轮齿啮合的充分润滑，
12、传动件浸入油中不宜过深或过浅。为了避免大齿轮回转时将池底的沉积物搅起，大齿轮齿顶圆到油池底的距离要大于30mm。2、密封轴承处的密封采用毡圈密封，毡圈安装在轴承盖内，贴合轴臂，一般还有箱体的结合处需要密封，为了提高结合面的密封性，可在结合面上开油沟，使渗入结合面的油重新流回箱体内，视孔和放油孔结合面处一般要加封油圈密封。十一、 参考资料1 王旭，王积森主编.机械设计课程设计.机械工业出版社， 2003.12 杨可帧，程光蕴主编.机械设计基础.高等教育出版社,2005.103 宋宝玉主编.机械设计课程设计指导规范.高等教育出版社, 20094 成大先主编.机械设计手册:单行本.轴及其连接. 化学工业出版社, 2010
