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1、机械设计课程设计计算说明书设计题目：带式输送机传动设计学院： 交通工程 班级： 2011级机械（1）班 设计者： 张 震 学号： 110108286 指导老师： 吴明明 完成日期： 2013年7月18日 机械设计基础课程设计计算说明书 一. 电动机的选择二. 计算总传动比及分配各级的传动比三. 运动参数及动力参数计算四. 传动零件的设计计算五. 轴的设计计算六. 滚动轴承的选择及校核计算七. 键联接的选择及计算八. 箱体及附件设计九. 设计小结十. 参考文献 计算过程及计算说明第一章 设计任务书题目1 设计用于带式运输机的二级圆柱齿轮减速器 Pd-电动机 工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载
2、起动，使用年限10年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为5%所选数据编号：31.1相关数据要求（1）输送带拉力F(KN) 8 (2)输送带速度V(m/s) 0.7 （3）滚筒直径D(mm) 3001.2机械设计课程的内容计算及设计工作1. 传动方案2. 电机选择3. 运动和动力参数计算4. 总传动比及传动分配5. 运动参数及动力计算6. 传动零件的设计计算7. 轴承的选择8. 键的选择与核算9. 箱体的设计10. 课程小结11. 参考文件一 传动方案拟定设计单级圆柱齿轮减速器和二级带传动(1) 工作条件：使用年限10年，小批量生产，两班制工作，载荷平稳，环境清洁。(2) 原始数据：滚
3、筒圆周力F=8000N;带速V=0.7m/s;滚筒直径D=300mm。二 电动机选择1. 电动机类型选择：Y系列三相异步电动机2. 电动机功率选择： 3. 确定电动机转速=根据以上选择Y132m-4型电动机，其满载转速为1440rmin三 计算总传动比及分配各级传动比1. 总传动比：=2. 分配各级传动比 因=按展开式布置，取则=3. 计算传动装置的运动参数和动力1） 各轴转速I轴 =II轴 =III轴 =卷筒轴 2)计算各轴功率I轴 II轴 III轴 卷筒轴 3)计算各轴转矩I轴 II 轴 III轴 卷筒轴 五、传动零件的设计计算1、皮带轮传动的设计计算（1）计算功率 由教材P218表13-
4、8得：工矿系数=1.2=1.27.5=9Kw（2）选择V带型号由教材P219图1315得：选用B型V带（3）确定带轮基准直径由教材P219图1319得：小带轮基准直径应大于等于125mm取dd1=180mm=125mmDd2=(n1/n2)(1-)dd1=683.195mm由教材P219图1319取dd2=630mm实际从动轮转速=（1-）n1dd1/dd2=（1-0.02）514.286180/630=144mm转速误差为（n2- ）/n2=0.00364120(适用)（7）确定v带根数由教材P14表13-3得：P 0=3.22kw由教材P216表13-5得： P 0=0.3kw由教材P21
5、7表13-7得：k=0.92kw由教材P212表13-2得：KL=1.07kw由教材P218式13-15得Z=/=/( P 0+ P 0) k KL) =9/(3.22+0.3) 0.921.07)=2.6所以取z=3根（8）计算轴上压力由教材P212表13-1得q=0.17kg/m,由式（13-17）单根v带出拉力为： F0 =（500Pc/）(2.5/k-1)+qv2 =286.3N则作用在轴承上的压力FQ为FQ = 2ZFosin（1/2） =23286.3sin（1/2）=1655.2N2、齿轮传动的设计计算（1）选择材料及确定需要应力考虑减速器传递功率和闭式传动方式，齿轮采用软齿面。
6、高速小齿轮采用40cr调质，齿面硬度为240260HBS,高速大齿轮采用45钢调质，齿面硬度220HBS;低速小齿轮采用40cr调质，齿面硬度为240260HBS,低速大齿轮45钢正火，吃面硬度200HBS.H= Sh, 由教材P166表11-1得：高速齿轮Hlim1=700Mpa Hlim2=600Mpa通用齿轮和一般工业齿轮，按一般较高可靠度要求选取安全系数，SH=1.25，SF=1.6H1=Hlim1 SH=560Mpa H2=Hlim2 SH=480Mpa低速齿轮Hlim3=700Mpa Hlim4=400MpaH3=Hlim3 SH=560Mpa H4=Hlim4 SH=320Mpa
7、（2）按齿面接触疲劳强度设计由教材P168表11-2得选精度等级为七级，齿面粗糙度Ra1.63.2um由教材P169表11-3得i)低速小齿轮转矩：T1=9.5510P1n2= 由d1 ,确定有关参数如下：传动比i齿1=2.98 取小齿轮齿数Z1=20，则大齿轮齿数Z2=60实际传动比i齿i0=3齿数比：u0=i0=3由教材P175表11-6得，取d=0.9，弹性系数Ze=188.9故得 d174.63kt1（u+1）d(H)=97.35mm模数 m1=由教材P57表4-1取标准模数m=5mm确定有关参数和系数分度圆直径：d1=mz1=520=100mm d2=mz2=560=300mm齿宽b
8、=dd1=0.9100=90取b1=90mm， b2=95mm计算齿轮传动的中心距 a a1=m/2(z1+z2)=227.5mm校核齿根弯曲疲劳强度由教材P172式11-5 得F=(2KT1bmz1)YfaYsaH根据齿数z1=20，z2=80，由教材P174表11-8,11-9得Yfa1=2.94 Yfa2=2.32Ysa1=1.56 Ysa2=1.72则弯曲应力F 由教材P173得F=Hlim YstYntSf由教材P166表11-1得教材P172式11-5得Hlim1=450Mpa Hlim2=600Mpa一般可靠度选取安全系数Sf=1.6计算齿轮上的许用弯曲应力F1=FE1Sf=28
9、1.25Mpa F2=FE2Sf=375Mpa将所得参数带入教材P172式11-5得F1=(2KT1bmz1)Yfa1Ysa1=56.85 MpaF1F2=(2KT2bmz2)Yfa2Ysa2=19.53 MpaF1故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够（4）计算轮齿的圆周速度V1=2.693msii)高速小齿轮转矩：T1=9.5510P2n3=由d2 ,确定有关参数如下：传动比i齿2=4.59 取小齿轮齿数Z3=22，则大齿轮齿数Z4=101实际传动比i齿10=4.59齿数比：u2=i2=4.59由教材P175表11-6得，取d=0.9，弹性系数Ze=188.9故得 d174.63kt1（u+1）d(H
10、)=97.35mm模数 m2=由教材P57表4-1取标准模数m=5mm确定有关参数和系数分度圆直径：d3=mz3=522=110mm d4=mz4=5101=505mm齿宽b=dd1=0.9110=99取b3=95mm， b4=100mm计算齿轮传动的中心距 a a2=m/2(z3+z4)=307.5mm校核齿根弯曲疲劳强度由教材P172式11-5得F=(2KT1bmz1)YfaYsaH根据齿数z1=20，z2=80，由教材P174表11-8,11-9得Yfa3=2.83 Yfa4=2.29Ysa3=1.59 Ysa4=1.81则弯曲应力F 由教材P173得F=Hlim YstYntSf由教材
11、P166表11-1得Hlim3=450Mpa Hlim4=500Mpa一般可靠度选取安全系数Sf=1.6计算齿轮上的许用弯曲应力F3=FE1Sf=281.25Mpa F4=FE2Sf=312.5Mpa将所得参数带入教材P172式11-5得F3=(2KT3bmz3)Yfa3Ysa3=281.25 MpaF1F4=(2KT4bmz4)Yfa4Ysa4=312.5MpaF1故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够（4）计算轮齿的圆周速度V2=2.468ms六、轴的设计计算输入轴的设计计算1.按扭矩初算轴径选用45钢调质，齿面硬度217255HBS由教材P245式14-2式dC(P/n)，并查表14-2，取C=11
12、0d110（9.0048/321.19）mm=33.42mm考虑有键槽，将直径增大5%，则d=33.42（1+5%）mm=35.09mm2、轴的结构设计（1）轴上零件的定位安装，固定和装配二级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮右面由轴肩定位，左面用套筒轴向定位，联接以平键做过度配合固定，两轴承分别以轴肩和套筒定位，则采用过度配合固定。（2）确定轴各段直径和长度1段：d1=35mm 长度 L1=54mm2段：d2=45mm 长度 L2=57mm3段：初选用7210C交接处型球轴承，其内径为50mm，宽为24mm，套筒长度为28mmd3=50mm 长度 L3=24+28=52mm4段：d4=60mm 长度 L4=48mm5段：h=0.14d1+5=10mmd5=d4+2h=80mm 长度 L5=1.4h=14mm6段：d6=52mm 长度 L6=14mm7段：d7=50mm 长度 L7=24mm由上述各段长度可算得轴支承
