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1、一、设计任务书1. 设计目的2. 设计内容二、传动装置的总体设计及初步计算1. 球磨机的基本参数2. 总体方案确定3. 选择电动机4. 确定传动装置总传动比，分配各级传动比5. 传动装置的运动和动力参数三、传动件的设计计算及修改传动装置的运动和动力参数1. 带传动的设计计算2. 第一次修改各轴的运动和动力参数3. 开式齿轮传动的设计计算4. 验算工作转速5. 第二次修订各轴的运动和动力参数四、球磨机罐体及轴系设计1. 罐体结构设计2. 小齿轮轴系的设计计算3. 支撑辊及其轴系的设计计算五、设计联接螺栓六、设计开启门七、设计总结八、参考资料一、设计任务书1. 设计目的1）总结和综合运用已经学过的
2、有关知识，分析和解决工程实际问题。2）学习机械设计的一般方法，了解和掌握常用机械零件、机械传动装置和简单机械的设计 过程。3）进行基本技能的训练，例如计算、绘制方案草图、运用设计资料、查阅机械设计手册、 标准、规范以及运用经验数据进行经验估算等。2. 设计内容1）设计题目：设计供实验室使用的球磨机（如图1所示）。1.电机2.带传动3.齿轮传动4.滚轮5.球磨机筒体6.轴承电机、小带轮轴I轴：大带轮轴II轴：大齿轮、筒体轴心2）使用要求：球磨机研磨物料80kg；每天工作8小时；要求工作平稳（允许有轻微冲击）。3）已知条件：周边及粉碎效率90%；制造方式：单件生产。4）应完成的设计工作：a. 球磨
3、机总体方案设计b. 传动件的设计及计算c. 球磨罐体设计及轴系设计d. 设计联接螺栓。e. 计算机或手工绘制工作图：球磨机总体图小齿轮轴系部件草图f. 编写设计说明书二、传动方案的总体设计及初步计算1.球磨机的基本参数计算项目计算内容结果1.1研磨介质的合 理载量G1.2计算罐体体积V1.3计算罐体内径D1.4计算电机有利 工作转速nw式中：G：研磨物料（kg），已知条件可知 1G1=80kg；1 G :研磨介质（钢球）的合理装载量0（kg）。式中：V：罐体容积（m3）Y：研磨介质（钢球）的比重，Y取4800kg/m36：研磨介质的填充系数，对于干式球磨机6取0.3。式中：D：球磨机内径（m）
4、；L：球磨罐长度，L取1. 2D （m）。2.总体方案确定从球磨机的基本参数计算可知，球磨机转速为42.95r/min,电动机的转速一般有1500r/min、1000r/min、750r/min三种，由此可算出本设计的传动比i=23.28,在15到30的 范围之内，初步拟订以下四种方案进行选择（都是2级传动）：表1各种传动方案论证简图优、缺点简图优、缺点电动机通过蜗轮蜗杆传动带动开式齿 轮。该传动方案结构紧凑，占地面积小， 但传动效率低，价格昂贵。电动机通过V带传动装置带动一对开式 齿轮。皮带具有减震、平稳、制造简单、 价格便宜等优点，但缺点是带传动效率 低，占地面积大。简图优、缺点简图优、缺
5、点电动机通过圆柱减速器带动一对开式 齿轮。优点是结构紧凑、传动可靠，缺 点是机械构造较复杂、制造费用高。电动机通过圆锥齿轮减速器带动一对 开式齿轮。它和图c的情况相似。结论：根据球磨机的工作要求并考虑经济条件，选用方案b比较合适，既可以降 低制造维修费用，又可以得到预期的效果。3.选择电动机计算项目计算内容结果3.1球磨机所需功 式中：V：球磨机的有效容积，V=0.397m3;选取电动机:率PwD:球磨机的内径，D=0.75m；Y132M2-6G：球磨机的装载量，G=G+G =571.43+80=651.43kg=0.651t1 K：电动机的储备系数，K取1.1；n：粉碎效率，已知n=90%。
6、邛带八齿轮八轴承=0.95X0.96X0.99=0.90288 （见手册P44）由手册表8-5： 电动机选用：Y132M2-6表2主要性能型号 电机功率（kw）同步（满载）转 最大转矩（Nm）电机重量（kg） 速（r/min）Y132M2-65.51000 （960）107.9284表3外型尺寸（mm）中心高外廓尺寸安装尺寸轴伸尺寸平键尺寸HL X (AC/2 ) X ADAXBCXEFXG132515X (270/2) X210216X17889X8010X33图2电动机外型尺寸4.确定总传动比，分配各级传动比计算项目计算内容计算结果4.1总传动比4.2分配传动比4.3传动装置的运动 和动力
7、参数的计算A. 各轴转速： I轴转速n1 ii轴转速n，、2B. 各轴功率：I轴功率p1II轴功率p2C. 各轴转矩：I轴转矩二II轴转矩T米用b种传动方案，考虑到：（1） 罐体尺寸较大,大齿轮需做成齿轮圈 和罐体连接，为留出足够的装配、连 接空间，i齿轮可取大一些；（2）齿 轮传动的传动比较带传动大，因此取 i齿轮=5，故：i 带=i/i 齿轮二22.34/5=4.4685.计算传动装置的运动和动力参数表4各轴的动力参数三、传动装置的运动和动力参数及传动件的设计计算1.带传动设计计算轴号传动比i效率功率（kW）转速(r/min)电 机4.4680.965.65960I轴5.424214.85
8、0.94轴0.995.10142.96轴号传动比i效率功率（kW）转速(r/min)电 机4.4680.965.65960I轴5.424214.850.94轴0.995.10142.96扭矩T(N.m)56.2252.51187.4计算项目计算内容计算结果K=1.1a（一）定V带型号和带轮直径1. 工况系数2. 计算功率3. 带型4. 小带轮直径5. 大带轮直径（二）验算带速由教材P262-表11-3由教材P73-图11-7选取由图11-7及表11-10，选取d =140mm1故 i 带实=d2/di = 630/140 = 4.5由式0.7(d1 + d2) a0 5m/sm=0.10kg/
9、m1. 基本额定功率2. 功率增量e=150.3f=9F0=215.5N3. 包角系数4. 带修正系数甲=38 b =11.0mmFq=1574.95N5. V带根数（五）轴上载荷h . =2.75mmhf . =8.7mmA型1. 带速2. V带单位长度质量6 . =6mmda =145.5m3. 初拉力4. 作用在轴上的力d =d +2h =145.5mmm（六）带轮结构设计1.小带轮结构及其尺d =d +2h =635.5mmda2=635.5m寸2.大带轮结构及其尺重力张紧m 2kT Y Y小齿轮 m 1g2 平3 岫2式中：K=KKK A V B由表12-8所以K=1.51 由 12
10、-10：Z=20 1Z=103 2K=1.2VK =1.05Y：=4.36Y：2=3.98取m=4取标准模数m=10mmd=2001d=10302b=2002b =2051a=6154.363 ITT = 300 =F1T1=9550 X P1/n1=9550 X 5.424/214.8 考虑到磨仙，将模数增大10%15%，则 m=2.98X(1+0.15) =3.43mm由表12-1，取m=4考虑到齿轮的结构和安装方便，大齿轮分度圆直径取至900mm取 d900mm，m=d2/d1=8.74取标准模数m=10mm小齿轮分度圆直径d =mZ =20011大齿轮分度圆直径d =mZ =10302
11、2大齿轮齿宽bedX d1=200小齿轮齿宽b=b +5=20512两齿轮的中心距。=(d+d2)/2=615传动比发生改变2=3%，合理4.验算传动装置和动力参数计算项目计算内容计算结果4.1各轴转速4.2各轴功率4.3各轴转矩n1=nd/=960/4.5=213.3n2=n1/i ;=213.3/5.15=41.42P1=Pdn 带=5.424kwP2=P：n =5.10kwT1=Tdi 带n ：=56.2x4.5x0.96=242.8NmT2=T1i 带n 带 n =242.8x5.15x0.95x0.99=1175.9Nm 轴n1=nd/=213.3n2=n1/i ;=41.42P1=5.424kwP2=5.10kwT1=242.8N-mT2=1175.9N-m修改各轴的运动和动力参数表5修改各轴的参数轴
