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1、机械基础课程设计计算说明书机械基础课程设计计算说明书设计题目：带式传输机的设计设计题目：带式传输机的设计学学 院：院： 材料科学与工程学院材料科学与工程学院 专专 业：业： 无机非金属材料工程无机非金属材料工程 班班 级：级： 设设 计计 者：者： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 2013 年年 12 月月设计任务书设计任务书设计带式运输机传动装置。三班制工作，使用期限 10 年，连续单向运转， 载荷平稳，小批量生产，运输带速度允许误差为带速度的 5%。原始数据如下表：题号6带的圆周力 F（N）750运输带速度 V(m/s)2滚筒直径 D（mm）300设计任务要求：1、减速器装配图一张（
2、A0 图纸） 2、输出轴和齿轮零件图纸各一张（A2 图纸） 3、设计说明书一份目目 录录一、传动方案拟定一、传动方案拟定.2二、电动机的选择二、电动机的选择.2三、计算总传动比及分配各级的传动比三、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四、运动参数及动力参数计算.5五、传动零件的设计计算五、传动零件的设计计算.6六、轴的设计计算六、轴的设计计算.12七、滚动轴承的选择及校核计算七、滚动轴承的选择及校核计算.19八、键联接的选择及计算八、键联接的选择及计算.22九、联轴器的选择九、联轴器的选择. 十、设计小结十、设计小结.十一、参考文献十一、参考文献.计算过程及计算说明计算
3、过程及计算说明一、传动方案拟定一、传动方案拟定第三组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传第三组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动动（1） 工作条件：使用年限 10 年，工作为三班工作制，载荷平稳。（2） 原始数据：带的圆周力 F=900N； 带速 V=1.8m/s；滚筒直径 D=280mm。二、电动机选择二、电动机选择1、电动机类型的选择： Y 系列三相异步电动机2、电动机功率选择：（1）传动装置的总功率：总=带2轴承齿轮联轴器滚筒=0.960.9920.970.990.96=0.867(2)电机所需的工作功率：P工作=FV/1000总=7502/10000.867F=750NV=2m/sD=
4、300mm总=0.867P工作=1.730KW=1.730KW3、确定电动机转速：计算滚筒工作转速：n筒=601000V/D=6010002.5/300=159.2r/min按指导书 p5 表 2-1 推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围 Ia=35。取 V 带传动比 I1=24，则总传动比理时范围为 Ia=620。故电动机转速的可选范围为 nd=Ian筒=（620）159.2=955.23184r/min符合这一范围的同步转 1000 、1500 和n滚=159.2r/min3000r/min。根据容量和转速，由有关指导书查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案：
5、综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第 2 种方案比较适合，则选 n=1500r/min 。4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为 Y112M-4。其主要性能：额定功率：4KW；满载转速1440r/min；额定转矩 2.2；质量 63kg。三、计算总传动比及分配各级的伟动比三、计算总传动比及分配各级的伟动比1、总传动比：i总=n电动/n筒=1440/159.2=9.052、分配各级传动比（1） 据指导书，取齿轮 i齿轮=4（单级减速器i=35 合理）（2） i总=i齿轮I 带i带=i总/i齿轮=9.05/4=2.
6、263四、运动参数及动力参数计算四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）电动机型号Y112M-4i总=9.05据指导书得i齿轮=4i带=2.263nI =1440r/minnI=n电机=1440（r/min）nII=nI/i带=1440/2.263=636.3(r/min)nIII=nII/i齿轮=636.3/4=159.2(r/min)2、 计算各轴的功率（KW）PI=P工作=1.730KWPII=PI带=1.7300.96=1.661KWPIII=PII轴承齿轮=1.6610.990.97=1.595KW3、 计算各轴扭矩（Nmm）TI=9.55106PI/nI=9.551
7、061.730/1440=11473.3 NmmTII=9.55106PII/nII=9.551061.661/636.3=24929.4NmmTIII=9.55106PIII/nIII=9.551061.595/159.2=95680.0 Nmm五、传动零件的设计计算五、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 带截型由课本 p244 表 15-7 得：kA=1.2PC=KAP=1.24=4.8KWnII=636.3r/minnIII=159.2r/minPI=1.730KWPII=1.661KWPIII=1.595KWTI=11473.3NmmTII=24929.4N
8、mmTIII=95680.0Nmm由课本 p234 表 15-4 得：选用 A 型 V 带（2）确定带轮基准直径，并验算带速由课本得，推荐的小带轮基准直径为75100mm则取 dd1=100mmdmin=75dd2=n1/n2dd1=1440100/636.3=226.3mm由课本 P242 表 15-4，取 dd2=224mm实际从动轮转速 n2=n1dd1/dd2=1440100/224=642.9r/min转速误差为：n2-n2/n2=636.3-642.9/636.3=0.01031200（适用）（5）确定带的根数根据课本 P242 表（15-4）P1=1.32KW根据课本 P243
9、表（15-5）P0=0.17KW根据课本 P243 表（15-6）K=0.98根据课本 P235 表（15-2）KL=1.01由课本 P246 式（15-25）得Z=PC/P=PC/(P1+P1)KKL=4.8/(1.32+0.17) 0.981.01=3.189Ld=1800mma=642.5mmZ=4 根(6)计算轴上压力由课本查得 q=0.1kg/m，由式(15-26)单根 V带的初拉力：F0=(500PC/ZV)（2.5/K-1）+qV2=5004.8/(47.536) (2.5/0.98-1)+0.17.5362N=129.17N则作用在轴承的压力 FQ，由课本 P247 式（15-
10、27）FQ=2ZF0sin1/2=24129.17sin168.90/2=376.57N2、齿轮传动的设计计算（1）选择齿轮材料及精度等级考虑减速器传递功率不在，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用 40Cr 调质，齿面硬度为240260HBS。大齿轮选用 45 钢，调质，齿面硬度 220HBS；根据课本 P200 表 13-2 选 8 级。齿面精糙度 Ra1.63.2m(2)按齿面接触疲劳强度设计由 d176.43(kT1(u1)/du（ZE/ H）2)1/3 由式（13-5）确定有关参数如下：传动比 i齿=6F0=129.17NFQ =376.57i齿=6Z1=20Z2=120取小齿轮齿数 Z1
11、=20。则大齿轮齿数：Z2=iZ1=620=120实际传动比 I0=120/2=60传动比误差：i-i0/I=6-6/6=0%29200h预期寿命足够2、计算输出轴承(1)已知 n=102.4r/min Fa=0 FR=FAZ=993.94N试选 7207AC 型角接触球轴承根据课本得 FS=0.063FR,则FS1=FS2=0.63FR=0.63993.94=626.18N(2)计算轴向载荷 FA1、FA2FS1+Fa=FS2 Fa=0任意用一端为压紧端，1 为压紧端，2 为放松端两轴承轴向载荷：FA1=FA2=FS1=626.18N(3)求系数 x、yFA1/FR1=626.18/993.
12、94=0.63FA2/FR2=626.18/993.94=0.63根据课本）得：e=0.68FA1/FR129200h此轴承合格八、键联接的选择及校核计算八、键联接的选择及校核计算轴径 d1=22mm,L1=50mm查指导书得，选用 C 型平键，得：键 A 87 GB1096-79 l=L1-b=50-8=42mmT2=48Nm h=7mm根据课本式得p=4T2/dhl=448000/22742x1=1y1=0x2=1y2=0P1=1490.9NP2=1490.9NLh =.5h故轴承合格=29.68MpaR(110Mpa)2、输入轴与齿轮联接采用平键联接轴径 d3=35mm L3=48mm
13、T=328Nm查指导书 选 A 型平键键 108 GB1096-79l=L3-b=48-10=38mm h=8mmp=4T/dhl=4/35838=103.3Mpap(110Mpa)3、输出轴与齿轮 2 联接用平键联接轴径 d2=51mm L2=50mm T=61.5Nm查指导书 选用 A 型平键键 1610 GB1096-79l=L2-b=50-16=34mm h=10mm据课本得p=4T/dhl=46100/511034=60.3Mpap九、联轴器的选择九、联轴器的选择课本课本 P313 页页A 型平键 87p=29.68MpaA 型平键108p=103.3MpaA 型平键1610十、设计小结十、设计小结本次课程设计对本次课程设计对“单级圆柱减速器的设计”有了一定的了解，通过自己的设计，初步了解了单级圆柱减速器的制作流程，对自己今后的工作给予了很大的帮助，通过该次设计，了解到做什么都要细心点。十一、参考文献十一、参考文献1、机械设计基础（第二版）/王继焕 主编。武汉：华中科技大学出版社2、机械设计课程设计（第二版）/金清肃主编。武汉：华中科技大学出版社p =60.3Mpa
