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1、 青岛理工大学（临沂）机械设计基础课程设计说明书设计题目：胶带运输机的传动装置院 （系）：机电工程系专 业：计算机辅助设计与制造学 号: 学生姓名: 指导教师: 起迄日期: 2017.6.16-2017.6.30目 录机械设计课程设计计算说明书一、课程设计任务书传动方案拟定2二、电动机选择2三、计算总传动比及分配各级的传动比4四、运动参数及动力参数计算4五、传动零件的设计计算5六、齿轮传动的设计计算9七、轴的结构设计（轴承的选择）12八、轴的强度校核15九、滚动轴承的选择及校核计算18十、联轴器的选择19十一、键联接的选择及校核计算20十二、箱体设计21十三、润滑与密封21十四、设计总结23十
2、五、参考文献24计算过程及计算说明一、 设计任务书传动方案拟定（1） 设计题目：设计胶带输送机的传动装置（2） 工作条件：使用年限8年，工作为二班工作制，单向运转，小批量生产，载荷平稳，环境清洁。（3） 原始数据：滚筒圆周力F=1kN；带速V=2m/s；滚筒直径D=400mm；滚筒长度 L=600mm。二、电动机选择1、电动机类型的选择： Y型闭式三相异步电动机2、电动机功率选择：（1）滚筒所需有效功率： Pw=FV/1000=10002.2/1000 KW=2.2 KW 查表4.2-9确定各部分效率：V带传动效率 带 =0.95滚动轴承效率 轴承 =0.99齿轮啮合效率 齿轮 =0.97（8
3、级）联轴器效率 联轴器 =0.99滚筒效率 滚筒 =0.96（2）传动装置的总功率：总=带3轴承齿轮联轴器滚筒=0.950.9930.970.990.96=0.854(3)电机所需的工作功率：P工作= Pw/总= 2.2/0.85= 2.59 KW3、确定电动机转速：计算滚筒轴工作转速：n筒=601000V/D=6010002/500=84.0 r/min4、确定电动机型号 查表4.12-1得三种适用电动机型号：方案电动机型号额定功率/KW电动机转速（r/min）总传动比同步转速满载转速1Y100L2-43.015001430122Y132S-63.010009608.043Y132M-83.
4、07507105.95根据以上选用的电动机类型，综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和减速器的传动比，可见方案二比较合适。即所选定电动机型号为: Y132S-6其主要性能：额定功率：3KW，满载转速960r/min，额定转矩：2.0 。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=960/84.0=11.432、分配各级传动比（1） 取V带传动比 i带=3（V带传动比i带=24合理）（2） i总=i齿轮i带i齿轮=i总/i带=11.43/3=3.81四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）1轴：电动机主轴nI=n电机=960r/min2轴：减速器的高速
5、轴nII=nI/i带=960/3=320(r/min)3轴：减速器的低速轴nIII=nII/i齿轮=320/3.81=83.99(r/min)4轴：滚筒轴n=nIII=83.99 (r/min)2、 计算各轴的功率（KW）PI=P工作=2.58KWPII=PI带=2.580.95=2.45KWPIII=PII轴承齿=2.450.990.97=2.35KWP= PIII联轴器轴承=2.350.990.99=2.31 KW3、 计算各轴扭矩（Nm）TI=9550PI/n=95502.58/960=25.67 NmTII= 9550PII/ nII=95502.68/477.6=73.16 NmTI
6、II=9550PIII/ nIII=95502.57/95.5=274.57 NmT=9550P/ n=95502.52/95.5=270.47 Nm4、主要参数汇总表：轴序号功率P(kw)转速n(r/min)转矩T(N.m)传动形式传动比i效率12.5896025.67带传动30.9522.4532073.16齿轮传动3.810.9932.3583.99274.57联轴器10.9742.3183.99270.47五、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带型查表8.16 取工况系数：kA=1.2计算功率：PC=KAP=1.1*2.58=2.838 KW查图8.12 选取A
7、型V带2. 确定带轮的基准直径dd并验算带速v1）查表8.6 图8.12，初选小带轮的基准直径dd1，取小带轮的基准直径dd1=100mm，且dd1=100mmddmin=75 mm2）计算大带轮的基准直径dd2dd2=（ nI/ nII）dd1=100*3=300mm查表8.3取标准值dd2=200mm3）实际从动轮转速：nII= nIdd1/dd2=960100/200=480从动轮的转速误差率为：（480-477.6）/477.6100%=0.503%在5%以内为允许值。4)验算带速v,按课本式（8-13）验算带的速度v=dd1n1/（601000）=1001000/（601000）=5
8、.24m/s在5-25m/s范围内，带速合适。3.确定带基准长度Ld和实际中心距a1）由课本式（8-14）得：0.7（dd1+ dd2）a2（dd1+ dd2）即：210mma600mm按结构设计要求初定中心距a0=500mm2）由课本式（8-15）计算带所需的基准长度Ld02a0+(dd1+dd2) /2+(dd2-dd1) 2/（4a0）=2500+3.14（100+200）/2+（200-100）2/（4500）1476mm由课本表8.4选带的基准长度Ld=1400mm 按课本式（8-16）实际中心距a为aa0+（Ld- Ld0）/2=500+（1400-1476）/2=462mm中心距
9、a的变化范围为amin =a-0.015Ld=462-21=441mmamax=a+0.03Ld= 462+42=504mm4.验算小带轮上的包角11=1800-（dd2-dd1）/a57.30=1800-（200-100）/46257.30=167.601200（适用）5.确定带的根数z1）计算单根V带的额定功率pr。由dd1=100mm和n1=960r/min,查表8.9，根据内插法可得 P0=0.83+（0.97-0.83）/(980-800) (960-800)KW=0.954KW根据n1=960r/min，i带=2和A型带，查课本表8.14得： Kb=1.027510-3根据课本表8
10、.15得：Ki=1.1373P0=Kbn1(1-1/Ki)=0.12KW根据课本表8.4得KL=0.96，由图8.11查得包角系数K=0.97由课本(8.18式)得实际工作条件下单根v带所能传递的功率Pr=（P0+P0）KaKL=（0.954+0.12）0.970.96=1.00kw2)计算V带的根数z由课本(8.18式)得z=PC/Pr=3.38/1.00=3.38 根数取整为4根6.计算单根V带的初压力的最小值(F0)min及带轮轴上的压力FQ由课本表8.6查得A型带的单位长度质量q=0.1kg/m，由式（8.19）单根V带的初拉力：(F0)min =500（2.5/ Ka -1）PC /
11、zv +qV2=500（2.5/0.97-1）3.38/（45.24）+0.15.242 N130N应使带的实际初拉力F0(F0)min。7.计算压轴力FQ压轴力的最小值为（FQ）min=2z（F0）min sin（1/2）=24130sin（167.6/2）1034N六、齿轮传动的设计计算1、选定齿轮材料及精度等级及齿数选用8级精度，齿面粗糙度Ra3.2 ,6.3小齿轮选45钢，调质处理，齿面硬度220250 HBS大齿轮选45钢，正火处理，齿面硬度170210 HBS选小齿轮齿数 z1=25，大齿轮齿数z2=255=125。2、按齿面接触疲劳强度设计（小齿轮（高速轴）因两齿轮均为钢质齿轮且
12、为外啮合，即由设计计算公式（10-22式）得：d176.43KT1(u+1) /(duH2) 1/3确定公式内的各计算数值1)实际传动比：i0=125/25=5,齿数比：u= i0=52）查表10.11选载荷系数K=13）计算小齿轮（高速轴）传递的转矩T1=9.55106P/n=9.551062.68/477.6=53589 Nmm4)因单级齿轮传动为对称布置，而齿轮齿面又为软齿面，由课本表10.20选取齿宽系数d=1 5)许用接触应力H按齿面硬度查课本图10.24得小齿轮的接触疲劳强度极限:Hlim 1=560MPa；大齿轮的接触疲劳强度极限：Hlim 2=530MPa；由表10.10查得SH=16)应力循环次数NLNL1=60 njLh=60477.61(852516)=9.537108NL2=NL1/i=9.537108/5=1.9071087）由图课本10.27取接触疲劳寿命系数ZNT1=1 , ZNT2=1.06通用齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求选取安全系数:SA=1.0H1= ZNT1Hlim1/ SA =1560/1.0 Mpa=560 MpaH2= ZNT2Hlim2/ SA =1.06530/1.0Mpa=561.8 Mpa8）小齿轮（高速轴）分度圆直径dd1，代入H较小的值d176.43KT1(u+1) /(duH2) 1/3=45.1
