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1、华南农业大学机械设计课程设计题目： 带式输送机传动装置 设 计 者： 学 号： 班 级： 05机化2班 学 院： 工 程 学 院 指导老师： 2008 年1月全套CAD图纸，QQ153893706目 录摘 要1、 总体分析.12、 电动机的选择 .23、 确定总传动比和分配各级传动比.34、 传动装置的运动和动力参数.45、 高速级齿轮的设计（斜齿圆柱齿轮）.46、 低速级及开式齿轮的设计（直齿圆柱齿轮）.97、 轴的设计与校核148、 轴承的校核299、 键及联轴器的选择与校核3310、 润滑与密封.3411、 箱体的设计.3512、 减速器附件的设计.3613、 设计总结.37附 录：（M
2、ATLAB代码）附录 1： 常用的线性插值函数39附录 2： 计算传动装置的运动和动力参数39附录 3： 直齿圆柱齿轮的设计与校核39附录 4： 高速轴的设计与校核(弯扭组合).42附录 5： 圆锥滚子轴承寿命计算43摘 要齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式，具有很多优点。而由齿轮、轴、轴承及箱体组成的齿轮减速器，用于原动机和工作机或执行机构之间，起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。本传动方案是基于两级圆柱齿轮减速器上的带式输送机的传动装置。设计中从选择动力源，计算总体传动比，合理地分配各级传动比开始，到主体的对各级传动的啮合齿轮的设计、根据齿轮的尺寸对轴做了设计与校
3、核，并且精确地校核了轴的疲劳强度。在设计轴的同时，选择了键与轴承并对他们做了校核，最后设计了箱体及辅助件的尺寸。由于图纸是表达设计者思想的最好语言，最后根据设计结果绘制三张零件图及装配图。本设计的亮点是主要结构均采用编程实现。编程有利于调整参数，比如在一次的设计中，如果不满足校核要求，可以按照教材上的调整方法调整其中的参数，不用在按照原来的步骤再作计算，大大减少了计算量，可以将设计者从繁杂的计算中解放出来。所编写的MATLAB代码，只需稍作修改，就可以应用于同类零件的设计与校核中，具有极强的应用价值。设计的不足之处是没有从经济的角度出发，没有解决机械的安全性与经济性之间的矛盾，这在实际大批量生
4、产中是不可取的。如果时间充足，并且能够具有一定的经济效益的情况下，可以进一步完善程序，建立函数接口，联合信息学院的同学，做出一个小系统，只需要输入基本参数，就可以得出计算结果及校核情况。另外，还可以进行优化设计，建立相应的目标函数，将设计结果进行优化。通过这次课程设计，极大地提高了我对机械设计这门课程的掌握和运用，使我进一步熟悉了手册和国家标准的使用，并把我们所学的知识和将来的生产实际相结合，有利于我们今后更顺利地走上工作岗位。由于课程设计过程的固有特性要求我们在设计过程中禀承仔细、认真、耐心、实事求是的态度去完成这项课程。每根轴，每个螺钉都要根据实际情况，自己去查手册，决定选用何种规格是最优
5、的。提高了我们分析问题并自己去解决问题的能力，也提高了我们各个方面的素质，建议多多开展类似这样的课程设计。最好能将自己的设计结果做成实体，进一步了解理论与实践之间的差距，那样将会更有意义。1、 总体分析1.1 设计任务设计题目：带式输送机传动装置传动方案：电动机两级圆柱齿轮减速器开式齿轮传动工作机设计参数：输送带的牵引力，输送带的速度为，提升机滚筒直径为。带式输送机传动简图如下：图中I为输送带鼓轮，II为开式齿轮传动，III为减速箱，IV为联轴器，V为电动机。说 明：1) 带式输送机机提升货物：谷物、型砂、碎矿石、煤等等。2) 输送机运转方向不变，工作载荷稳定。3) 工作寿命为8年，每年300
6、个工作日，每日工作16小时。1.2 总体分析 减速器类型的选择：选用两级展开式圆柱齿轮减速器。特点及应用：结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。高速级齿轮布置在远离转矩输入端，这样，轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。因为斜齿转动比较平稳，冲击，振动和燥声较小，故高速级做成斜齿，低速级做成直齿，开式齿轮采用直齿传动。 各部件的选择目的分析过程选择结果动力源三相交流电三相异步电动机齿轮斜齿转动比较平稳，冲击，振动和燥声较小；直齿经济。高速级做成斜齿，低速级做成直齿，开式齿轮做成直齿轴承输入轴（1轴
7、）和中间轴（2轴）有一定的轴向力，输出轴（3轴）的轴向力较小。圆锥滚子轴承和深沟球轴承联轴器经济性和实用性并存弹性柱塞联轴器 辅助件的选择：观察孔盖，油标和油尺，放油螺塞，通气孔，吊环螺钉，吊耳和吊钩，定位销，启盖螺钉，轴承套，密封圈等。2、 电动机的选择2.1 选择电动机类型和结构型式工业上广泛使用三相异步电动机，对载荷平稳、不调速的、长期工作的机器，可采用鼠笼式异步电动机。Y系列电动机为我国推广采用的产品，它具有节能、启动性能好等优点，适用于不含易燃、易爆和腐蚀性气体的场合以及无特殊要求的机械中。结合Y系列电动机的优点，并且根据工作要求和条件，本传动方案选用Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步
8、电动机。2.2 确定电动机的功率 输送机主轴所需功率本方案已知输送带的牵引力和圆周速度（线速度），则在稳定运转状态下，输送机主轴上所需功率 所需电动机功率电动机所需功率式中：为电动机到输送机主轴之间的总效率。查阅机械设计课程设计表23，闭式圆柱齿轮一般按78级精度计算， 因此这里选用7级精度齿轮，其传动效率每对滚动轴承的传动效率 弹性连轴器的传动效率 开式圆柱齿轮的传动效率 输送带鼓轮的传动效率 因此总传动效率 代入数据得：因此电动机的额定功率应等于或稍大于工作要求的功率，故可以选择Y系列三相异步电动机额定功率。2.3 确定电动机的转速输送机滚筒的工作转速：一级圆柱齿轮减速器传动比范围，开式圆
9、柱齿轮传动比。因此电动机转速的可选范围为同一功率的异步电动机有3000r/min、1500 r/min、1000 r/min、750 r/min等多种同步速度。一般来说，电动机的同步转速愈高，则磁极对数愈少，外廓尺寸愈小，价格较低；反之，转速愈低，外廓尺寸愈大，价格比较高。一般选用同步转速为1500 r/min和1000 r/min的电动机为宜。因此额定功率为4kW，同步转速为1500 r/min的Y112M4型号或者同步转速为1000 r/min的Y132M16两种型号电动机均比较合适。将两者技术参数的比较见下表：同步转速（r/min）满载转速（r/min）极数总传动比机座中心高（mm）机轴
10、直径D（mm）伸出端安装长度（mm）Y112M-415001440481.49411122860Y132M1-61000960654.32941323880为了使总传动比不至于过大，以至增加整体尺寸，故选用同步转速为1000r/min的Y132M1-6三相异步电动机。3、 确定总传动比和分配各级传动比3.1 计算总传动比电动机满载转速输送机滚筒的工作转速：总传动比：3.2 分配各级传动比开式圆柱齿轮的传动比范围是37，试取传动比为，则减速箱内齿轮的总传动比为。对于开式二级圆柱齿轮减速器，一般取，即参考机械设计课程设计表24，选取，（其中为高速级传动比，为低速级传动比）。4、 传动装置的运动和动
11、力参数根据公式、 式中为第轴到第轴之间的参数，编写一小程序，输入电动机的输出功率及满载转速，运行结果如下：第 1 轴的运动和动力参数： 转速： n = 960.000 r/min 输入功率： P = 3.336 kW 输入转矩： T = 33.189 N.m 第 2 轴的运动和动力参数： 转速： n = 200.000 r/min 输入功率： P = 3.204 kW 输入转矩： T = 153.000 N.m 第 3 轴的运动和动力参数： 转速： n = 56.497 r/min 输入功率： P = 3.077 kW 输入转矩： T = 520.171 N.m 第 4 轴的运动和动力参数：
12、转速： n = 17.655 r/min 输入功率： P = 2.865 kW 输入转矩： T = 1549.693 N.m将上面传动装置的运动和动力参数归纳如下表： 轴号参数电机轴0高速轴1中间轴2低速轴3滚筒轴4转速n96096020056.49717.655输入功率P3.373.3363.2043.0772.865输入转矩T33.189153.000520.1711549.693传动比14.83.543.2传动效率0.99000.96040.96040.93105、 高速级齿轮的设计（斜齿圆柱齿轮）基本传动参数：转速：，输入功率：，传动比：； 目的分析过程结果选精度等级、材料和齿数1 ) 为了获得较小的传动几何尺寸，选用斜齿圆柱齿轮传动。2 ) 输送机为一般工作机器，速度不高，可以选用7级精度。3 ) 材料选择。小齿轮材料为（调质），硬度为，大齿轮材料为钢（调质），硬度为HBS，二者材料硬度差为HBS。选择小齿轮齿数，大齿轮齿数4 ) 选取螺旋角。初选螺旋角两齿轮均为标准斜齿圆柱齿轮，所以法向压力角按齿面接触强度设计按式（1021）试算，即 确定公式内的各计算数值1) 试选2) 由图，选取区域系数3) 由图查得4) 计算小齿轮传递的转矩5) 由表选取齿宽系数6) 由表查得材料的弹性影响系数7) 由图
