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1、机械设计课程设计说明书课题名称： 带式运输机传动装置的设计 专业班级： 学生学号： 学生姓名： 学生成绩： 指导教师： 课题工作时间：2015年12月21日至 2016年1月 8日 目 录一、 设计任务书带式运输机传动装置1二、 传动装置总体设计31. 系统总体方案的确定32. 电动机的选择（Y系列三相交流异步电动机）53. 传动装置的总传动比及其分配7三 、传动零件的设计计算101. V带传动的设计计算102. 齿轮传动的设计计算13四、轴的设计计算301. 选择轴的材料及热处理302. 高速轴的设计计算303. 中间轴的设计计算314. 低速轴的设计计算32 5.减速器零件的位置尺寸33五
2、、 润滑方式润滑油牌号及密封装置的选择34六、箱体及其附件的结构设计35七、 减速器的箱体的结构尺寸38 附:参考文献40一、机械设计课程设计设计任务书1. 设计题目：设计带式运输机的传动装置2. 带式运输机的工作原理3. 原始数据学号鼓轮直径D（mm）输送带速度v(m/s)输出转矩T(N.m)13031807133800.804204. 工作条件（已知条件）1) 工作环境：一般条件，通风良好；2) 载荷特性：连续工作、近于平稳、单向运转；3) 卷筒效率：=0.96；4) 运输带允许速度误差：5%；5) 生产规模：成批生产。5. 设计内容1) 设计传动方案；2) 设计减速器部件装配图（A1）；
3、3) 绘制轴、齿轮零件图各一张（高速级从动齿轮、中间轴）；4) 编写设计计算说明书一份（约7000字）。二、传动装置总体设计1.系统总体方案的确定1) 系统总体方案：电动机传动系统执行机构2) 初选的三种方案如下:方案一：展开式二级齿轮减速器方案二：同轴式二级圆柱齿轮减速器1方案三：圆锥圆柱齿轮减速器3)三种方案的总体评价方案一中，结构简单，但齿轮为不对称布置，轴应具有较大的刚度，输入输出端齿轮应布置在远离转矩输入输出端，一定程度上减弱扭转变形和弯曲变形引起的载荷沿齿宽分布不均的现象，建议在载荷较平稳场合使用，高速级齿轮可做成斜齿，低速级任意，传动比一般为 840，最大为60。方案二中，减速器
4、长度较短，两对齿浸油深度大致相同。但轴向尺寸和质量都较大。高速级齿轮的承载能力利用不充分，中间轴较长，刚性差，载荷沿齿宽分布不均，仅一侧有输入和输出端，传动装置灵活性差。传动比一般5,最大为10。方案三中，用于输入、输出两轴垂直相交的场合。可卧式或立式，齿轮可做成直齿、斜齿或曲齿。锥齿轮制造复杂，仅用在传动布置需要的场合，锥齿轮应置于高速级，使其尺寸不致过大造成加工困难。传动比为815。综合上述三个方案，该传动方案一满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还有结构简单、尺寸紧凑、成本低、传动效率高等优点，故选用方案一。2.电动机的选择（Y系列三相交流异步电动机）1) 电动机类型和结构
5、型式选择最常用的的电动机是Y系列笼型三相异步交流电动机。其效率高、工作可靠、结构简单、维护方便、价格低，适用于不易燃、不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的场合。由于启动性较好，也适用于某些要求较高起动转矩的机械。2) 选择电机容量首先估计传动装置的总体传动范围：由卷筒的圆周速度V可计算卷筒的转速工作机所需有效功率从电动机到工作机主轴之间的总效率查表2-4知 , 联轴器的传动效率，有1个V带传动效率滚动轴承，有3对圆柱齿轮传动，有两对卷筒效率卷筒轴的输出功率Tnw/9550=1.680kW故：P d=Pw/查表得：3）选择电动机的转速选择电动机转速时式中：电动机转速可选范围 各级传动的传动比范围有
6、表2-1查得V带传动常用传动比范围为2-4，圆柱齿轮传动比范围为3-6，其他的传动比都等于1，则电动机转速的可选范围为：nd=i1i22nw=7866718r/min可见，同步转速为1000r/min、1500r/min的电动机均符合这里选择常用的同步转速为1500rpm和1000rpm两种3) 确定电动机型号由表20-1知，电动机型号相关表格如下方案号电动机型号额定功率Kw电动机转速r/min电动机质量Kg总传动比参考比价同步满载1Y122M-62.2100096045243.092Y100L1-42.2150014203435.51.87两个方案均可行，方案2电动机成本低，对选定的传动方案
7、传动比也适中，故选方案2.选定电动机型号为Y100L1-4，其它主要参数列于下表：电动机型号额定功率Kw电动机转速中心高mm外伸轴径mm轴外伸长度mm同步满载Y100L1-42.21500142010028602. 传动装置的总传动比及其分配1) 计算总传动比：i 总=nm/nw=1420/40.23=35.302) 各级传动比的分配传动比选取见表2-1，V带传动常用传动比范围为2-4，圆柱齿轮传动比范围为3-6，对于展开式两级圆柱齿轮减速器，为了使两级的大齿轮有相似的浸油深度，高速级传动比i2和低速级传动比i3可按照下列方法分配:取V带传动比i1=3,i2=1.3*i则减速器的总传动比为i=
8、i总/i1=35.30/3=11.77双级圆柱齿轮高速级传动比i12=3.91双级圆柱齿轮低速级传动比i34=i/i12=11.77/3.91=3.013) 各轴的转速n电动机转轴转速:n0=nm =1420r/min高速轴：n 1=n0/i1=1420/3=473.33r/min中间轴：n2=n1/i12 =473.33/3.91=121.06r/min低速轴：n3=n2/n34 =121.06/3.01=40.22r/min卷筒轴：n4=n3 =40.22r/min4) 各轴输入功率P电动机：Ped=3kW 高速轴: P1=P01=2.2x0.96=2.112kW中间轴: P2=P1=2.
9、112x0.99x0.97=2.007kW低速轴: P3=P2=2.007x0.99x0.97=1.908kW滚筒轴：5) 各轴输入转矩T高速轴： T1=9550P1/n1=42.61N.m中间轴： T2=9550P2/n2=158.33N.m低速轴： T3=9550P3/n3=453.04N.m滚筒轴： N.m将以上计算结果整理后列于下表：电动机轴轴轴轴滚筒轴功率P/kw2.22.1122.0071.9081.813转矩T/(N.m)42.61158.33458.04430.49转速n/（r/min）1420473.33121.0640.2240.22传动比i33.913.01效率0.960
10、.970.970.96三、传动零件的设计计算一、 V带传动的设计计算1、已知条件 设计此V带传动h时，已知条件有带传动的工作条件；传递的额定功率；小带轮转速；大带轮转速。设计内容包括选择带的型号；确定基准长度、根数、中心距、基准直径以及结构尺寸；初拉力和压轴力。1) 设计步骤传动带初选为普通V带传动 确定计算功率P为所需传递的额定功率就是电动机额定功率此输送机每日两班制就是工作16小时，且工作载荷平稳。由课本P156表8-8查得，工作情况系数=1.1则=1.12.2=2.42kw 选择V带型号小带轮转速即电动机满载转速=1420r/min，查表得，选取带型为A型。 确定带轮的基准直径，并验算带
11、速度v根据V带的带型和电动机的中心高100mm,查表8-9选取小带轮的基准直径=90mm验算带速=3.14*90*1420/60000=6.69m/s因为带速不宜过高，一般在5m/sv120 计算带的根数z查表8-4插值得P0=1.07kw查表8-5插值得P0=0.17kw查表8-6得=0.91查表8-2得=0.93则=2.31故取z=3根计算单根V带的初拉力F0 由表8-3得A型带的单位长度质量q=0.105kg/m,所以计算压轴力 =23110带型计算功率/kw带速v/(m/s)中心距a/mm基准长度/mm小带轮包角根数z小带轮直径/mm小带轮直径/mmA2.426.69319.51211
12、145.9390280 带轮的结构设计 由电动机的外形和安装尺寸知，大带轮采用孔板式、小带轮采用实心式的铸造带轮。因为选用普通A型V带轮，查表9-1知轮槽截面尺寸：e=150.3mm,=9mm,=11mm,=2.75mm,=8.7mm, 则带轮轮缘宽度B=(z-1)*e+2f=215+18mm,取B=48mm对小带轮: 小带轮的基准直径=90mm，则=90+2*2.0=94mm初选孔径d=25mm则d1=(1.82)d=53mm,L=(1.52)d=49mm对大带轮： 大带轮的基准直径=280mm， 则=280+2*2.0=284mm也初选孔径d=24mm,则d1=(1.82)d=46mm=280-2*（2.0+6）=264mm=168.53mm=59.765mmS=(1/71/4)B=81/5=16.2mm二、 齿轮传动的设计计算高速级：1、材料及热处理：选择大齿轮材料为45钢（正火处理）硬度为280HBS,软齿面小齿轮材料为45钢（调质处理）硬度为240HBS,软齿面带式运输
