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1、 机械设计课程设计 计算说明书设计题目： 设计带式输送机中的传动装置 专业年级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 机械工程系机械工程系完成时间 2012 年 9 月 7 日机械设计课程设计任务书机械设计课程设计任务书学生姓名： 学号： 专业：材型任务起止时间：2012 年 8 月 20 日至 2012 年 9 月 7 日设计题目：设计带式输送机中的传动装置一、一、传动方案如图传动方案如图 1 所示：所示：图 1 带式输送机减速装置方案二、原始数据二、原始数据滚筒直径 d /mm450传送带运行速度 v /(m/s)1.4运输带上牵引力 F /N2500每日工作时数 T /h16传动工作年限7
2、单向连续平稳转动，常温空载启动。三、设计任务：三、设计任务：1.减速器装配图 1 张（A0 图纸）2.低速轴零件图 1 张（A3 图纸）3.低速轴齿轮零件图 1 张（A3 图纸）4.设计说明书 1 份在三周内完成并通过答辩参考资料：机械设计 机械设计基础 课程设计指导书 机械设计手册 工程力学 机械制图指导教师签字：2012 年 8 月 19 日目目 录录一、电机的选择.1二、传动装置的运动和动力参数计算.2三、V 带传动设计.4四、设计减速器内传动零件（直齿圆柱齿轮）.5五、轴的结构设计计算.9六、轴的强度校核.15七、校核轴承寿命.23八、键连接的选择和计算.24九、箱体的设计.24十、心
3、得体会.251一、电机的选择一、电机的选择1.1 选择电机的类型和结构形式：选择电机的类型和结构形式：依工作条件的要求，选择三相异步电机：封闭式结构U=380 VY 型1.2 电机容量的选择电机容量的选择工作机所需的功率 PW=Fv /1000= 3.5kWV 带效率1： 0.96 滚动轴承效率（一对）2： 0.99 闭式齿轮传动效率（一对）3: 0.97 联轴器效率4： 0.99 工作机（滚筒）效率5(w)： 0.96 传输总效率= 0.825 则，电动机所需的输出功率 Pd = PW /= 4.24 kW1.3 电机转速确定电机转速确定卷筒轴的工作转速= 59.42 r/minW60 10
4、00 vnDV 带传动比的合理范围为 24，两级圆柱齿轮减速器传动比的合理范围为 840，则总传动比的合理范围为 =16160，故电动机转i速的可选范围为：= （950.72 9507.2） r/min dWni n 2在此范围的电机的同步转速有： 750r/min 1000r/min 1500r/min 3000r/min 依课程设计指导书表 18-1：Y 系列三相异步电机技术参数（JB/T9616-1999）选择电动机型 号： Y132S-4 额定功率 Ped： 5.5kw 同步转速 n： 1500r/min 满载转速 nm： 1440 r/min 二、传动装置的运动和动力参数计算二、传动
5、装置的运动和动力参数计算总传动比： 24.234 mWnin2.1 分配传动比及计算各轴转速分配传动比及计算各轴转速取 V 带传动的传动比 i0= 3 则减速器传动比 i=i/i0= 8.078 取两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比 3.363 11.4ii则低速级传动比 2.402 21ii i2.2 传动装置的运动和动力参数计算传动装置的运动和动力参数计算0 轴（电动机轴） 4.242 kW0dPP1440 r/min0mnn28.133 Nm0 0 09550PTn1 轴（高速轴） 4.072 kW101PP480 r/min0 1 0nni381.106 Nm1 1 19550PTn2
6、轴（中间轴） 3.910 kW2123PP 142.703 r/min1 2 1nni261.616 Nm2 2 29550PTn3 轴（低速轴） 3.755 kW3223PP 59.421 r/min2 3 2nni603.495 Nm3 3 39550PTn4 轴（滚筒轴） 3.680 kW4324PP 59.42 r/min43Wnnn591.451 Nm4 4 49550PTn以上功率和转矩为各轴的输入值，13 轴的输出功率或输出转矩为各自输入值与轴承效率的乘积。各轴运动和动力参数如下表：表 2-1 各轴运动和动力参数功率 P/kW转矩 T/Nm 轴名 输入输出输入输出转速 n/(r/
7、min)传动比 i效率0 轴4.2428.1314401 轴4.074.0380.0280.2148030.962 轴3.913.87261.62259.00142.733.360.963 轴3.763.72603.50597.4759.422.400.964 轴3.683.64591045585.5459.4210.984三、三、V 带传动设计带传动设计3.1 确定计算功率确定计算功率根据已知条件结合教材机械设计由图/表 8-7 得到工作情况系数 KA= 1.2 ，故 Pca=KAPd= 5.09 kW。3.2 选择普通选择普通 V 带型号带型号已知 Pca，nm，结合教材 机械设计 由图/
8、表 8-11 确定所使用的 V 带为 A 型。3.3 确定带轮基准直径并验算带速确定带轮基准直径并验算带速(1) 结合教材 机械设计 由图/表 8-6 ，初选小带轮直径 dd1= 90 mm。(2) 验算带速： 6.79 m/s，满足 5m/s120合格。ood2d1 118057.3dd a3.6 计算计算 V 带根数带根数 Z由 nm，dd1结合教材机械设计查图/表 8-4a 得 P0=1.0644 kW。由 nm，i0， A 型带，查图/表 8-4b 得P0= 0.1682 kW。已知1查表 8-5 得 K= 0.94 ，已知 Ld查表 8-2 得 KL= 0.99 则 V 带根数 4.
9、424 ，取 z= 5 。ca00L()PzPP K K3.7 计算压轴力计算压轴力由教材 机械设计 表 8-3 ，可知 A 型带单位长度质量q= 0.10 kg/m。单根 V 带的初拉力最小值：= 129.02 N。ca2 0min 2.5()500KPFqvK zv压轴力的最小值：=1267.01 N。1Pmin0min()2 ()sin2Fz F四、设计减速器内传动零件（直齿圆柱齿轮）四、设计减速器内传动零件（直齿圆柱齿轮）4.1 高速级齿轮传动设计计算高速级齿轮传动设计计算(1) 选择材料及确定许用应力选择材料及确定许用应力由教材机械设计表 10-7 确定以下参数：表 4-1 高速级齿
10、轮材料及许用应力6齿轮热处理方式齿面硬度/MPaHlim1/MPaFE1小齿轮40Cr 调制280560450大齿轮45 调制240510320由表 10-1 ，取安全系数 SH= 1 ，SF= 1.4 。则许用应力为：560 MPa 510 MPaHlim1 H1 HSHlim2 H2 HS321.429 MPa 228.571 MPaFE1 F1 FSFE2 F2 FS(2) 按齿面接触强度设计按齿面接触强度设计设齿轮按 7 级精度制造，由教材 机械设计 表 10-7 得载荷系数 K= 1.4 ，由表 10-7 得齿宽系数 d= 1 ，由表 10-6 可得弹性系数 ZE= 189.8 。1
11、 2MPa小齿轮传递的（输入）转矩：T1= 81016 Nmm (注意单位换算)小齿轮分度圆直径：61.825 mm。21131t d1min12.32EHKTiZdi齿数取 z1= 24 ，z2=i1z1 81，故实际传动比 i1=z2/ z1= 3.375 。齿宽 62 mm（圆整） 。d1tbd取大齿轮齿宽 b2= 62 mm，为补偿安装误差，取小齿轮齿宽b1=b2+(510) = 67 mm。模数 m=d1t/z1= 2.538 ，按表 10-1 ，取标准模数 m= 2.5 ，实际分度圆直径 60 mm， 202.5 mm，中心距11dzm2d 7131.25 mm。12 2dda(3
12、) 验算齿轮弯曲强度验算齿轮弯曲强度由教材 机械设计 图/表 10-5 ，取齿形系数 YFa1= 2.65 , YFa2= 2.22 ，应力修正系数 YSa1= 1.58 ，YSa2= 1.77 。判断： 94.834 F11 Fa11 F12 212 zSaKTY Y b m判断： 92.128 F2F1 Fa2 Sa2 F2 Fa1 Sa1Y Y Y Y满足条件，安全。 (4) 齿轮的圆周速度齿轮的圆周速度1.508 m/s。1 1 60 1000d nv 对照表 10-22 可知，选着 7 级精度是合适的。4.2 低速级齿轮传动设计计算低速级齿轮传动设计计算(1) 选择材料及确定许用应力选择材料及确定许用应力由教材 机械设计 表 10-1 确定以下参数：表 4-2 低速级齿轮材料及许用应力齿轮热处理方式齿面硬度/MPaHlim1/MPaFE1小齿轮40Cr 调制280560450大齿轮45 调制240510320由表 ，取安全系数 SH= 1 ，SF= 1.4 。则许用应力为：560 MPa 510 MPaHlim1 H1 H
