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1、机械设计课程设计 设计题目： 带式输送机传动装置设计 设 计 者： 学 号： 专业班级： 机械1307 班 指导教师： 完成日期： 2015年 12 月 28 日 北京交通大学海滨学院机械设计课程设计设计计算说明书设计题目：带式输送机传动装置设计设 计 者： 学 号： 专业班级： 机械1307班 指导教师： 完成日期： 2015年 12 月 28 日 北京交通大学海滨学院目 录一 课程设计的任务3二 电动机的选择4三 传动装置的总传动比和分配各级传动比5四 传动装置的运动和动力参数的计算6五 传动零件的设计计算7六 轴的设计、校核17七 滚动轴承的选择和计算21八 键连接的选择和计算22九 联
2、轴器的选择23十 润滑和密封的选择23十一 设计总结23十二 参考资料24一、 课程设计的任务1设计目的课程设计是机械设计课程重要的教学环节，是培养学生机械设计能力的技术基础课。课程设计的主要目的是：(1)通过课程设计使学生综合运用机械设计课程及有关先修课程的知识，起到巩固、深化、融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的作用，树立正确的设计思想。(2)通过课程设计的实践，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌握机械零件、机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤。(3)提高学生的有关设计能力，如计算能力、绘图能力以及计算机辅助设计(CAD)能力等，使学生熟悉设计资料(手册、图册等)的使用，
3、掌握经验估算等机械设计的基本技能。2设计题目：带式输送机传动装置设计。带式输送机已知条件：方案编号输送带工作拉力F(N)输送带工作速度V(m/s)鼓轮直径D(mm)022002.03203.设计任务1选择（由教师指定）一种方案，进行传动系统设计；2确定电动机的功率与转速，分配各级传动的传动比，并进行运动及动力参数计算；3进行传动零部件的强度计算，确定其主要参数；4对齿轮减速器进行结构设计，并绘制减速器装配图（草图和正式图各1张)；5校核中间轴的强度、轴承寿命、键强度；6绘制中间轴及中间轴大齿轮零件工作图（注：当中间轴为齿轮轴时，可仅绘一张中间轴零件工作图即可）；7编写课程设计说明书。4传动装置
4、部分简图二、电动机的选择1电动机类型的选择按已知工作要求和条件选用Y系列一般用途的全封闭自扇冷式笼型三相异步电动。2 确定电动机输出功率Pd电动机所需的输出功率Pd=Pw/ 其中：Pw-工作机的输入功率-由电动机至工作机的传动总效率工作机的输入功率：总效率 =3轴承2齿轮2联轴器带 查表可得：带 =0.97， 轴承=0.99，齿轮=0.98， 联轴器=0.99，则 = 0.9930.9820.9920.97=0.886 电动机所需的功率：Pd = Pw/=4.4/ 0.886= 4.97 KW3确定电动机转速工作机转速nw v= 确定电动机转速可选范围:双级圆柱圆锥齿轮传动比范围为i减=815
5、，则电动机转速可选范围为:nd=nw i总=(815) nw = ( 815)120 =9601800 r/min其中： i总= i减=815i减减速器传动比符合这一转速范围的同步转速有1000、1500 、3000 r/min，根据容量和转速，由有关手册查出适用的电动机型号。（建议：在考虑保证减速器传动比i减14时，来确定电机同步转速）。4.确定电动机型号根据所需效率、转速，由机械设计手册 或指导书P173选定电动机： Y132s-4 型号（Y系列）数据如下: 额定功率P：5.5 kw (额定功率应大于计算功率)满载转速：nm =1440 r/min （nm电动机满载转速）同步转速：1500
6、r/min电动机轴径: 38 mm电动机轴长: 80 mm三、传动装置的总传动比和分配各级传动比1传动装置的总传动比i总= i减= nm/ nw =1440/120= 12nw工作机分配轴转速2分配各级传动比减速器传动比分配原则：各级传动尺寸协调，承载能力接近，两个大齿轮直径接近以便润滑（浸油深度）。i减=i高*i低i高高速级传动比i低低速级传动比建议取： i高=0.25i减 则： i减=i减 0.25i减 i高=3四、传动装置的运动和动力参数的计算1计算各轴的转速轴（高速级小齿轮轴）：n=nm =1440 r/min轴（中间轴）：n= n/ i高= 1440/3=480 r/min轴（低速级
7、大齿轮轴）：n=n/i低=480/4= 120 r/min轴（与轴通过联轴器相连的轴）: nW= n= 120 r/min2计算各轴的输入功率和输出功率轴： P入=Pd联轴器带=5.50.99 =5.445 kwP出= P入轴承=5.4450.99 =5.391 kw轴： P入= P出齿轮 =5.3910.98 =5.283 kwP出= P入轴承 =5.2930.99 =5.230 kw轴： P入= P出齿轮 =5.2300.98 =5.126 kwP出= P入轴承 =5.1260.99 =5.074 kw轴: P入= P出联轴器 =5.0740.99 =5.024 kwPW=P出=5.024
8、0.97 =4.873 kw3.计算各轴的输入转矩和输出转矩 公式: T=9.55106P/n (Nmm)轴： T入=9.55106P入/ n=9.555.445/1440=3.61104(Nmm) T出=9.55106P出/ n=9.555.391/1440=3.58104(Nmm)轴： T入=9.55106P入/ n=9.555.283/480=10.51104(Nmm) T出=9.55106P出/ n=9.555.230/480=10.41104(Nmm)轴： T入=9.55106P入/ n=9.555.126/120=40.79104(Nmm) T出=9.55106P出/ n=9.55
9、5.074/120=40.38104(Nmm)轴： T入=9.55106P入/ n=9.555.024/120=39.98104(Nmm) TW=T出=9.55106P出/ n=9.554.873/120=38.78104(Nmm)将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表：轴名功率P（kw）转矩T （Nmm）转速n（r/min）传动比i输入输出输入输出电机轴5.5？14401轴5.4455.3913.611043.5810414403轴5.2835.23010.5110410.411044804轴5.1265.07440.7910440.381041201轴5.0244.87339.9810
10、438.78104120五、传动零件的设计计算1设计高速级齿轮1）选精度等级、材料及齿数(1) 确定齿轮类型：两齿轮均取为渐开线标准直齿圆柱齿轮（或斜齿，如果选择斜齿，计算步骤参考书上例题10-2）。(2) 材料选择：小齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，大齿轮材料为45钢（正火），硬度为200HBS，二者材料硬度差为40HBS。(3) 运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。(4) 选小齿轮齿数（一般初选20-25）Z124，大齿轮齿数Z2i高Z1243=72，圆整取Z2=73。 2）按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式1029进行试算，即确定公式各计算数值(公式中u= i
11、高)(1) 试选载荷系数 (2) 小齿轮传递的转矩T1 T1=T出=9.555.391/1440=3.58(Nmm) (3) 由表107选取齿宽系数(4) 由表105查得材料的弹性影响系数：ZE=189.8由图1020查得 区域系数 =2.5(5) 由图1025d查得小齿轮的接触疲劳强度极限由图1021c查得大齿轮的接触疲劳强度极(6) 由式10-15计算应力循环次数(7) 由图1023曲线1查得接触疲劳强度寿命系数 (8) 计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为1%，安全系数为S=1，由式1014得(9) 试算小齿轮分度圆直径，代入中的较小值(10) 计算圆周速度V计算圆周速度V (11) 计算齿宽b(12) 计算齿宽与齿高之比 b/h模数齿高 (13) 计算载荷系数K根据v= 3.94 m/s，8级精度，由图108查得动载荷系数Kv=1.2 直齿锥齿轮精度较低，取齿间载荷分配系数 =1 由表102查得使用系数KA=1由表104查得故载荷系数 (14) 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式1010a得(15) 计算模数2）按齿根弯曲强度设计由式105得弯曲强度的设计公式为确定公式内的计算数值(1) 由图1020c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限大齿轮的弯曲疲劳强度极限(2) 由图1018查得弯曲疲劳寿命系数(3) 计算弯曲疲劳许用应力
