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1、机械设计基础课程设计任务书（机电与汽车工程学院2016级）一、设计课题设计题目：带式输送机传动装置减速器设计原始数据组别驱动卷筒的圆周 力 F（KN）驱动卷筒的直径D （mm）运输带的线速度v （m/s）使用年限T（年）15420262450036362001.86423003.5653.23802.56工作情况：平稳，两班制（连续16个小时），每月工作20天1、 拟定传动方案了笠燃2、选择电动机3、计算总传动比和分配传动比4、传动装置运动和动力参数5、v带的设计（1）普通v带传动的设计计算（2）小带轮结构设计，画出结构图，标上尺寸6、齿轮传动设计计算（按直齿圆柱轮传动设计）（1）直齿圆柱轮传
2、动设计计算（2）直齿圆柱齿轮几何尺寸，算出两个齿轮的几何尺寸（3）大齿轮结构设计，画出结构图，标出尺寸7、低速轴（大齿轮轴）的结构尺寸设计与受力分析计算。画出结构图，标上尺寸，画出 轴的受力分析图，计算出支座反力，为滚动轴承寿命计算做准备8、联轴器的选择9、低速轴（大齿轮轴）上的滚动轴承寿命计算（选择深沟球轴承）10、设计小结11、参考书目四、设计进度安排表（供参考）阶段主要工作内容时间（天）一下达任务书，作有关说明，并做好有关准备工作二完成总体方案计算及相应说明书的内容。三完成设计书5-6四完成设计书7-9，完成轴的设计五完成零件图，并完成说明书的其余部分六整理计算中的有关内容，写好说明书，
3、并做好答辩准备七答辩，终结五设计要求设计过程参考设计指导书进行，在设计之前务必先通过读并消化第一篇及相关内容。机械设计课程设计计算说明书一、 传动方案拟定4二、 电动机的选择5三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比7四、传动装置的运动和动力设计.8五、普通V带的设计10六、齿轮传动的设计13七、轴的设计18八、滚动轴承的设计19九、联轴器的设计20十、设计小结.21计算过程及计算说明、传动方案拟定第三组：带式输送机传动装置减速器设计1、工作条件：载荷平稳，使用年限6年，工作为二班工作制（连续16 小时），每月工作20天。2、原始数据：滚筒圆周力F=4000N；带 速 V=3m/s；滚筒直径
4、D=500mm；方案拟定：采用V带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于 带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单， 成本低，使用维护方便。1. 电动机2.V带传动3.圆柱齿轮减速器4.连轴器5.滚筒6.运输带二、电动机选择1、电动机类型和结构的选择：选择Y系列三相异步电动机，此系列电动 机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低 廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机 械。2、电动机容量选择：电动机所需工作功率为：式(i)：Pd=Pw/n a (kw)由式(2)：Pw=F V/1000(KW)因此 Pd=FV
5、/1000n a (KW)由电动机至运输带的传动总效率为：京Xn 22xn 3xq 4Xq 5式中：nn 2、n 3、n 4、n 5分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器 和卷筒的传动效率。取n =0.96 n 2 =0.98 n 3 =0.97 n 4=o. 97 n 5=o. 9 6贝U： n 总=0.96 X 0.982 X 0.97 X 0.99 X 0.96 =0.85所以：电机所需的工作功率：Pd = FV/1000n 总=(4000X3)/(1000X0.85)=14.12 (kw)3、确定电动机转速卷筒工作转速为：n卷筒=60X1000 -V/ (n D)=(60 X 1000
6、X 3)/ ( 4 2 0 n ) =136.42 r/min根据机械课程设计手册P4表1推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I =36。取V带传动比I=24。则总传动比理论范围为：I a=62 4。故电动机转速的可选范为N d=IaXn 卷筒=(624)X136.42=818.52 3274.08 r/min则符合这一范围的同步转速有：1000、1500和3000r/min根据容量和转速，由相关手册查出三种适用的电动机型号：(如下表)方案电动机型 号额定 功率电动机转速(r/min)电动机重量N参考 价格传动装置传动比同步转速满载转速总传动比V带传动减速器1Y160M2-
7、215300029301255.6521.483.56.142Y160L-415150014601445.9610.72.54.283Y180L-61510009701958.897.1532.37综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器传动比，可见第方案比较适合。此选定电动机型号为Y160L-4电动机主要外形和安装尺寸：其主要性能：中心高H外形尺寸L X(AC/2+AD)XHD底角安装尺寸AXB地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸DXE装键部位尺寸FXGD160600X337.5X385254X2541542X11012X8三、确定传动装置的总传动比和分配级传动比：由选定的电动机满载转
8、速nm和工作机主动轴转速n1、可得传动装置总传动比为：ia=nm/n=nm/n 卷筒=1460/136.42= 10.7总传动比等于各传动比的乘积分配传动装置传动比ia=iXi（式中i。、i分别为带传动和减速器的传动比）2、分配各级传动装置传动比：根据指导书P7表1,取i0=2.5 （普通V带i=24）因为：ia=i0Xi所以：i=ia/i0= 10.7/2.5=4.28四、传动装置的运动和动力设计：将传动装置各轴由高速至低速依次定为I轴，11轴，.以及i0,ii，.为相邻两轴间的传动比n 01, n 12,.为相邻两轴的传动效率pi, Pll,.为各轴的输入功率(KW)TTh, .为各轴的输
9、入转矩(Nm) nI ,nn,为各轴的输入转矩 (r/min)可按电动机轴至工作运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数1、运动参数及动力参数的计算(1) 计算各轴的转数：1轴：ni =nm/ i0=1460/2.5=584 (r/min)II轴：nH= nI/ i1 =584/4.28=128.04 r/min卷筒轴：nm= nH(2) 计算各轴的功率：I 轴：pi=pdxn 01 =pdxq 1=14.12X0.96=13.56 (KW)h轴：Pi=PiXn uPTn 2xn 3=13.56X0.98X0.97 =12.89 (KW)卷筒轴：Pm= pn.n 23= Pn.n 2.n 4
10、=12.89X0.96X0.99=12.25 (KW)电动机轴输出转矩为：Td=9550 Pd/nm=9550X14.12/1460=92.36 N mI轴：Ti = Tdion 01= Tdion 1=92.36X2.5X0.96=221.66 N mII轴：Tn= Tiin 12= Tiiin 2n 4=221.66 X 4.28 X 0.98 X 0.99=920.43 N m卷筒轴输入轴转矩：t田=T.n 2.n 4=920.43 X 0.96 X 0.99=874.78 N m计算各轴的输出功率：由于III轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：故：p=PXn 轴承=13.56X0.
11、98=13.29 KWpH= PnXq 轴承=12.89X0.98=12.63 KW计算各轴的输出转矩：由于III轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：则:TI = TiXn 轴承=211.66X0.98=207.37 N.mT = T X n 轴承=920.43X0.98=902.02 N m综合以上数据，得表如下:轴名效率P (KW)转矩T (N m)转速nr/min传动比i效率n输入输出输入输出电动机轴14.1292.3614602.5I轴13.5613.29221.66207.375845.96II轴12.8912.63920.43902.02128.041.0卷筒轴12.25874
12、.78128.04五.V带的设计(1) 选择普通V带型号由 PC=KA.P=1.2X 15=18 ( KW)根据课本P134表9-7得知其交点在B型交界线处，方案：取B型V带确定带轮的基准直径，并验算带速：则取小带轮d1=140mmd2=n.d1.(1七)/n2=id.(1七)=2.5 X 140 X (1-0.02)=343mm由表9-2取d2=343mm (虽使n2略有减少，但其误差小于5%,故允许)带速验算：V=n1 d1 n / (1000X60)=1460X140 n / (1000X60) =10.7 m/s介于525m/s范围内，故合适确定带长和中心距a：0.7 (d+d2)Wa
13、0W2 (d1+d2)0.7 X( 140+343 )Wa0W2X( 140+343)338.1Wa0W966初定中心距a 0=500，则带长为L=2 A+n (d+d) + (d-d) 2/(4 a-=2 X 500+n (140+343) /2+ (343-140) 2/(4X500)=1779.3 mm由表9-3选用Ld=1600 mm的实际中心距a=ao+(Ld-Lo)/2=500+(1600-1779.3)/2=410.35mm验算小带轮上的包角a 1a 1=180-(d2-d1)x57.3/a=180-(343-140)x57.3/410.35=151.65120 合适确定带的根数Z=Pc/(P0+AP0) Ka Kl)=18/ (2.83+0.46)X0.93X0.92) = 6.39故取7根B型V带计算轴上的压力由书9-18的初拉力公式有F0=500 PC (2.5/Ka -1) /z c+q v2=500X 18X(2.5/0.93-1) / (7X10.7) +0.17X10.72 =222.31 N由课本9-19得作用在轴上的压力Fq=2 z F0 sin(a /2)=2X7X222.31 X sin(151.65/2)=1477.91 N带轮示意图如下:
