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1、机械基础综合课程设计说明书机械基础综合课程设计说明书设计题目：设计题目：带式运输机传动装置设计学院：学院：机械工程学院专业年级：专业年级： 12 级姓名：姓名：宋东宪班级学号：班级学号：机设 12-01-10指导教师：指导教师：杨秋晓二一四年九月十日二一四年九月十日目目 录录一、课程设计任务书及其方案拟定.- 1 -二、电动机的选择.- 2 -三、计算总传动比及分配各级的传动比.- 3 -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、轴的设计计算.- 12 -七、滚动轴承的选择及校核计算.- 22-八、键的选择计算.- 27 -九、联轴器的选择及校核计算.- 28-
2、十、减速箱的附件选择.- 29 -十一、润滑方式的确定.- 30-十二、心得体会.- 31-十三、参考文献.- 32-北华大学机械工程学院宋东宪机设 12-1 20121501000323 课程设计- 1 -一、课程设计任务书及其方案拟定1、题目：带式运输机传动装置设计 2、工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，空载起动；使用期 10 年， 每年 300 个工作日，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许 误差为5%。 3、原始数据： 表 1.1 已知数据题号10-10 运输带拉力 F(KN)2.5 卷筒直径 D(mm)280 带速 V(m/s)1.64、传动方案：1-电动机；2-联轴器；3
3、-圆锥-圆柱齿轮减速器；4-卷筒；5-运输带 题目 A 图 1.1 带式运输机传动示意图 1）选择电动机，进行传动装置的运动和动力参数计算。 2）进行传动装置中的传动零件设计计算。 3）绘制传动装置中减速器装配图和箱体、齿轮及轴的零件工作图。 4）编写设计计算说明书。北华大学机械工程学院宋东宪机设 12-1 20121501000323 课程设计- 2 -二、电动机的选择1、电动机类型的选择 电动机分交流和直流电机两种。由于直流电机需要直流 电源，结构较复杂，价格较高维护不方便，因此用交流电动 机，一般用三相交流电源。交流电机有异步和同步电机两类。 异步电机有笼型和绕线型，其中一普通笼型异步电
4、机应用最 多。其机构简单、工作可靠、价格便宜、维护方便。 从工作要求、经济和实用角度考虑以及用 Y 系列 380v 三相笼型异步电动机。 2、电动机功率选择 1）电动机至运输带的传动总效率为(2.1)62 5432 22 1总式中分别为轴承、圆柱齿654321、轮传动、圆锥齿轮传动、联轴器、卷筒的效率。 由机械设计综合课程设计指导表 2-4 查得：圆锥滚子轴承（一对）=0.98；深沟球轴承（一对）1=0.99；圆柱齿轮传动=0.97；圆锥齿轮传动23=0.96；弹性联轴器=0.98；卷筒轴滑动轴承45=0.97；6传动装置的总效率：0.80810.960.980.960.970.990.982
5、22 总2）工作机所需工作功率：kW410001.62500FvPw3）所需电机功率：kW (2.2)50.80814 PPw d总因载荷平稳，电机额定功率略大于即可，由机械设edPdP计综合课程设计指导第六章 Y 系列电动机技术数据，选电机的额定功率kW。5 . 5edP3、确定电动机转速 计算滚筒工作转速0.8081总kW5.5Ped北华大学机械工程学院宋东宪机设 12-1 20121501000323 课程设计- 3 -(2.3)min/2 .10928014. 36 . 1100060100060rDvnw 根据机械设计综合课程设计指导P19 表 2-4 推荐的 传动比合理范围，取圆锥
6、圆柱齿轮传动二级减速器传动比范围，=8-15。故电动机转速的可选范围为：ai（2.4）min/16386 .8732 .10951-8rnina滚筒电机由机械设计综合课程设计指导第六章相关资料查得，符合这一范围的同步转速有 1000r/min，1500即进行minr比较选定电机型号为 Y132M2-6，其主要性能：额定功率kW、满载转速为。5 . 5edPmin/960rnm三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比(3.1) 79. 82 .109960wm nni总2、各级传动比分配 对于圆锥-圆柱齿轮减速器，为了便于加工，大锥齿轮尺寸不应过大，为此应限制高速机锥齿轮的传动比，一3圆锥
7、i般可取所以取=2.2；低250.i为为19. 279. 825. 0总i圆锥i速级圆柱齿轮传动比为=4。为圆i四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（4.1）min/2 .109min/2 .109436.436min/36.4362.2960min/960min/960342 31 210rnnrinnrinnrnnrnnmm圆柱圆锥2、计算各轴的功率kW50dPPmin/2 .109 rnW16386 .873电机nr/min电动机型号： Y132M2-679. 8总i2 . 2圆锥i4为为imin/2 .109min/2 .109min/36.436min/960min/96043
8、210rnrnrnrnrn北华大学机械工程学院宋东宪机设 12-1 20121501000323 课程设计- 4 -=50.98=4.95 kW 501 PP=4.950.980.96=4.655kW（4.2）4112 PP=4.6550.990.97=4.47 kW3223 PP=4.470.980.99=4.38kW2534 PP3、计算各轴扭矩T0=9550=49.740 Nm00n/PT1=9550=49.24Nm11/nPT2=9550=101.88Nm(4.3）22/nPT3=9550=390.92 Nm33n/PT4=9550=383.04 Nm44n/P五、传动零件的设计计算(
9、一)高速级锥齿轮传动的设计计算 1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 （1）、选择精度等级 输送机为一般工作机器，速度不高，根据教材机械设计 （以下均简称教材）P210 表 10-8 选用 7 级精度（GB10095- 88）。 （2） 、材料选择 由教材表 10-1 选择小齿轮材料为调质钢 40Cr（调质） ，硬度1241286280HBHBS取大齿轮材料为 45 号钢（调质） ，硬度，二者2240HBHBS材料硬度相差 40。HBS （3）.齿数选择试选小齿轮齿数25，大齿轮齿数252.2=55；1Z2Z2 按齿面接触强度设计： （1）确定公式内的各计算值 根据教材式 10-26：（5.
10、1）3212 1)5 . 01 (4)(uTZdRRHE kWPkWPkWPkWPkWP38. 4447. 43655. 4295. 4150mNTmNTmNTmNTmNT04.38392.39088.10124.49740.4943210251Z552Z北华大学机械工程学院宋东宪机设 12-1 20121501000323 课程设计- 5 -1）根据教材有：通常取=0.250.35，最通常用的值为R=0.35；R转矩；mmNT 492401mmNT10188022）载荷系数 k=1.8； 3）许用接触应力可根据教材式 10-12 H=HlimkHN/SH 4）根据教材式（10-15）计算应力
11、循环次数60 n1jLh609601（2830010）1N2.765（5.2）910所以=1.257（5.3）2 . 2 10 2.079 1 2圆锥iNN9105）由教材图 10-25d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限650MPa；齿轮的解除疲劳强度极限Hlim1550MPa；Hlim26）由教材图（10-23）查得接触疲劳寿命系数0.89；0.9HN1KHN2K7）安全系数 S1所以= 0.89650MPa578.5MPa1H=0.94550MPa495MPa2Hu=2.2；圆锥i=189.8（5.4）EZ1 2Mpa（2）设计计算 1）所以小齿轮直径t =1dmm22.852 .
12、 2)35. 05 . 01 (35. 04924028. 14)4958 .189(3222)计算圆周速度 V4.28m/s100060V11ndt3)计算载荷系数9 110765. 2N9 210257. 1N5 .5781H 495 2Hmmd22.85t1V=4.28m/sK=2.156北华大学机械工程学院宋东宪机设 12-1 20121501000323 课程设计- 6 -系数=1，根据 V=4.28m/s，7 级精度查图表（图AK10-8）得动载系数=1.15vK查图表（表 10-3）得齿间载荷分布系数=1HFKK根据大齿轮两端支撑，小齿轮悬臂布置查表 10-4 得=1.25 的=
13、1.5X1.25=1.875HKFHKK得载荷系数 =2.156AVHHKK K KK4)按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，得= 3t tKddKmm5 .908 . 1 156. 222.853 5）计算模数 Mmm62. 32550.90 zd11m3 按齿根弯曲疲劳强度校核(1)根据教材公式 10-23 有（5.14） 322 121 15014FSFRRaaYYuz.KTm1)由图（10-24C）查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限：,大齿轮的弯曲强度极限MPaF5201limMPaF4002lim2)由图（10-22）取弯曲疲劳寿命系数83. 01FN85. 02FN3)取弯曲疲劳安全系
14、数 S=1.4，由式（10-12）得：=308.28Mpa1F4 . 1 52083. 011 SKFNFE=242.86Mpa 2F4 . 1 40085. 022 SKFNFE（5.15） 4) 选载荷系数 Kft=1.35）计算当量齿数=27.4，=133.5 11v1cosZZ22v2cosZZ6）查取齿形系数 由表（10-17）查得：YFa1=2.562 YFa2=2.1532=3.62mm1md=90.5mmMPaF5201limMPaF4002lim83. 01FN85. 02FN= 22v2cosZZ133.5= 11v1cosZZ27.4MpaF28.3081MpaF86.2422YFa1=2.56 YFa2=2.06北华大学机械工程学院宋东宪
