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1、湖南工业大学 课 程 设 计 资 料 袋 机 械 工 程 学院（系、部） 2011-2012 学年第 一 学期 课程名称 机械设计 指导教师 江湘颜 职称 教授 学生姓名 专业班级 机械工程及自动化 班级 学号题 目 带式输送机传动系统设计 成 绩 起止日期 2014 年 12 月 20 日 2014 年 12 月 31 日 目 录 清 单 序号材 料 名 称资料数量备 注 1课程设计任务书1 2课程设计说明书1 3课程设计图纸张 4装配图1 5零件图2 6 课程设计任务书 20142015 学年第一学期学年第一学期 机械工程 学院（系、部） 机械工程及自动化 专业 1205 班级 课程名称：
2、 机 械 设 计 设计题目： 带式输送机传动系统设计 完成期限：自 2014 年 12 月 20 日至 2014 年 12 月 31 日共 2 周 内 容 及 任 务 一、设计的主要技术参数： 卷筒直径 D=400mm，运输带速度 v=0.6m/s, 输送带最大有效拉力为F=8000N 工作条件：三班制工作，使用年限 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5%. 二、设计任务：传动系统的总体设计； 传动零件的设计计算；减速器的结构、润滑和密 封；减速器装配图及零件工作图的设计； 设计计算说明书的编写。 三、每个学生应在教师指导下，独立完成以下任务： （1） 减速机装
3、配图 1 张； （2） 零件工作图 2 张； （3） 设计说明书 1 份（60008000 字） 。 进 起止日期工作内容 2014.12.20-2014.12.22 传动系统总体设计、传动零件的设计计算 2014.12.23-2014.12.27 减速器装配图及零件工作图的绘制 2014.12.28-2014.12.30 整理说明书和打印 度 安 排 2014.12.31 答辩 主 要 参 考 资 料 1.机械设计 （刘扬，银金光主编 北京交通大学出版社） 2.机械设计课程设计（第 2 版） （刘扬，银金光主编 北京交通大学出版社） 3.工程图学 （赵大兴主编 高等教育出版社） 4 机械原理
4、 （朱理主编 高等教育出版社） 5.互换性与测量技术基础 （徐雪林主编 湖南大学出版社） 6.机械设计手册（单行本） （成大先主编 化学工业出版社） 7.材料力学 （刘鸿文主编 高等教育出版社） 指导教师 （签字）： 江湘颜 2014 年 12 月 日 系（教研室）主任（ 签字）： 银金光 2014 年 12 月 日 机 械 设 计 设计说明书 带带 式式 输输 送送 机机 传传 动动 系系 统统 设设 计计 起止日期： 2014 年 12 月 20 日 至 2014 年 12 月 31 日 学生姓名吴升俊 班 级机工 1205 学 号12405701306 机械工程学院（部）机械工程学院（部
5、） 2014 年 12 月 31 日 成 绩 指导教师 (签字 ) 第 3 页 共 47 页 目 录 1 设计任务书3 2 传动方案的拟定4 3 原动机的选择6 4 传动比的分配8 5 传动装置运动和运动参数的计算9 6 传动件的设计及计算12 7 轴的设计及计算 20 8 轴承的寿命计算及校核36 9 键联接强度的计算及校核38 10 润滑方式、润滑剂以及密封方式的选择40 11 减速器箱体及附件的设计42 12 设计小结 46 13 参考文献 47 第 4 页 共 47 页 1.设计任务书 1.11.1 课程设计的设计内容课程设计的设计内容 设计带式输送机传动系统中的减速器，其传动转动装置
6、图如下图 1-1 所示。 图 1.1 带式输送机传动系统简图 1电动机；2联轴器；3两级圆柱齿轮减速器； 4联轴器；5滚筒；6输送带 1.21.2 课程设计的原始数据动力及传动装置课程设计的原始数据动力及传动装置 第 5 页 共 47 页 已知条件：运输带最大有效拉力：F=8000N； 运输带的工作速度：v=0.6m/s； 输送机滚筒直径：D=400mm； 使用寿命 10 年。 1.31.3 课程设计的工作条件课程设计的工作条件 带式输送机在常温下连续工作、单向运转；空载起动，工作载荷平稳；输 送带工作速度 v 的允许误差为5；三班制，要求减速器设计寿命为 10 年， 小批量生产；三相交流电源
7、的电压为 380/220V。 2.传动方案的拟定 2.12.1 传动方案的要求传动方案的要求 传动方案应满足工作机的要求，适应工作环境和条件，应满足工作可靠的 要求且结构简单，尺寸紧凑，制造成本低，传动效率高，维护方便。 2.22.2 工作机器的分析工作机器的分析 带式运输机的传动方案如下图所示 第 6 页 共 47 页 图 2.1 带式输送机传动系统简图 1电动机；2联轴器；3两级圆柱齿轮减速器； 4联轴器；5滚筒；6输送带 图 2.1 中展开式两级圆柱齿轮减速器，其结构简单，但齿轮相对于轴承的位置 不对称，因此要求轴有较大的刚度，高速级齿轮布置在远离转矩的输入端，这 样，轴载转矩的作用下产
8、生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部 分相互抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象，用于载荷比较平稳的场合， 高速级一般做成斜齿，低速级可做成直齿。 2.32.3 传动方案说明传动方案说明 1) 传动装置组成: 第 7 页 共 47 页 电动机 1、联轴器 2、两级圆柱齿轮减速器 3、联轴器 4、滚筒 5 和输送带 6 2)传动原理: 电动机与减速器是通过皮带进行传动的，由于电动机转速高，所以经过减 速器二级变速，通过联轴器带动滚筒转动。在同样的张紧力下，V 带较平带传 动能产生更大的摩擦力，而且 V 带所允许的中心距较平带大，传动平稳，结构 简单，使用维护方便，价格低廉。故在第一级
9、(高速级)采用 V 带传动较为合理， 这样还可以减轻电动机因过载产生的热量，以免烧坏电机，当严重超载或有卡 死现象时，皮带打滑，可以起保护电机的作用。 第 8 页 共 47 页 3.原动机的选择 3.13.1 原动件的选择原动件的选择 a计算工作机功率 式中：工作机所需的有效功率（kw） w P 运输带最大有效拉力( N) F 运输带的工作速度（m/s）V 3.23.2 工作机的有效功率工作机的有效功率 传动装置总效率： 设:联轴器效率， c 0.99 c 闭式圆柱齿轮传动效率（设齿轮精度为 8 级） =0.97 g g 一对滚动轴承效率，=0.98 b b 输送机滚筒效率，=0.96 d d
10、 输送机滚筒轴至输送带间的效率 w5 （见文献【2】表 3-3） 估算传动系统总效率为 34231201 其中： =0.99 第 9 页 共 47 页 =9506 . 0 97 . 0 98 . 0 =9506 . 0 97 . 0 98 . 0 =0.989702 . 0 99. 0 =0.98 b d 9408 . 0 96. 0 传动系统的总效率：=808. 09702. 09506. 09506. 099. 0 工作时， 电动机所需功率为： 由参考材料【2】表 12-1 可知，满足条件的 Y 系列三相交流异步电 de pp 动机额定功率应取为 7.5kw。 e p 3.33.3 选择电
11、动机的型号选择电动机的型号 a.计算卷筒的转速 b.根据动力源和工作条件，电动机的类型选用 Y 系列三相异步电动机。电动机 的额定功率选取 3KW、转速可选择常用同步转速：3000r/min、1500 r/min、1000 r/min 和 750r/min 以便比较。 传动系统的总传动比为 式中： nm电动机满载转速 n运输带的转动速度 第 10 页 共 47 页 根据电动机型号查【2】表 12-1 确定各参数。将计算数据和查表数据填入 表 3-1，便于比较。 方案电动机型 号 额定功 率/KW 同步转速 /(r/min) 满载转速 /(r/min) 总传动 比 1Y132S2-27.5300
12、02920101.88 2Y132M-47.51500144050.24 3Y60M-67.5100097033.85 4Y160L-87.575071524.95 表 3-1 电动机的数据及总传动比 由上表可知，相比 1、3、4 方案，方案 2 转速高，电动机价格低，总传动比虽 然大些，但完全可以通过传动带和两级齿轮传动实现，此方案较优，所以选方 案 2。 4.传动比的分配 4.14.1 总传动比总传动比 4.24.2 各级传动比的分配各级传动比的分配 由传动系统方案知： 1 01 i1 34 i 第 11 页 共 47 页 由计算可得两级圆柱齿轮减速器的总传动比为 i 为了便于两级圆柱齿轮减速器采用浸油润滑，当两级齿轮的配对材料相同， 齿面硬度 HBS350，齿宽系数相等时，考虑齿面接触强度接近相等的条件，取 高速级传动比为 高速级圆柱齿轮传
