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1、武汉工程大学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： 机械电子工程03班 学生学号： 1203120333 学生姓名： 学生成绩: 指导教师： 秦襄培 课题工作时间: 2014。12.22 至 2015.01.11 武汉工程大学教务处 目录第一章 传动方案的选择及拟定.。.。.。.。.2第二章 电动机的选择及计算。 。.。.。.。.。.。.。.。.4第三章.运动和动力参数计算.。.。.。.。.。.。.。.6第四章 V带传动的设计计算。.。.。.。.。.。.。.。.。 8第五章 斜齿圆柱齿轮的设计计算.。.。.。. .。.。11第六章 减速器轴的结构设计。.。.。.
2、。.。.。.。.。.。.。.。.21第七章 键连接的选择及校核。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.38第八章 轴承的选型及寿命计算.。.。.。.。.。 .。.。.。.。39第九章 联轴器的选择及校核。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.41第十章 箱体及附件的结构设计和计算。.。.。.。 .。.。42第十一章 润滑方式,润滑剂以及密封方式的选择。.。.。.。44第十二章 设计总结.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。 。.。.。.。.。46参考文献3第一章 传动方案的选择及拟定1.1 课程设计的设计内容（1）合理的传动方案，首先应满足工作机的功能要求，其次还应满足工作可靠,结构
3、简单，尺寸紧凑，传动效率高，重量轻，成本低廉，工艺性好，使用和维护方便等要求。（2)带传动具有传动平稳，吸震等特点，切能起过载保护作用，但由于它是靠摩擦力来工作的，在传递同样功率的条件下，当怠速较低时,传动结构尺寸较大。为了减小带传动的结构尺寸，应当将其布置在高速级.（3）齿轮传动具有承载能力大,效率高，允许高度高，尺寸紧凑，寿命长等特点，因此在传动装置中一般在首先采用齿轮传动。由于斜齿圆柱齿轮传动的承载能力和平稳性比直齿圆柱齿轮传动好，故在高速或要求传平稳的场合，常采用斜齿轮圆柱齿轮传动。（4）轴端连接选择弹性柱销联轴器。设计带式运输机的传动机构，其传动转动装置图如下图1-1所示。1.2 课
4、程设计的原始数据注：图中F为输送带拉力(或为输出转矩T)，V为输送带速度学号1/17/332/18/343/19/354/205/216/227/238/24鼓轮直径D（mm）300330350350380300360320输送带速度v(m/s)0。630.750.850。800.800。700。840。75输出转矩T(Nm）400370380450460440360430学号9/2510/2611/2712/2813/2914/3015/3116/32鼓轮直径D（mm)340350400450380300360320输送带速度v（m/s）0。800.850.730.900.800。800。8
5、40。73输出转矩T（Nm)410390420400420420390400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. 使用期限：8年,大修期3年，每日两班制工作；4. 卷筒效率：=0.96；5. 运输带允许速度误差：5%;6. 生产规模:成批生产.1。3 课程设计的工作条件 设计要求：误差要求:运输带速度允许误差为带速度的5%;工作情况：连续单向运转,工作时有轻微振动； 制造情况：小批量生产.1。4 确定传动方案 已知:已知带速V=0。80m/s，滚筒直D=380mm.输出转矩=460NM 工作机滚筒的转速 NW=60*1000v/（D）
6、=40r/min可选用转速为1500r/min或1000r/min的电动机，估算总传动比分别为11或16,外传动宜选用v带传动.第二章 电动机的选择及计算.1。根据动力源和工作条件,宜选用Y系列三相异步电动机 2.电动机功率的选择 A.计算总效率 查表得： 1=0。96 V带的传动效率 2=0.99 滚动轴承传动效率 3=0。97 -圆柱齿轮传动效率 4=0.99 联轴器传动的效率 5=0.96 -滚筒的效率 则传动装置的总效率为=123*32425 则电动机所需的效率为pd=0.81B。电动机的转速选择为常用的同步转速1500r/min和1000r/min两种，根据所需功率和转速,选电动机如
7、下:方案号电动机型号额定功率/kw同步转速/（r/min）满载转速/（r/min)总传动比V带传动比两级减速传动比1Y100L2431500142035。5314.22Y132S63100096023.52。78.9方案一中的电动机转速高,价格低，但总传动比过大。为了合理的分配传动比,使动装置结构紧凑，且方案2传动比小，传动装置结构尺寸小，可选用方案二，即电机型号为Y132S-6。第三章.运动和动力参数计算传动装置总传动比I=nm/nw=960/40=24 V带传动比i=2.7 两级齿轮总传动比i=24/2。7=8。9 高速级传动比i0=3。4 则高速级传动比i1=2。6 。传动装置的运动和动
8、力参数计算 A。 各轴的转速计算 电动机轴： N1=Nw=960r/min 高速轴： N2=N1/I1=356r/min 中间轴: N3=N2/i1=105。6r/min 低速轴： N4=N3/I2=40r/min B.各轴的输入功率计算 P1=3kwP2=P1*23=2.85kwP3=P223=2。74kwP4=P331=2.63kwC。各轴的输入转矩计算T=9550 P/n=29。84NmT2=9550 P2/n2=76.45NmT3=9550P P3/n3=249。9NmT4=9550P P4/n4=623.7Nm以上计算结果列于下表轴号转速n/（r/min)功率P/kw转矩T/（N.m
9、)传动比i1960329.842.723562。8576.453.43104。62。74249.92.64402。63623。7第四章 V带传动的设计计算1.V带的设计 已知 P=2.2KW,转速=940r/min，传动比i=2.5，每天工作八小时确定计算功率 由表88查的工作系数KA=1.2Pca=KAp=3.6KW 选择V带带型 根据Pca n1由图8-11选用A型带 确定带轮直径，并验算带速V（1） 初选带轮直径d=100mm（2） 验算带速V V=*d*n1/60*1000=5.05M/S 5m/sV30m/s 带速合适 确定大带轮直径 d2=id1=2.7100=270 （3）确定V
10、带的中心距a和基准长度Ld 初定中心距a0=500mm Ld0=2a0+/2（d1+d2）+（d2-d1）/4a0=1595mm由表8-2去Ld=1640mm 计算实际中心距a a=a0+（Ld-Ld0）/2=520mm按照公式823 中心距变化范围为494573 (4）验算小带轮包角 1=180（dd2dd1）57。3/a=159120（5） 计算带的根数计算单根V带额定功率pr由dd1125和n=960r/min 查表8-4得 po=0。97kw由n=960r/min，i=2.7和A型带,查表8-5,得p0=0.11kw查表8-6,k2=0。95 表82得KL=1。00Pr=（p0+p0）
11、KKL=1.02kw计算V带的根数 Z=pca/pr=3。6 取Z=4 将上述结果正立填入下表：类型功率 带速 中心距基准 长度小带轮包角带根数小带轮直径大带轮直径A3。65.05m/s5201640mm15941253151. 查表20-2Y系列三相异步电动机的外形和安装尺寸，Y132S系列的电动机,故大轮采用孔板式，小轮采用实心式的铸造带轮.由选用普通A型V带轮,查表8-8得轮槽截面尺寸e=150。3mm fmin=9mm bd=11mm hamin=2.75mm hfmin=8.7mm 则带轮轮缘宽度 B=(Z1）e+2f=330。9mm，取B=35mm,S=14mm根据带轮直径d=25
12、mmd1=（1.82)d=50mm2. 大带轮dd2=280mm，d=25mm dd2-d=28025=255100mm 则选用孔板式铸钢带轮第五章 斜齿圆柱齿轮的设计计算A.高速级齿轮传动 已知T1=22.35Nm 本例可选用软齿面齿轮，且小齿轮的硬度比大齿轮大3050HBS。具体选择如下小齿轮：45钢，调制处理，硬度为217255HBS；大齿轮:45钢,正火处理,硬度为169217HBS.取小齿轮齿面硬度为230HBS，大齿轮为200HBS。由齿面硬度查图得:。应力循环次数N1=60a n1 t = 60*1960(10*30016） =N2=N1/i1=查机械设计得图3-7：=1 接触强度计算寿命系数图3-9： 弯曲强度计算寿命系数查表得：接触强度：=1 弯曲强度:=1.4则:由机械设计：式3-1有：（注:修正系数Yst=2)由式3-2得由于设计的传动类型为软齿面闭式齿轮传动，其主要失效形式是齿面疲劳点蚀，若模数过小，也可能发生齿轮疲劳折断。因此，该齿轮传动课按齿面接触疲劳强度进行设计，确定主要的参数,然后再校核轮齿的弯曲疲劳强度。
