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1、机械设计课程设计姓 名:廖聪学 号：层 次:本科专 业：机械电子工程班 级：1机电班指引教师：桂旺生 2月目录第一章设计任务书1.1带式运送机传动装置简图1.带式运送机传动装置原始数据.3电动机设计环节及优缺陷2第二章 电动机的选择32.1选择电动机的类型3.选择电动机的容量3第三章 计算传动装置的总传动比并分派传动比63计算总传动比63.计算分派传动比633计算传动装置的运动和动力参数6第四章 带传动的设计8.1拟定计算功率8.2选用一般V带型号84.3拟定带轮基准直径并验算带速v84.拟定带轮中心距和基准长度.5校验小带轮包角94.6拟定V带根数z.7计算单根带的初拉力的最小值104.8带
2、轮的构造设计114.9带传动重要设计结论11第五章 原则圆柱齿轮传动的设计25高速级齿轮的设计125.2低速级齿轮的设计19.3齿轮传动参数表6第六章轴的构造设计和校核计算276.1低速轴的设计和校核76.2高速轴的设计343中间轴的设计4第七章 轴承的寿命校核57.1圆锥滚子轴承3017的寿命校核457.2圆锥滚子轴承30308的寿命校核46第八章 键联接强度校核计算48.1一般平键的强度条件48.2低速轴上键的校核48.3中间轴上键的校核884高速轴上键的校核49参照文献50课程设计心得51第一章设计任务书1.带式运送机传动装置简图传动装置图如下所示：1电动机 2传动带 二级圆柱齿轮减速器
3、4联轴器 5卷筒 6运送带图1.1 传动装置图1.2带式运送机传动装置原始数据原始数据如表11 所示:表1. 原始数据数据编号6运送带工作拉力FN7200运送带工作速度/(m/)0.8卷筒直径D/m475.工作条件：两班制，持续单向运转,载荷较平稳,空载启动,室内工作，有粉尘；2.有效期:有效期;.检修期:3年大修;动力来源：电力,三相交流电，电压380220V；5运送带速度容许误差：%；制造条件及生产批量:中档规模机械厂制造，小批量生产。.3电动机设计环节及优缺陷电动机设计环节如下：外传动机构为联轴器传动与皮带传动减速器为二级同轴式圆柱齿轮减速器。该方案的优缺陷:瞬时传动比恒定、工作平稳、传
4、动精确可靠，径向尺寸小，构造紧凑，重量轻，节省材料。轴向尺寸大，规定两级传动中心距相似。减速器横向尺寸较小，两大吃论浸油深度可以大体相似。但减速器轴向尺寸及重量较大；高档齿轮的承载能力不能充足运用；中间轴承润滑困难；中间轴较长，刚度差;仅能有一种输入和输出端，限制了传动布置的灵活性。原动机部分为Y系列三相交流异步电动机。总体来讲,该传动方案满足工作机的性能规定，适应工作条件、工作可靠，此外还构造简朴、尺寸紧凑、成本低传动效率高。第二章 电动机的选择1选择电动机的类型按工作规定和工作条件选用Y系列三相笼型异步电动机,全封闭自扇冷式构造，电压380V。.选择电动机的容量(1）拟定卷筒功率:试中F=
5、700N =04m/s 工作装置的效率考虑胶带卷筒器及其轴承的效率取 ,代入上试得电动机的输出功率功率 按下式式中为电动机轴至卷筒轴的传动装置总效率。由试 其中,皮带传动效率,滚动轴承效率，齿轮传动效率联轴器传动效率,（7级精度一般齿轮传动）。则因此电动机所需工作功率为按Y系列电动机数据,选电动机的核定功率为5.k。(2）拟定电动机转速按推荐的传动比合理范畴,两级同轴式圆柱齿轮减速器传动比,带传动而工作机卷筒轴的转速为：因此电动机转速的可选范畴为：根据（JB/T96699)可知符合这一范畴的同步转速有750r/in、000r/mi和100rm三种。根据容量和转速,由有关手册查出三种合用的电动机
6、型号如表2.1；表.1 电动机型号方案型号额定功率电动机转速(rmn)堵转转矩最大转矩同步转速满载转速1Y12M2-65.5100960202221028.550202.02.03Y132S2-45.500144022.3综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量等因素，为使传动装置构造紧凑,决定选用同步转速为1500r/mi的Y系列电动机Y132，其满载转速为。(3）电动机重要外形如图.1和安装尺寸如表3-:图2. 电动机外形图表22 电动机尺寸表中心高外形尺寸底角安装尺寸地脚螺栓孔直径轴伸尺寸装键尺寸L(A/+D)HDABKDEF1321453126171238800第三章计算传动装置的总传动比
7、并分派传动比3.1计算总传动比总传动比：3.2计算分派传动比分派传动比：考虑润滑条件等因素，初定、，3.3计算传动装置的运动和动力参数（1)各轴的转速1轴(高速轴)2轴（中速轴)3轴(低速轴)卷筒轴(2)各轴的输入功率电动机轴 1轴(高速轴)轴(中速轴）3轴(低速轴)卷筒轴 （3)各轴的输入转矩电动机轴1轴(高速轴)2轴(中速轴）3轴(低速轴) 卷筒轴将上述计算成果汇总于表3.1，以备查用：表.1电动机参数汇总表项目电动机1轴轴3轴卷筒轴转速(in）446029319.3功率（)5.5.5.084.964.89转矩T(Nm）.476139.676.2244.3746传动比i43.73第四章 带
8、传动的设计4.1拟定计算功率已知电动机的功率=55,转速=1440mi,传动比=4。根据文献1表8-8查得工作状况系数1.,得4.选用一般V带型号根据=715kW、40min, 由文献1图8-11选用A型一般带。43拟定带轮基准直径并验算带速v根据文献图8-1初选小带轮直径取=100mm，则大带轮基准直径为则实际传动比i、从动轮的实际转速分别为从动轮的转速误差率为在以内为容许值。验算带速v带速在2/s范畴内。.拟定带轮中心距和基准长度（1)一般初选中心距为：因此初选中心距:取 （)计算带所需的基准长度初选长度：取 实际中心距：.校验小带轮包角校验如下:4.6拟定带根数由=140/min和=00
9、m,根据文献1查表8-4得，根据=1440/mi,i=4和A型带,根据文献查表-5得,根据文献1查表8-得包角系数=09,根据文献1查表82得,于是故V带的根数取Z5根。.计算单根V带的初拉力的最小值（1)拟定单根带的预紧力根据文献1表8-3得A型带的单位长度质量q=0.15/m。（2）拟定带对轴的压力4.8带轮的构造设计带轮尺小带轮大带轮基准宽度1111基准线上槽深2.52.75基准线下槽深8.7.7槽间距50.350.槽边距99轮缘厚66外径内径2825带轮宽度带轮构造实心式轮辐式表.1 带轮参数表4.9带传动重要设计结论选用型一般V带5根，带基准长度。带轮基准直径100mm，40m,中心
10、距55mm,单根带初拉力160.76N。小带轮采用铸钢制造，大带轮采用铸铁 T150或 HT 制造，其容许的最大圆周速度为25m/s。第五章原则圆柱齿轮传动的设计5.1高速级齿轮的设计1.选定齿轮类型、精度级别、材料及齿数（1)按简图所示的传动方案,选用直齿圆柱齿轮传动,软齿轮面闭式传动。压力角取为。（2）运送机为一般工作机器，速度不高,故选用7级精度(GB10095-8)。()材料选择。选择小齿轮材料为40r（调质），硬度为20HBS，大齿轮为4钢(调质),硬度为40BS，两者材料硬度差为4HB。(4）由于,闭式软齿面齿轮传动,=0,取2。则高速大齿轮齿数。2.按齿轮面接触强度设计(1）设计
11、准则:先由齿面接触疲劳强度计算,再按齿根弯曲疲劳强度校核。（)按齿面接触疲劳强度设计，即拟定公式内的各计算数值：a.试选载荷系数。b.计算小齿轮传递的转矩：1=194103 Nmc.按软齿面齿轮非对称安装，由表10-选用齿宽系数。d.由文献表105查得材料的弹性影响系数。e.计算出接触疲劳强度用重叠度系数f.由文献1图1025d查按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限;大齿轮的接触疲劳强度极限。g.计算应力循环次数：.由文献图10-3查得接触疲劳寿命系数、。i.计算接触疲劳许用应力取失效概率1、安全系数S=1,得取和中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳用应力,即=3MPa(3)试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值。(4)计算圆周速度。(5)计算齿宽b()计算载荷系数：a由文献1表02查得使用系数 根据v1.2/s、7级精度,由文献1图10-查得动载系数c.齿轮圆周力d.查文献表10-3得齿间载荷分派系数e.由文献1表1-用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，得齿向载荷分布系数,由此，得到实际载荷系数
