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1、青岛理工大学琴岛学院课程设计说明书课题名称：带式输送机传动装置设计学院：机电工程系专业班级：机电一体化技术10-3学 号：20100212087学 生：刘明充指导老师：李明涛青岛理工大学琴岛学院教务处2011年12月23日机械设计基础课程设计评阅书题目带式输送机传动装置设计学生姓名刘明充学号 20100212112指导教师评语及成绩指导教师签名：年 月 日答辩评语及成绩答辩教师签名：年 月 日教研室意见总成绩：室主任签名：年 月 日摘 要1、设计题目（包括1、带式传动机系统的设计，2原始数据）2、传动方案的分析和拟定；3、传动系统的运动和动力参数的计算；4、传动零件的设计计算；5、轴的设计计算
2、；6、轴承、联接件、润滑密封及联轴器的选择和验算；7、箱体结构及附件的设计8、装配图及零件图的设计与绘制；9、设计计算说明书的设计与绘制；10、总结和答辩目 录摘要3一设计任务5二传动系统方案的拟定6三传动零件的设计计算3.1齿轮传动的主要参数和几何参数计算93.2轴的设计计算11四箱体及附件的结构设计和选择14参考文献错误！未定义书签。一设计任务（一）本课程需要完成以下工作1. 单级减速器装配图一张，两张零件图；2. 设计计算说明书1份。（二）对设计图纸的要求1. 图幅和相关标注等要符合机械制图国家标准；2. 技术条件符合和标题栏填写完整；3. 图面布局合理，整洁，美观；4. 折叠规范。（三
3、）对设计说明书的要求1. 封面和内容都要符合课程设计指导书上的要求；2. 设计，计算，校核内容要正确，完整，简明；3. 插图规范，字迹工整。（四）设计目标和任务1. 培养自己理论联系实际的设计思想，训练自己综合运用机械设计课程和其他先 修课程的基础知识并综合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力、巩固、 深化、和扩展自己有关机械设计方面的知识；2. 通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使自己掌握一般机械 设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设 计能力；3. 在课程设计的实践中对自己进行设计基本技能的训练，培养自己查阅和使用标 准、规范、手册、图册
4、及相关技术资料的能力以及计算、绘图、数据处理、计算 机辅助设计等方面的能力。二传动系统方案的拟定1方案简图和简要说明（1）该减速器类型为：单级圆柱齿轮减速器（2）该减速器工作条件是：单向运转，有轻微振动，经常满载，空载启动，两班制工作，使用期限10年，输送带速度，容许误差为 5% .（3）V带传动效率一一错误！全部的总效率错误！未找到引用源。=0.99 一错误！未找到引用源。=0.96 未找到引用源。=0.96七、x门 x门 r 0.86三电动机选择1已知条件F=3KNV=1.7m/sD=280 mm2计算功率P =FV=3x1.7=5.1kww3效率计算（1）因为本传动的工作状况是：有轻微振
5、动，经常满载，空载启动。所以选用常用的封闭式Y（IP44）系列的电动机。（2）各级效率选择错误！未找到引用源。运输机滚筒至输送带间的传动效率一一弹性联轴器效率一一错误！未找到引用源。闭式圆柱齿轮传动效率一一错误！未找到引用源。=0.97滚动轴承效率一卷筒轴滑动轴承（4）电动机功率的选择Pd=Pw/n 总=5.1/0.86=5.9kw由第二十章表20-1选取电动机额定功率P =7.5kwe由表12-1可知，满足条件错误！未找到引用源。的Y系列三相交流异步电动机额定功率错误！未找到引用源。应取7.5kw。应取同步转速为1500 r/min和1000r/min的电动机。由表12-1可知。对应于额定功
6、率为7.5kw的电动机型号为Y132S-4和Y160M-6.(5) 各级传动比的分配由查表可得，V带传动比为3Y132S-4 电动机的总传动比 I=Nm/n=1440/116=12.41Y160m-6 电动机的总传动比 I=Nm/n=970/116=8.36则根据传动比的分配，即i/3,选取Y160M-6的电动机（6）传动系统的运动和动力参数计算0轴（电动机轴）N =N =970r/min 1 mP1=Pd=7.5kwT =9550P /N =9550X7.5/970=73.84N m 1001轴（减速器高速轴）N=970/2.7=359r/min 1P1=P0X n 01=7.5X0.96=
7、7.2kwT =9550XP /N =9550X7.2/359=191.53N.m1 112轴（减速器低速轴）N=359/3.1=116r/min2P=P1x0.97=6.91kw2T =9550xP /N2=9550X6.91/116=568.88N.m2 2轴号电动机减速器高速轴减速器低速轴0轴1轴2轴转速n970359116功率p7.57.26.91转矩t73.84191.53568.88传动比2.72.73.1三传动零件的设计计算1=3.1齿轮传动的主要参数和几何参数计算(1) 选择齿轮材料及精度等级 小齿轮选用45钢调质，硬度为220225HBW； 大齿轮选用45钢正火，硬度为170
8、210HBW。因为是普通减速器，由表12-2选9 级精度。(2) 按齿面接触疲劳强度设计因两齿轮均为钢质齿轮，可应用式(12-18) 求出a值。确定有关参数和系数如下：转矩 T1=9.55X10A6X7.2/359N.mm=1.92X10A5N.mm载荷系数K，查表12-4取 K=1.2齿数Z和齿宽系数a，小齿轮的齿数取为25,则大齿轮齿数z2=77,选取a =0.4, 许用接触应力OH,由图12-23查的=560MPa,=530MP a。由表12-5查得Sh=1。h1=错误！未找到引用源。/SH=560/1MPa=560MPa故 。h2=错误！未找到引用源。/SH=530/1MPa=530M
9、Pa故a=(u+1)A33”(335/。h1) a2XKT1/0 aU=167.28mmm=2a/(z1+z2)3.28取 m =4mm确定中心距 a=m/2X (z1+z2)=4/2(25+77)=204mm齿宽 b=0 aa=0.4X204=81.6mm圆整后 b2=83,b1=88mm(3) 验算轮齿抗弯强度1) 齿形系数 Yf1=2.68 Yf2=2.2242) 许用弯曲应力。F由图 12-26 查的。Flim1=190MPa 。Flim2=170MpaSf=1.3故。F1=。Flim1/ SF=190/1.3146MPa。F2=。Flim2/ SF=170/1.3131MPa故 。F
10、1=2KT1YF1/bmA2z134.5MPa 。F1=146MPa。F2=。F1YF2/YF1Q27.92Mpa 。F2=131Mpa因此安全。齿轮其他尺寸计算分度圆直径 d1=mZ1 =4X25=100mmd2=mZ2 =4 X 77=308mm齿顶圆直径da1=d1+2ha=100+2 X4=108mmda2=d2+2ha=308+2 X 4=316mm齿根圆直径 df1=d1-2hf=100-2X 1.25x4=90mmdf2=d2-2hf=308-2X 1.25x4=298mm中心距 a=m(Z1+Z2)/2=204mm齿宽b1=88mmb2=83mm(4) 齿轮的圆周速度V=n d
11、1n1/60000=n x4x25x359/(60x1000) m/s=1.88m/s选8级精度是合适的。3.2轴的设计计算A.主动轴(1) 选择轴的材料，确定许用应力由已知条件知减速器传递的功率属中小功率，对材料无特殊要求，故选用45号钢，调质处理。又表15-1查的。b=650Mpa,由表15-3查的许用应力O -1b=60MPa(2) 按抗扭强度估算轴的直径由表15-2查得C=118107，则由式(15-2)得输入轴的最小直径为dDC(3 V P/n)= (107108) X(3 V 7.2/359)=29.132.1mm考虑到键槽对轴的削弱，将直径增大3%5%，取为30.333.4mm由
12、设计手册取dD=32mm(需同时考虑联轴器的孔径)，根据轴系结构确定C处的 直径 dC=42mm。(3) 所选择深沟球轴承，根据轴的直径，选择轴承型号6208,其尺寸为d=40mmD=80mm B=18mm(4) 配合32轴的键尺寸为 b=14mm h=9mm L=60mm配合42轴的键尺寸为 b=12mm h=8mm L=70mm(5) 联轴器选J型 长度L选为60mmB.从动轴(1) 选择轴的材料，确定许用应力由已知条件知减速器传递的功率属中小功率，对材料无特殊要求，故选用45号钢，调质处理。又表15-1查的。b=650Mpa,由表15-3查的许用应力O -1b=60MPa(2) 按抗扭强
13、度估算轴的直径由表15-2查得C=118107，则由式(15-2)得输入轴的最小直径为dDNC(3 V P/n)= (107108) X(3 V 6.91/116)=41.746.1mm考虑到键槽对轴的削弱，将直径增大3%5%，取为43.647.9mm由设计手册取dD=45mm(需同时考虑联轴器的孔径)，根据轴系结构确定C处的 直径 dC=60mm。(3) 轴的结构设计1)确定轴上零件的装配方案齿轮、套筒e、右端轴承d、轴承端盖、半联轴器c，轴的右端向左安装， 左端只装轴承及其端盖。2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1.为了满足半联轴器轴向定位要求，则L上的d2取值84mm，另一端g
14、用轴 端挡圈定位，根据轴端的直径取挡圈直径D为87mm。2选择深沟球轴承，根据轴的直径，选择轴承型号6211，其尺寸为d=55 D=100 B=21。3. 取安装齿轮处轴段直径d=60mm，齿轮左端和轴承间采用套筒定位。已知齿轮轮毂宽度为88mm，为使套筒端面可靠地压紧齿轮，轴段F应略短 于轮毂宽度，取值为80mm。4. 轴承端盖总宽度为20mm。根据装拆以及添加润滑脂要求，取端盖的外端面 和半联轴器右端面间距离L=30mm，取全长为50mm。5. 取齿轮和箱体内壁的距离A = 12.5mm。6. 齿轮，半联轴器和轴之间轴向定位采用平键连接。查的齿轮与轴平键截面 b*h=18mmX11mm，键长根据齿轮轮毂选择80mm，选择齿轮轮毂和轴配合为 H7/n6。同样，联轴器与轴的连接，选用A型键连接，尺寸为14mmX9mmX83mm，之 间的配合为H7/k6。滚动轴承与轴的周向定位由过渡配合保证，选轴直径尺寸公差为m6(4) 轴的校核齿轮所受的转矩为T=9.55X106XP/n=9 . 55x106X6 . 91/116n.m=5.69x105N.mFt=2T/d=2X5 . 69x105/3 08=3 6 94N，Fr= Ft tan a=3691Xtan20=1344
