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1、机械设计课程设计说明书设计题目 带式运输机传动装置的设计 机械工程学院 院（系） 农业机械化及自动化 专业年级 2010 设计者 指导教师 年 月 日宁 夏 大 学目录1传动方案的分析论证41.1传动装置的组成41.2传动装置的特点41.3 确定传动方案41.4 传动方案的分析42.电动机的选择42.1选择电动机的类型42.2选择电动机的功率42.3确定电动机的转速53.传动比的计算及分配53.1总传动比53.2分配传动比54.传动装置运动及动力参数计算64.1各轴的转速64.2各轴的功率64.3各轴的转矩65.减速器的外传动件的设计75.1选择V带型号75.2确定带轮基准直径75.3验算带的
2、速度75.4确定中心距和V带长度75.5验算小带轮包角 85.6确定V带根数85.7计算初拉力85.8计算作用在轴上的压力85.9带轮结构设计86.高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算 96.1 选择材料、热处理方式和公差等级96.2 初步计算传动的主要尺寸96.3 确定传动尺寸 106.4 校核齿根弯曲疲劳强度126.5计算齿轮传动其他几何尺寸137.低速级直齿圆柱齿轮的设计计算147.1选择齿轮的材料147.2确定齿轮许用应力147.3计算小齿轮分度圆直径157.4验算接触应力157.5验算弯曲应力 167.6计算齿轮传动的其他尺寸167.7齿轮作用力的计算178中间轴的设计计算178.1已知条件
3、178.2选择轴的材料188.3初算轴径188.4结构设计188.5键连接208.6轴的受力分析208.7校核轴的强度228.8校核键连接的强度228.9校核轴承寿命229.高速轴的设计与计算239.1已知条件239.2选择轴的材料239.3初算最小轴径239.4结构设计249.5键连接269.6轴的受力分析269.7校核轴的强度289.8校核键连接的强度299.9校核轴承寿命2910.低速轴的设计与计算3010.1已知条件3010.2选择轴的材料3010.3初算轴径3010.4结构设计3010.5键连接3210.6轴的受力分析3210.7校核轴的强度3410.8校核键连接的强度3410.9校
4、核轴承寿命3511 润滑油与减速器附件的设计选择3511.1润滑油的选择3511.2油面指示装置3511.3视孔盖3611.4通气器3611.5放油孔及螺塞3611.6起吊装置3611.7起盖螺钉3611.8定位销3612箱体结构设计3713设计小结3814参考文献38附：装配图与零件图设计任务带式运输机传动装置的设计。已知条件：1运输带工作拉力F = 2 kN；2运输带工作速度v = 1.1 m/s；3滚筒直径D = 300 mm；4滚筒效率j=0.96（包括滚筒与轴承的效率损失）；5工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳；6使用折旧期：8年；7工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35
5、；8动力来源：电力，三相交流，电压380/220V；9检修间隔期：4年一次大修，2年一次中修，半年一次小修；10制造条件与生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。图1动力及传动装置DvF设计计算及说明结果1.传动方案的分析论证机器通常是由原动机、传动装置和工作机三部分组成。其中传动装置是将原动机的运动和动力传递给工作机的中间装置。它通常具备减速（或增速）、改变运动形式或运动方向以及将动力和运动进行传递与分配的作用。1.1传动装置的组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。1.2传动装置的特点：齿轮相对于轴承的位置不对称，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。1.3 确定传动方案：合理的传动
6、方案首先应满足工作机的性能要求，还要与工作条件相适应。同时，还要求工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、使用维护方便、工艺性和经济性好。若要同时满足上述各方面要求是比较困难的。因此，要分清主次，首先满足重要要求，同时要分析比较多种传动方案，选择其中既能保证重点，又能兼顾其他要求的合理传动方案作为最终确定的传动方案。初步确定传动系统总体方案为二级展开式圆柱齿轮减速器，设计图如下：图一：传动系统总体方案设计图1.4 传动方案的分析：结构简单，采用带传动与齿轮传动组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，成本低，使用维护方便。2.电动机的选择2.1
7、选择电动机的类型根据用途选用Y（IP44）系列一般用途的全封闭式自冷式三相异步电动机2.2选择电动机的功率由已知条件可知，传送带所需的拉力F=2KN，传输带工作速度 v=1.1 m/s，故输送带所需功率为 =2.2KW由【2】表1-7查得滚筒效率 =0.96，轴承效率 =0.99，联轴器效率 =0.99，带传动的效率 =0.96，齿轮传递效率 =0.97。电动机至工作机之间传动装置的总效率为=0.8246电动机总的传递效率为 =2.66kw查2表12-1，选取电动机的额定功率为 =3KW2.3确定电动机的转速由已知，滚筒的直径为 D=300mm，工作速度为 v=1.1 m/s，所以输送带带轮的
8、工作转速为 =70V带传动比 =24，二级减速器常用的传动比为 =840总传动比的范围 =*=16160电动机的转速范围为 =*=112011200 查2表12-1，符合这一转速的范围的电动机同步转速有 1500，3000三种，初选 1500，满载转速=1420型号Y100L2-4的电动机。3.传动比的计算及分配3.1总的传动比=20.283.2分配传动比根据带传动比范围，取V带传动比为 =2.46，则减速器的传动比为 i=8.23高速级传动比为 =3.273.39。取=3.3低速级传动比为 =2.494.传动装置运动及动力参数计算4.1各轴的转速轴（高速轴） 轴（中间轴） 轴（低速轴） 轴（
9、滚筒轴）4.2各轴的功率轴（高速轴）=*=0.96*2.66kw =2.55kw轴（中间轴）=*=0.99*0.97*2.55kw=2.45kw轴（低速轴）=*=0.45*0.99*0.97kw=2.35kw轴（滚筒轴）=*=0.99*0.99*2.35kw=2.31kw4.3各轴的转矩电动机轴 =9550*=9550*=17.89轴（高速轴）=9550*=9550*=42.19轴（中间轴）=9550*=9550*=133.77轴（低速轴）=9550*=9550*=319.51轴（滚筒轴）=9550*=9550*=314.07表一 传动装置各轴主要参数计算结果轴号输入功率P/kW转速n/(r/
10、min)转矩T/N m传动比i电动机轴2.66142017.89=2.46=3.3=2.49轴（高速轴）2.55577.2342.19轴（中间轴）2.45174.91133.77轴（低速轴）2.3570.24319.51轴（滚筒轴）2.3170.24314.075.减速器的外传动件的设计5.1选择V带型号 考虑到在和变动较小，查【1】表7-5得工作情况系数 =1.1，则=*=1.1*2.66kw=2.93kw根据=1420r/min，=2.93kw，由【1】图7-17选择A型普通V带。5.2确定带轮基准直径由【1】图7-17可知，A型普通V带推荐小带轮直径=80100，选小带轮=100mm，则
11、大带轮直径为=*=2.46*100mm=246mm，由【1】表7-7，取=250mm。5.3验算带的速度=7.45m/s25m/s5.4确定中心距和V带长度根据0.7（+）mm=245mm 5.6确定V带根数查【1】表7-9 =0.95,由表7-3得，=1.11，由表7-10得，=0.17，由表7-8，得=0.63z= = =3.47取整z=45.7计算初拉力由【1】表7-11查得V带单位长度质量m=0.1kg/m,则单根V带张紧力=500（）+0.1=103.97N5.8计算作用在轴上的压力Q=2zsin =24103.7sin =813.3N5.9带轮结构设计小带轮采用实心质，由【1】表7
12、-4，e=150.3，=9，取f=10.在【2】表12-5查得=28mm轮毂宽：=（1.52.0）=4256mm，初选 =50mm轮缘宽：=(z-1)*e+2f=65mm大带轮采用孔板式结构，轮缘宽可与小带轮相同，轮毂宽可与轴的结构设计同步进行。6.高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算6.1 选择材料、热处理方式和公差等级考虑到带式运输机为一般机械，故大、小齿轮均选用45钢，小齿轮调质处理，大齿轮正火处理，由【3】表8-17的齿面平均=236, =190HBW，HBW-=46HBW，在3050HBW之间。选用8级精度6.2 初步计算传动的主要尺寸因为平均硬度小于350HBW，则齿轮为软面闭式传动，故按齿轮接触强度进行设计（外啮合）。(1) 小齿轮传递的转矩为 =42190N*mm(2) 初选 =1.2，由【3】表8-18得 =1.1(3) 由【3】表8-19得弹性系数 =189.8(4) 初选 =12，由【3】图9-2查得 查得节点系数 =1.72。(5) 齿轮的传动比为 u=3.3，初选 =23，则=u*=3.3*23=75.9，取整数76,则端面重合度为=1.88-3.2*()cos=1.66 轴向重合度为 =0.318*=1.71 (6) 由3图8-3查得 重合度系数 =0.775(7) 由3图11-2查得 螺旋角系数=0.99(8) 许用接触应力可用下式计算=计算=2
