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1、前言机械设计课程设计是高等工业学校多数专业第一次全面的机械设计训练，是机械设计课的最后一个重要教育环节，其目的是：（1）培养学生综合运用机械设计及相关课程知识解决机械工程问题的能力，并使所学知识得到巩固和发展；（2）学习机械设计的一般方法和步骤；（3）进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图（其中包括计算机辅助设计）和学习使用设计资料、手册、标准和规范。此外，机械设计课程设计还为专业课设计和毕业设计奠定了基础。此书是我们组在完成此次课程设计之后对整个设计计算过程的整理总结，主要包括整个设计的主要计算及简要说明，对于必要的地方，还有相关简图说明。对于一些需要的地方，还包括一些技术说明，例如在装配
2、和拆卸过程中的注意事项；传动零件和滚动抽成的润滑方式及润滑剂的选择。使我们图纸设计的理论依据。当然，由于我们是第一次进行机械设计，还有很多考虑不到或不周的地方，有很多零件尺寸材料选择的时候考虑不周全，希望老师在审阅时予以指正。2011 年 5 月 18 日九江学院1目录第一部分 设计任务书-3第二部分 传动装置的总体设计-3第三部分 传动装置的运动和动力参数计算-5第四部分 传动零件的设计计算-6第五部分 轴的设计计算-18第六部分 减速器的附件-32第七部分 主要尺寸及数据-36第八部分 润滑油及润滑方式的选择-37第九部分 密封及密封的选择-38总结-39参考文献-39九江学院2第一部分
3、设计任务书设计题目： 带式输送机传动装置的设计。1.已知条件（1）机器功用 由输送带传送机器的零、部件；（2）工作情况 单向运输，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境温度不超过35C；（3）运动要求 输送带运动速度误差不超过 5%；滚筒传动效率为 0.96；（4）使用寿命 8 年，每年 350 天，每天 16 小时；（5）动力来源 电力拖动，三相交流，电压 380/220V；（6）检修周期 半年小修，二年中修，四年大修；（7）生产规模 中型机械厂，批量生产。2.设计数据：详见下表输送带工作拉力 F/kN 3.2输送带速度 1/sm0.5卷筒直径 D350电机同步转速 1000r/min:3.要求
4、：（1） 完成传动装置的计算。（2） 完成各零件的设计、选择计算。（3） 认真计算和制图，保证计算正确。第二部分 传动装置的总体设计一、传动方案九江学院31、 设计要求：卷筒直径 D=350mm，牵引力 F=3200N，运输带速度V=0.5m/s，连续单向运转，载荷平衡，空载启动，使用年限 8 年，每年使用 350 天，每天 16 小时，运输带的速度误差允许 5%。2、 减速器采用二级圆柱齿轮减速器总体布局如图所示1- 电机2- 传送带3- 减速器4- 联轴器5- 轮6- 传送带7- 轴承（六个）二、电动机的选择1、电动机类型的选择： Y 系列三相异步电动机（工作要求：连续工作机器） 。2、电
5、动机功率选择：（1）传动装置的总功率：（查指导书表 1-7）=0.99 =0.83332承联 带 轮 滚 筒 320.9.6097.6卷筒所需要的有效效率0.5=161FVPKW所需电动机功率： KW .1.92083P九江学院4滚筒轴转速： 60.5n=2730r/minVD（2）确定电动机的型号根据指导书 121 表中 Y 型电动机数据选择：因为在设计任务书中必须选择同步转速为 1000r/min 的电动机，1.9212.2所以选择 Y112M6 型电动机电动机转速/(r/min)电动机型号额定功率 P/kWed同步转速 满载转速总传动比Y112M6 2.2 1000 940 34.44三
6、、计算总传动比及分配各传动比总传动比： ；940i=3.27.分配传动装置的传动比由指导书 P5 及 P196 可知 i=.0带 1 2i.3i（ 5）12212i=ii.9.35=i.4减 减第三部分 传动装置的运动和动力参数计算1、 各轴的转速 n（r/min）高速轴一的转速 =940r/min1mn中间轴二的转速 21/940/5.317.024/min i r低速轴三的转速 32793滚筒轴四的转速 4./in nr2、 各轴的输入功率 P(kW)九江学院5高速轴一的输入功率 1m=2.096.12PKW带中间轴二的输入功率 2 7=.08承 轮低速轴三的输入功率 3.8.94承 轮滚
7、筒轴四的输入功率 4194.1.PK承联滚筒轴四的输入转矩 T 4=9550P4/n4=405.76 N.m根据以上数据列出各轴的传动参数的数据表传动参数的数据表电机轴 轴 1 轴 2 轴 3 滚动轴 4功率 P/kW 2.2 2.112 2.028 1.948 1.909转矩 T/( Nm) 22.35 21.46 109.41 414.05 405.76转速n/(r/min) 940 940 177.024 44.930 44.930传动比 i 3.0 3.94 2.91 1.0效率 0.96 0.97 0.97 0.99第四部分 传动零件的设计计算一、带的设计与计算1、确定计算功率 ，选
8、取 V 带型号：cP查表得 1.3AK3、 各轴的输入转矩 T（Nm）高速轴一的输入转矩 T 1=9550P1/n1=21.46 N.m中间轴二的输入转矩 T 2=9550P2/n2=109.41 N.m低速轴三的输入转矩 T 3=9550P3/n3=414.05 N.m九江学院61.32.86caAPKKW=940r/min1n由图 811 可选 A 型（机械设计 第八版）2、确定带轮的基准直径 验证带速 v1d2由表 86 和 88 取小带轮的基准直径 =118mm1d= i =3* =354mm2d11d根据表 88， 取整 =355mm219405.8/606dnvms55.8030m
9、/s 故带速合适。3、初定中心距 0a由式 12120.7dda366.5mm 946mm 故 =500mm04、初算带的基准长度 0L2 + ( + )+( - ) / 0La1d21d20a=2 500+ (118+355)+(355-118) /4 500= 2023.46 由表 82，选取带的基准长度 =2000mm dL5、实际中心距中心距 可调整，则a= +( - )/2=500+(2000-2023.46)/2=488mm 0dL0取 =400考虑到安装调整和补偿初拉力需要，中心距调整余量为 )03.()015.(ddlala则中心距的取值范围为 470560mm，九江学院76、
10、小带轮包角 = 1oo3.578012ad= 能满足要求。3.2.8490o7、计算 V 带根数 z（1）计算单根 V 带的额定功率 rP由表 84a 得 =1.06KW 84b 得 =0.11KW0 0由表 85 得 ，由表 82 得.92K1.LK= =1.02KWrP0()l（2）计算 V 带的根数 zz 取 3 根02.6()10clK8、作用在带轮轴上的力由表 83 得 A 带的单位长度质量 q=0.1kg/m，所以F =166N05cPzv2)1.(qvK压力轴的最小值为 F 2Z F01152sin26sin64No二、齿轮的设计与计算4.2.1 高速级传动斜齿圆柱齿轮的设计计算
11、1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1)选用斜齿圆柱齿轮传动2)运输机为一般工作机器，速度不高，由有机设书表 10-8 知，选用 7 级精度（GB10095-88）3)材料选择：有机设书表 10-1 选择小齿轮材料为 40Cr 钢（调质） ，硬度为280HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质） ，硬度为 240HBS。二者材料硬度差为40HBS。九江学院84)选小齿轮齿数为 ，大齿轮齿数231Z213.941Z*i5）初选螺旋角 4o2、按齿面接触强度设计由设计计算公式（10-9a）进行试算，即3 2112t HEtdKTZud(1)确定公式内的各计算数值1)试选载荷系数 6.1t2)计算小齿
12、轮传递的转矩 3311T950.821.0N.mPn3)由表 10-7 选取齿宽系数 d4)由表 10-6 查得材料的弹性影响系数 218.9MPaZE5)由图 10-21d 按齿面硬度查得：小齿轮的接触疲劳强度极限 ；H601lim大齿轮的接触疲劳强度极限 ；Pa52li6)由式 10-13 计算应力循环次数91609401(830).1670hNnjL h82.576.5.i h7)由图 10-19 查得接触疲劳寿命系数 9.1HNK98.2HN8)计算接触疲劳许用应力取失效概率为 1%，安全系数 S=1，得:SHNHNHH222lim1lim1 = MPa5.485098.603. 9)
13、由图 10-30 选取区域系数 3.HZ九江学院910)由图 10-26 查得 则： 765.0185.02 65.121(2）计算1)试算小齿轮分度圆直径 ，代入数值：td13212HEdtt ZuTK=23.610.941.389.3.6855m2)计算圆周速度 v132.81.66060tdnmss3)计算齿宽 b1.32.8dt4)计算齿宽与齿高比 b/h模数 1cos32.68cos14.tntmmz齿高 2.5.05nth/368102b5)计算纵向重合度 83.14tan2318.tan38.1 ozd6)计算载荷系数根据 ，7 级精度，由图 10-8（机设书）查得动载系数1.6/vms 0.vK由表 10-2 查得使用系数 1AK因斜齿轮，假设 。mNbFt/0/由表 10-3 查得 4.aH由表 10-4 插值查得 7 级精度，小齿轮相对支承非对称布置式 417.HK由 b/h=10.53, 查图 10-13 得 ,故载荷系数1.HK325.1FK.4708.HVA九江学院107)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（10-10a）得331
