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1、编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页 共1页机 械 设 计 课 程 设 计计算说明书 设计题目： 设计者 ： 指导老师 设计时间： 设计单位： 目 录一 课程设计任务书 . 2二 设计要求 . 2三 设计步骤 .21. 传动装置总体设计方案 .22. 电动机的选择.33. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 .44. 齿轮的设计 .65. 滚动轴承和传动轴的设计.8 附：两根轴的装配草图.166.键联接设计.187. 箱体结构的设计.198.润滑密封设计 .20四 设计小结 .20五 参考资料 .21一 课程设计任务书课程设计题目：设计带式运输机传动装置（简
2、图如下）1输送带2滚筒3联轴器4减速器5V带传动6电动机1.设计条件：1） 机器功用 由输送带运送物料，如：沙石，砖，煤炭，谷物等；2） 工作情况 单项运输，载荷轻度振动，环境温度不超过40；3） 运动要求 输送带运动速度误差不超过7%；4） 使用寿命 8年，每年350天，每天8小时；5） 检修周期 一年小修，三年大修；6） 生产厂型 中小型机械制造厂；7）生产批量 单件小批量生产；2.原始数据：运送带工作拉力F/KN运输带工作速度v/(m/s)卷筒直径D/mm51.2190二. 设计要求1.减速器装配图一张。（三视图，A1图纸）2.绘制轴、齿轮零件图各一张。（A3图纸）3.设计计算说明书一份
3、。三. 设计步骤1. 传动装置总体设计方案1）外传动机构为V带传动。2）减速器为一级展开式圆柱齿轮减速器。3) 方案简图如下图： 1输送带；2滚筒；3联轴器； 4减速器；5V带传动；6电动机4） 该方案的优缺点：该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器部分一级圆柱齿轮减速，这是一级减速器中应用最广泛的一种。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要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传
4、动效率高。2、电动机的选择1）选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用Y系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构，电压380V。2）选择电动机的容量工作机的有效功率为从电动机到工作机传送带间的总效率为 由机械设计课程上机与设计表9-1可知： ： V带传动效率 0.96 ：滚动轴承效率 0.99（球轴承） ：齿轮传动效率 0.97 （7级精度一般齿轮传动） ：联轴器传动效率 0.99（弹性联轴器） ：卷筒传动效率 0.96所以电动机所需工作功率为 3）确定电动机转速按表5-1推荐的传动比合理范围，一级圆柱齿轮减速器传动比而工作机卷筒轴的转速为 所以电动机转速的可选范围为：综合考虑电动机和传动装
5、置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为750的电动机。 根据电动机类型、容量和转速，由机械设计课程上机与设计表16-2选定电动机型号为Y160L-8。其主要性能如下表：电动机型号额定功率/kw满载转速/(r/min)Y160L-8 7.5 720 2.0 2.03.计算传动装置的总传动比并分配传动比(1).总传动比为 (2).分配传动比 考虑润滑条件等因素，初定 1).各轴的转速 I轴 II轴 III轴 卷筒轴 2).各轴的输入功率 I轴 II轴 III轴 卷筒轴 3）.各轴的输入转矩电动机轴的输出转矩为： I轴 II轴 III轴 卷筒轴 将上述计算结果汇总与下表
6、，以备查用轴名功率P/kw转矩T/(Nmm)转速n/(r/min)传动比效率I轴6.9872020.95II轴6.6336030.96III轴6.3712010.98卷筒轴6.241204.齿轮的设计1） 选定材料及确定许用应力(1)按简图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。(2)材料选择。由机械设计基础表11-1选择小齿轮材料为45钢（调质），硬度为280HBS，,大齿轮为45钢（正火），硬度为240HBS，,二者材料硬度差为60HBS。(3)由机械设计基础表11-5,取， 2） 按齿面接触强度设计 设齿轮按7既精度制造，取载荷系数为1.3。齿宽系数(机械设计基础表11-6)小齿轮上的转矩
7、取Z=188(机械设计基础表11-4)齿数取，则模数齿宽 取,按机械设计基础表4-1取m=3.75mm,实际的中心距3） 验算齿轮弯曲强度 齿形系数（由机械设计基础图11-8和图11-9可得） ， ，校验：校验合格4）计算齿轮圆周速度 5） 齿顶高、齿根高和齿高等计算 6）基圆直径汇总计算结果如下表：小齿轮(mm)大齿轮(mm)分度圆直径d93.75281.25齿顶高3.753.75齿根高4.68754.6875齿全高h8.43758.4375齿顶圆直径 101.25288.75齿根圆直径84.375271.875基圆直径88.1264.3中心距a187.5传动比i35.滚动轴承和传动轴的设计
8、(一).高速轴的设计.输在轴上的功率、转速和转矩 由上可知：，.求作用在齿轮上的力 因已知高速小齿轮的分度圆直径 圆周力： 径向力： 轴向力: .初步确定轴的最小直径 材料为45钢，正火处理。根据机械设计基础表14-2，取，于是，由于键槽的影响，故 输出轴的最小直径显然是安装带轮处的直径，取，根据带轮结构和尺寸，取。.齿轮轴的结构设计(1).根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1).为了满足带轮的轴向定位要求，1段右端需制出一轴肩，故取2段的直径； 2).初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用角接触球轴承。按照工作要求并根据，查手册选取单列角接触球轴承7009AC，其
9、尺寸为，故。 3).由小齿轮尺寸可知，齿轮处的轴端4的直径，。轴肩高度，故取，则轴肩处的直径。 4).轴承端盖的总宽度为(由减速器及轴承端盖的结构设计而定)。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离，故。5) .根据安装时齿轮中心要在一条线上，可得 至此，已初步确定了轴的各段和长度。1段d1=35mmL1=50mm2段:d2=d1+7=42mmL2=41mm3段d3= d2+3=45mmL3=33mm4段d4= d3+5=50mmL4=77mm5段d5= d4+5=58mm.L5=7.5mm6段d6=51 mmL6 =7 mm7段d7=d3=45m
10、mL7 =14mm(2).轴上零件的周向定位 由机械设计课程上机与设计表11-1查得带轮与轴的周向定位采用平键连接。按平键截面。齿轮与轴的连接，选用平键截面，滚动轴承与轴的周向定位是由过度配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为。(3).确定轴上圆角和倒角尺寸参考机械设计表15-2，取轴端圆角。.求轴上的载荷首先根据轴的结构图做出轴的计算简图，再根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图。L=124.5mm1)求垂直面的支撑反力2) 求水平面的支撑反力3） 绘制垂直面的弯矩图4) 绘制水平面的弯矩图5） 求合成弯矩图6) 求轴传递的转矩7) 求危险截面的当量弯矩从图可以看出面a-a面最危险，其当量弯
11、矩为：取折合系数，代入上式得8） 计算危险截面处的轴的最小直径 轴的材料为45钢，正火处理，由机械设计基础表14-1查得由表14-3查得考虑到键槽对轴的削弱，将最小直径加大5%而实际设计的危险截面处的因此该轴符合要求(二).低速轴的设计.输出轴上的功率、转速和转矩 由上可知，.求作用在齿轮上的力 因已知低速大齿轮的分度圆直径 圆周力： 径向力： 轴向力：.初步确定轴的最小直径 材料为45钢，正火处理。根据机械设计基础表14-2，取，于是，由于键槽的影响，故 输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径。为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。 联轴器的计算转矩，查机械设计表14-1，取，则： 按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查手册，选用HL4型弹性柱销联轴器，其公称转矩为 。半联轴器的孔径 ，故取，半联轴器长度，半联轴器与轴配合的毂孔长度.轴的结构设计(1).根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1).
