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1、 机械设计课程设计设计计算说明书设计题目： 带式输送机传动装置设计设 计 者： _ 宁秀阔_学 号： 11130199_专业班级： 机械 1103 班 指导教师： 李 克 旺 完成日期： 2013 年 12 月?日北京交通大学海滨学院目 录一、 课程设计的任务 .1二、 电动机的选择 .2三、 传动装置的总传动比和分配各级传动比 .4四、 传动装置的运动和动力参数的计算 .4五、 传动零件的设计计算 .6六 中间轴（轴）的设计、强度校核 .15七 滚动轴承的选择和寿命计算 .19八、 键连接的选择和计算 .19九、 润滑和密封的选择 .20十、 减速器箱体的主要结构尺寸 .21十一、 设计总结
2、 .23十二、 参考资料 .241一、 课程设计的任务1设计目的课程设计是机械设计课程重要的教学环节，是培养学生机械设计能力的技术基础课。课程设计的主要目的是：(1)通过课程设计使学生综合运用机械设计课程及有关先修课程的知识，起到巩固、深化、融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的作用，树立正确的设计思想。(2)通过课程设计的实践，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌握机械零件、机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤。(3)提高学生的有关设计能力，如计算能力、绘图能力以及计算机辅助设计(CAD)能力等，使学生熟悉设计资料(手册、图册等)的使用，掌握经验估算等机械设计的基本技能。2设计
3、题目带式输送机传动装置设计。带式输送机已知条件：方案号 输送带工作拉力 F(N) 输送带工作速度 V(mm) 鼓轮直径（mm）9 1570 2.2 2203.设计任务1选择（由教师确指定）一种方案，进行传动系统设计；2确定电动机的功率与转速，分配各级传动的传动比，并进行运动及动力参数计算；3进行传动零部件的强度计算，确定其主要参数；4对齿轮减速器进行结构设计，并绘制减速器装配图（草图和正式图各 1张)；5 校核中间轴的强度、轴承寿命、键强度；6 绘制中间轴及中间轴大齿轮零件工作图（注：当中间轴为齿轮轴时，可仅绘一张中间轴零件工作图即可）；7编写课程设计计算说明书。24传动装置部分简图二、电动机
4、的选择1电动机类型的选择按已知工作要求和条件选用 Y 系列一般用途的全封闭自扇冷式笼型三相异步电动。2确定电动机输出功率 Pd电动机所需的输出功率 Pd=Pw/ 其中：Pw-工作机的输入功率-由电动机至工作机的传动总效率工作机的输入功率： KWKwFVPW 45.310257)(10总效率 = 3 轴承 2 齿轮 2 联轴器 带 查表可得： 带 =0.97， 轴承 =0.99，3 齿轮 =0.98， 联轴器 =0.99，则 = 0.9930.9820.9920.97=0.886 电动机所需的功率：Pd = Pw/=3.454/0.886=3.898 KW3确定电动机转速工作机转速 nw v=
5、601D min)/（1920.16rVnw 确定电动机转速可选范围: 双级圆柱齿轮传动比范围为 i 减 =1220，则电动机转速可选范围为:nd=nw i 总 =( 1220) nw = ( 12 20)191 =22923820 r/min其中： i 总 = i 减 =1220i 减 减速器传动比符合这一转速范围的同步转速有 1000、1500 、3000 r/min，根据容量和转速，由有关手册查出适用的电动机型号。 （建议：在考虑保证减速器传动比i 减 14 时，来确定电机同步转速） 。4.确定电动机型号根据所需效率、转速，由机械设计手册 或指导书选定电动机： Y112M-2 型号（Y
6、系列）数据如下: 额定功率 P：4 kw (额定功率应大于计算功率)满载转速：n m =2890 r/min （n m电动机满载转速）同步转速： 3000 r/min电动机轴径: 28 mm电动机轴长: 400 mm4三、传动装置的总传动比和分配各级传动比1传动装置的总传动比i 总 = i 减 = nm/ nw =289/191=15.13nw工作机分配轴转速2分配各级传动比减速器传动比分配原则：各级传动尺寸协调，承载能力接近，两个大齿轮直径接近以便润滑（浸油深度） 。i 减 =i 高 *i 低i 高 高速级传动比i 低 低速级传动比建议取： i 高 =1.3i 低则： i 减 =1.3 i2
7、 低4.3153.低 i 高 =1.3i 低 =4.42四、传动装置的运动和动力参数的计算1计算各轴的转速轴（高速级小齿轮轴）：n =nm=2890 r/min轴（中间轴）：n = n / i 高 = 2890/4.42= 654 r/min轴（低速级大齿轮轴）：n =n /i 低 =654/3.4= 192 r/min轴（与轴通过联轴器相连的轴）: n W= n = 191 r/min2计算各轴的输入功率和输出功率轴： P 入 =Pd 联轴器带 =3.8980.99 =3.86kwP出 = P入 轴承 =3.860.99 =3.82 kw轴： P 入 = P出 齿轮 =3.820.98 =3
8、.74 kwP出 = P入 轴承 =3.740.99 =3.71 kw轴： P 入 = P出 齿轮 =3.710.98 =3.63 kwP出 = P入 轴承 =3.630.99 =3.60 kw5轴: P入 = P出 联轴器 =3.600.99 =3.56 kwPW=P 出 =3.560.97 =3.45 kw3.计算各轴的输入转矩和输出转矩公式: T=9.5510 6P/n (Nmm)轴： T入 =9.55106P入 / n =9.55 3.86/2890=1.28104 610(Nmm) T出 =9.55106P出 / n =9.55 3.82/2890=1.26104(Nmm)610轴：
9、 T 入 =9.55106P入 / n =9.55 3.74/654=5.45104(Nmm) 610T出 =9.55106P出 / n =9.55 3.71/654=5.4104(Nmm)6轴： T入 =9.55106P入 / n =9.55 3.63/192=1.805105(Nmm) 610T出 =9.55106P出 / n =9.55 3.60/192=1.79105(Nmm)610轴： T 入 =9.55106P入 / n =9.55 3.56/191=1.78105(Nmm) TW=T出 =9.55106P出 / n =9.55 3.45/191=1.73105(Nmm)6将运动和
10、动力参数计算结果进行整理并列于下表：功率 P（kw） 转矩 T （Nmm）轴名输入 输出 输入 输出转速n（r/min）传动比 i电机轴 3.454 3.898 172700 194900 28901轴 3.86 3.82 12400 12600 28904.42轴 3.74 3.71 54500 54000 6543.46轴 3.63 3.60 180500 179000 192轴 3.56 3.45 178000 173000 1911五、传动零件的设计计算1设计高速级齿轮1）选精度等级、材料及齿数(1) 确定齿轮类型：两齿轮均取为渐开线标准直齿圆柱齿轮。(2) 材料选择：小齿轮材料为 4
11、5 钢（调质） ，硬度为 240HBS，大齿轮材料为45 钢（正火） ，硬度为 200HBS，二者材料硬度差为 40HBS。(3) 运输机为一般工作机器，速度不高，故选用 7 级精度。(4) 选小齿轮齿数 Z120，大齿轮齿数 Z2i 高 Z14.4220=88.4，圆整取 Z2=88。 2）按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式 109a 进行试算，即 3211 )(2.HEdtt ZuTkd确定公式各计算数值(1) 试选载荷系数 .tK(2) 小齿轮传递的转矩 T1T1=T出 =12600(Nmm) （注：见“四、传动装置的运动和动力参数的计算” ）(3) 由表 10 7 选取齿宽系数 1d
12、(4) 由表 106 查得材料的弹性影响系数：Z E=189.8(5) 由图 1021d 查得小齿轮的接触疲劳强度极限7MPa580Hlim1大齿轮的接触疲劳强度极 39Hli2(6) 由式 10-13 计算应力循环次数N1=60n1jLh=6028901（2830010）=8.323210 9N2=N1/i 高 =1.883109(7) 由图 10 19 曲线 1 查得接触疲劳强度寿命系数96.0,.02HNHNKK(8) 计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为 1%，安全系数为 S=1，由式 1012 得MPa5219.058SHlim1NH1 K43763Hlim2NH2(9) 试算小齿轮分度圆直径 ，代入 中的较小值td1mdt 14.03748192.603.221 (10) 计算圆周速度 Vsmnvt /0.610689106(11) 计算齿宽 bdt 4.41(12) 计算齿宽与齿高之比 b/h模数 mt07.2141齿高8mmht 516.40725.289516.4hb(13) 计算载荷系数 K根据 v= 6.07 m/s，7 级精度，由图 108 查得动载荷系数 Kv= 1.13假设 ，由表 103 查
