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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： 机电12-1 学 号： 王洪旭 学生姓名： 1230120122 指导教师： 刘同亮 机械工程系完成时间 2014年 7 月 4 日机械设计课程设计任务书学生姓名： 王洪旭 学号： 1230120122 专业：机电12-1任务起止时间：2014年 6月 23 日至 2014年7 月4日设计题目：设计带式输送机中的传动装置一、 传动方案如图1所示：1轴图1 带式输送机减速装置方案二、原始数据滚筒直径d /mm800传送带运行速度v /(m/s)1.6运输带上牵引力F /N1900每日工作时数T /h24传动工作年限5
2、单向连续平稳转动，常温空载启动。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：2014年 6月 23日目 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16七、校核轴承寿命20八、键连接的选择和计算21九、箱体的设计22十、心得体会22一、电机的选择1.1 选择电机的类型和结构形式：依工作条
3、件的要求，选择三相异步电机：封闭式结构U=380 VY型1.2 电机容量的选择工作机所需的功率PW=Fv /1000= 3.04 kWV带效率h1： 0.96 滚动轴承效率（一对）h2： 0.99 闭式齿轮传动效率（一对）h3: 0.97 联轴器效率h4： 0.99 工作机（滚筒）效率h5(hw)： 0.96 传输总效率h= 0.825 则，电动机所需的输出功率PW=Pd/h= 3.68 kW1.3 电机转速确定卷筒轴的工作转速= 38.2 r/minV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，故电动机转速的可选范围为：= 611
4、.2 6112 r/min 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： Y112M-4 额定功率Ped： 4KW 同步转速n： 1500r/min 满载转速nm： 1440r/min 二、传动装置的运动和动力参数计算总传动比： 37.70 2.1 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= 12.57 取两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比 4.19 则低速级传动比 3 2.2 传动装置的运动
5、和动力参数计算0轴（电动机轴） 3.68 kW 1440 r/min 24.41 Nm1轴（高速轴） 3.53 kW 480 r/min 70.23 Nm2轴（中间轴） 3.39 kW 114.56 r/min 282.60 Nm3轴（低速轴） 3.26 kW 38.2 r/min 815.21 Nm4轴（滚筒轴） 3.20 kW 38.2 r/min 800 Nm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轴名功率P/kW转矩T/Nm转速n/(r/min)传动比i效率h输入输出输入输出0轴3.68
6、24.4114401轴3.533.4970.2369.5348030.962轴3.393.36282.60279.77114.564.190.963轴3.263.23815.21807.0638.230.964轴3.203.1780079238.210.98三、V带传动设计3.1 确定计算功率根据已知条件结合教材 机械设计 由图/表 8-8 得到工作情况系数KA= 1.3 ，故Pca=KAPd= 4.78 kW。3.2 选择普通V带型号已知Pca，nm，结合教材 机械设计 由图/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(1) 结合教材 机械设计 由图/表 8
7、-7、8-9 ，初选小带轮直径dd1= 85 mm。(2) 验算带速： 6.41 m/s，满足5m/sv120合格。3.6 计算V带根数Z由nm，dd1结合教材 机械设计 查图/表 8-4 得P0=1.02 kW。由nm，i0， A 型带，查图/表 8-5 得DP0= 0.17 kW。已知a1查表 8-6 得Ka= 0.93，已知Ld查表 8-2 得KL= 0.98 则V带根数 4.41 ，取z= 5 。3.7 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= 0.105 kg/m。单根V带的初拉力最小值：= 130.20 N。压轴力的最小值：= 1275.11 N。
8、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(1) 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4-1 高速级齿轮材料及许用应力齿轮热处理方式齿面硬度/MPa/MPa小齿轮调质280600500大齿轮调质240550380由表 14-1-100 ，取安全系数SH= 1 ，SF= 1.4 。则许用应力为： 600 MPa 550 MPa 257.14 MPa 271.43 MPa(2) 按齿面接触强度设计设齿轮按 8 级精度制造，由教材 机械设计 表 10-2 得载荷系数K= 1.3 ，由表 10-7 得齿宽系数d= 1 ，由表 10-5可得弹
9、性系数ZE= 189.8 。小齿轮传递的（输入）转矩：T1= 70.23*103 Nmm (注意单位换算)小齿轮分度圆直径： 55.20 mm。齿数取z1= 24 ，z2=i1z1 101 ，故实际传动比i1=z2/ z1= 4.21 。齿宽 56 mm（圆整）。取大齿轮齿宽b2= 56 mm，为补偿安装误差，取小齿轮齿宽b1=b2+(510) = 62 mm。模数m=d1t/z1= 2.3 ，按表 15-2 ，取标准模数m= 2.5 ，实际分度圆直径 60 mm， 252.5 mm，中心距 156.25 mm。(3) 验算齿轮弯曲强度由教材 机械设计 图/表 10-17 ，取齿形系数YFa1
10、= 2.65 , YFa2= 2.18 ，应力修正系数YSa1= 1.58 ，YSa2= 1.82 。判断： 91.02 F1判断： 86.25 F2满足条件，安全。 (4) 齿轮的圆周速度 1.51 m/s。对照表 15-35 可知，选着 8 级精度是合适的。4.2 低速级齿轮传动设计计算(1) 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/MPa/MPa小齿轮调质280600500大齿轮调质240500380由表 14-1-100，取安全系数SH= 1 ，SF= 1.4 。则许用应力为： 600 MPa 550 MPa 357.14 MPa 271.43 MPa(2) 按齿面接触强度设计设齿轮按 8 级精度制造，由教材 机械设计 表 10-2 得载荷系数K
