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1、西南科技大学城市学院1 | 成绩西南科技大学城市学院City College of Southwest University Of Science and Technology机械设计课程设计说明书20122013 学年 第 2 学期机电工程系 制设计题目： 带式运输机传动装置设计 题目类别： 课程设计 指导教师： 专业班级： 姓 名： 学 号： 日 期： 2013 年 6 月 18 日 西南科技大学城市学院2 | 目 录一. 课程设计书.3二.传动装置总体设计方案. 3三.电动机的选择. 5四.电动机转速选择 .6五、传动装置的运动学和动力学参数计算 .7六、V 带传动的设计计算 .9七、齿
2、轮传动的设计计算 .12八、轴的设计与校核计算 .22九、 键的选择与校核 .36十、滚动轴承和联轴器的选择 .38十一、箱体及其附件设计 .41十二、设计感悟 .47参考书目 .49西南科技大学城市学院3 | 一. 课程设计书1.设计课题:设计一用于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大，空载启动；工作时有轻微冲击,减速器小批量生产,使用期限 3 年(300 天/年)。设计的原始数据: 题号参数1 2 3 4 5 6 7 8 9 10运输带工作拉力（kN）1.5 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.5 2.8 3.0 2.9运输带工作速度（m/s）
3、1.3 1.3 1.4 1.4 1.4 1.5 1.3 1.5 1.6 1.6卷筒直径（mm） 250 280 280 300 300 300 300 320 340 3302. 设计要求1.减速器装配图一张(A0)。2.CAD 绘制轴、齿轮零件图各一张(A2)。3.设计说明书一份，60008000 字。二.传动装置总体设计方案:1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将 V 带设西南科技大学城市学院4 | 置在高速级。其传动方案如下： 2 3 5 4 1
4、IIIVPdPw传动装置示意图如图所示，为第一级用带传动，后接两级圆柱齿轮减速器。带传动能缓冲、吸收震动，过载时起安全保护的作用，但是结构的限制使得该传动方案不能再环境比较恶劣的环境下使用。三.电动机的选择1、 电动机类型的选择根据电动机的的工作条件，选用 Y 系列三相异步电动机。2、 电动机所需工作功率为：P Fv/1000 w16001.3/10000.952.24kW,d西南科技大学城市学院5 | 在这里取 pd=2.24kW。其中 w为工作机传动效率，对于带式运输机一般取 w=0.940.96 这里取中间值 0.95.查表确定以下个数值，传动装置的总效率：= 1 22 33 4=0.7
5、6式中 1为 v 带传动效率 2为滚动轴承的效率 3为齿轮传动的效率 4为联轴器的效率电动机所需功率为 P d= Pw /=2200/0.833=3.13 KW因为载荷平稳，电动机额定功率 Ped略大于 Pd即可。查表得知 Y型电动机技术数据，选用电动机额定功率 Ped为 3 KW。四.电动机转速选择满载时执行机构的曲柄转速为 nw =99r/min，通常二级圆D60v1柱齿轮减速器为 i2=840，则总传动比的范围为 i=16160，故电动机转速的可选范围为nd=inw =(840)99=(7923901) r/min 符合这一范围的同步转速有 960 r/min，现将同步转速为 960 r
6、/min的电动机参数列在表中:电动机参数：Y132M1-6 4.0KW 960 r/min西南科技大学城市学院6 | 五、传动装置的运动学和动力学参数计算1. 总传动比i=nm/nw =960/99=9.69 2. 分配传动装置各级传动比分别取两级圆柱齿轮减速器的高级、低级传动比为 i12、i 23i12i23=i 展开式二级圆柱齿轮减速器传动比一般推荐i12=(1.31.4)i 23 由上 i23=2.60注意：以上传动比的分配只是初步的，传动装置的实际传动比必须在各级传动零件的参数。如带轮直径，齿轮齿数等确定后才能计算出来，故应在各级传动零件的参数确定后计算实际总传动比。一般总传动比的实际
7、值与设计要求值的允许值误差为 3%5%。2. 运动和动力参数设计n1，n 2，n 3为高速轴、中间轴、低速轴的转速。单位 r/min；P1，P 2，P 3为高速轴、中间轴、低速轴的功率。单位 KW；T1，T 2，T 3为高速轴、中间轴、低速轴的输入转矩。单位Nm；i0，i 12，i 23为相邻两轴的传动比。西南科技大学城市学院7 | 轴（电动机轴）：P0=Pd=3.13 KW n0=nm=960 r/minT0=9550P0/n0 =9550 3.13/960=31.13 Nm轴（高速轴）：P1=P0 1=3.13 0.96=3.00 KWn1=n0=973 r/minT1=9550P1/n1
8、 =9550 3.13/960=29.9 Nm轴（中间轴）：P2=P1 12=P1 2 3=3.000.990.97=2.83 KWn2=n1/i12 =960/3.6=266.7 r/minT2=9550P2/n2 =95502.83/266.7=101.26 Nm轴（低速轴）：P3=P2 23=P2 2 3=2.830.990.97=2.61 KWn3=n2/i23 =266.7/2.6=102.5 r/minT3=9550P3/n3 =95502.61/102.5=242.7 Nm轴（滚筒轴）：P4=P3 34=P3 2 4=5.970.990.99=5.85 KWn4=n3/i34 =
9、67/1=67 r/minT4=9550P4/n4 =95505.85/67=833.8 Nm见表 2 为各轴运动和动力参数数值，详细介绍各轴的功率、转速、及转矩等值。西南科技大学城市学院8 | 表 2 各轴运动和动力参数参数 电动机 轴 1 轴 2 轴 3 轴 4转速 960 960 266.7 102.5 102.5输入功率 1 3.00 2.83 2.61 2.46输入转矩 31.13 29.9 101.26 242.7 228.3传动比 1 1 3.6 2.6 1六、V 带传动的设计计算1、确定计算功率 caP查机械设计教材的表 8-9 可得工作情况系数 1.2Ak故 1.2.64ca
10、Akkw2、选择 V 带的带型根据 ，由机械设计教材中的 8-9 图可得选用 A 型带。caPn、3、确定带轮的基准直径 并验算带速dv1、初选小带轮的基准直径 。1查表 8-6 和 8-8 可得选取小带轮的基准直径 190dm2、验算带速 v按计算式验算带的速度 106.78260dnv s因为 ， 故此带速合适。530mss3、计算大带轮的基准直径 2d按式(8-15a)计算大带轮的基准直径 根21.5902ddVim带据教材表 8-8，圆整得 。24dm西南科技大学城市学院9 | 4、确定 V 带的中心距 和基准直径adL（1）按计算式初定中心距 05m2012(0.7)()dd（2）按计算式计算所需的基准长度 210120()()4dddLaa=1661.16mm查表可选带的基准长度 16dLm（3）按计算式计算实际中心距 a00 0(5)53.822dLa5、验算小带轮上的包角 112157.357.3808031908da 1.620所以主动轮上的包角是合适的。6、计算带的根数（1）计算单根 V 带的额定功率 rP由 查表可得9060mindr和01.64kw根据 和 A 型带，查表可得 、i3.5nr， 0.1Pk、 。.3k.8Lkr0P07.10.893.728kw（2）计算 V 带的根数 Z西南科技大学城市学院10 | 故取 V 带根数
