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1、机 械 设 计设计说明书皮 带 运 输 机 传 动 装 置 设 计起止日期： 年 月 日 至 年 月 日学生姓名班级学号成绩指导教师(签字) / 文档可自由编辑打印课程设计任务书20102011学年第一学期 机械工程 学院（系、部） 机械设计制造及其自动化 专业 班课程名称： 机械设计课程设计 设计题目： 皮带运输机传动装置设计 完成期限：自 年 月 日至 年 月 日共 周内容及任务一、设计的主要技术参数：运输带牵引力F=2500N；输送速度 V=1.8m/s；滚筒直径D=300mm。工作条件：工作时有轻微震动，室外工作，运输带速度允许误差5%，单班制（每班工作8h），寿命为10年。二、设计任
2、务：传动系统的总体设计；传动零件的设计计算；减速器的结构、润滑和密封；减速器装配图及零件工作图的设计； 设计计算说明书的编写。三、每个学生应在教师指导下，独立完成以下任务：（1） 减速机装配图1张A0；（2） 零件工作图2张A3，中间轴和中间轴的大齿轮；（3） 设计说明书1份。进度安排起止日期工作内容传动系统总体设计传动零件的设计计算减速器装配图及零件工作图的设计、整理说明书交图纸并答辩主要参考资料1.机械设计（第八版）（濮良贵，纪明刚主编 高教出版社）2.机械设计课程设计（金清肃主编 华中科技大学出版社）3.工程图学（赵大兴主编 高等教育出版社）4机械原理（朱理主编 高等教育出版社）5.互换
3、性与测量技术基础（徐雪林主编 湖南大学出版社）6.机械设计手册（单行本）（成大先主编 化学工业出版社） 7.材料力学（刘鸿文主编 高等教育出版社）指导教师: 2011年 12 月 系（教研室）主任（签字）： 年 月 目 录1 设计任务书11.1 课程设计的设计内容11.2 课程设计的原始数据11.3 课程设计的工作条件12 传动方案的拟定23原动机的选择33.1 选择电动机的类型33.2选择电动机的容量33.2.1工作机所需的有效功率33.2.2 电动机的输出功率33.3确定电动机的转速44 确定总传动比及分配各级传动比54.1传动装置的总传动比54.2 分配传动比55 传动装置运动和动力参数
4、的计算65.1 各轴的转速66传动件的设计及计算86.1高速齿轮的计算86.1.1选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数86.1.2按齿面接触强度设计86.1.3按齿根弯曲强度设计106.1.4几何尺寸计算116.2低速级直齿圆柱齿轮的设计计算116.2.1 选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数116.2.2按齿面接触强度设计126.2.3按齿根弯曲强度设计146.2.4几何尺寸计算157 轴的结构设计及计算167.1 高速轴的结构设计及计算167.1.1 轴上的功率、转速和转矩的计算167.1.2 求作用在齿轮上的力167.1.3 初步确定轴的最小直径167.1.4 轴的结构设计177.1.5 求
5、轴上的载荷197.1.6 按弯扭合成应力校核轴的强度217.1.7 精确校核轴的疲劳强度227.2 中间轴的结构设计及计算257.2.1 轴上的功率、转速和转矩、的计算257.2.2 求作用在齿轮上的力267.2.3 初步确定轴的最小直径267.2.4 轴的结构设计277.2.5 求轴上的载荷277.3 低速轴的结构设计及计算287.3.1 轴上的功率P3、转速N3和转矩T3的计算287.3.2 求作用在齿轮上的力287.3.3 初步确定轴的最小直径297.3.4 轴的结构设计307.3.5 求轴上的载荷317.3.6 按弯扭合成应力校核轴的强度337.3.7 精确校核轴的疲劳强度337.4
6、各轴轴承校核377.5连接部件设计计算397.5.1 键的选择397.5.2强度校核408 箱体的设计及计算419 减速器的润滑计算439.1 齿轮的润滑计算439.2 轴承的润滑计算4310 密封44参考文献45结束语461 设计任务书1.1 课程设计的设计内容设计带式运输机的传动机构，其传动转动装置图如下图-1所示。图1.1带式运输机的传动装置1.2 课程设计的原始数据已知条件：运输带的工作拉力：F=2500；运输带的工作速度：v=1.8m/s；卷筒直径：D=300mm；使用寿命：10年，每年工作日300天，单班制，每班8小时。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
7、误差为带速度的5%；工作情况：连续单向运转，工作载荷较平稳；制造情况：大批量生产。2 传动方案的拟定带式运输机的传动方案如下图所示1-电动机 2-联轴器 3-齿轮一 4-齿轮二 5-齿轮三 6-齿轮四7-皮带与电动相连的轴为0轴，齿轮一轴连1轴 中间轴为 2轴 齿轮三连3轴 3原动机的选择3.1 选择电动机的类型按照设计要求以及工作条件，选用一般Y型全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压为380V。3.2选择电动机的容量3.2.1工作机所需的有效功率电动机容量的选择。根据已知条件，工作机所需要的有效功率为（KW）式中： 工作机所需的有效功率（KW） 带的圆周力（N） V-带的工作速度3.2.2
8、 电动机的输出功率设:联轴器效率，（见参考资料【2】表3-3）；闭式圆柱齿轮传动效率（设齿轮精度为7级），=0.98（见参考资料【2】表3-3）；一对滚动轴承效率，=0.99（见参考资料【2】表3-3）； 输送机滚筒效率，=0.96（见参考资料【2】表3-3）；V带传动效率，=0.95（见参考资料【2】表3-3）；输送机滚筒轴（5轴）至输送带间的效率估算传动系统总效率为式中： 即传动系统的总效率为工作时，电动机所需的功率为（KW）由参考材料【2】表12-1可知，满足条件的Y系列三相交流异步电动机额定功率应取为7.5KW。3.3确定电动机的转速电动机转速的选择。根据已知条件，可得输送机工作转速为
9、 初选同步转速为1500的电动机，由参考材料【2】表12-1可知原动机的型号Y132M-4型。查参考资料2表12-1型号Y132M-4，额定功率为=7.5kw，满载转速为=1440。查参考材料【2】表12-1电动机中心高H=100。表3.1电动机数据电动机型号额定功率/KW满载转速/(r/min)堵转转速额定转速最大转矩额定转矩Y132M-47.514402.22.24 确定总传动比及分配各级传动比4.1传动装置的总传动比由参考资料【2】中式（3-5）可知，链式输送机传动系统的总传动比 为了便于两级圆柱齿轮减速器采用浸油润滑，当两级齿轮的配对材料相同，齿面硬度HBS350，齿宽系数相等时，考虑
10、齿面接触强度接近相等的条件，取高速级传动比为3.06。4.2 分配传动比高速级圆柱齿轮传动比低速级圆柱齿轮传动比：高速级圆锥齿轮传动比 ： 低速级圆柱齿轮传动比 ： 5 传动装置运动和动力参数的计算减速器传动装置中各轴由高速轴到低速轴依次编号为电动机0轴、轴、轴。5.1 各轴的转速传动系统各轴的转速，功率和转矩计算如下所示0轴(电动机轴)KW1轴（减速器高速轴） 2轴（减速器中间轴）3轴（减速器低速轴） 将5.1中的结果列入如下表 表5.1 运动和动力参数轴号功率P/KW转矩T/（Nm）转速n/（r/min）传动比i效率高速轴5.17734.3414403.060.9603中间轴轴4.9711
11、35.17351.224.100.9603低速轴轴4.77396.88114.786传动件的设计及计算6.1高速齿轮的计算6.1.1选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数1）选用直齿圆柱轮传动2）精度等级选7级精度3）材料选择，由参考资料【1】表10-1选择小齿轮材料为40（调质）,硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。4）选小齿轮齿数，大齿轮齿数 取。6.1.2按齿面接触强度设计由参考资料【1】中设计计算公式（10-9a）进行计算，即确定公式内的各计算数值1)试选载荷系数2)计算小齿轮传递的转矩3)由参考资料【1】表10-7选取齿宽系数4
12、)由参考资料【1】表10-6查得材料的弹性影响系数5)由参考资料【1】图10-21d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6)由参考资料【1】表10-13计算应力循环次数 7）由参考资料【1】表10-19取接触疲劳寿命系数 8）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数由参考资料【1】式（10-12）得（1）计算1）试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值。2）计算圆周速度v 3)计算齿宽b 4）计算齿宽与齿高比模数 齿高 5）计算载荷系数根据v=1.08,7级精度，由参考资料【1】图10-8查得动载荷系数直齿轮 由参考资料【1】表10-2查得使用系数 由参考资料【1】表10-4用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，由 参考资料【1】查图10-13得 故载荷系数 6）按实际的载荷系数校正所分度圆直径，由参考资料【1】式（10-10a）得7）计算模数 6.1.3按齿根弯曲强度设计由参考资料【1】式（10-5）得弯曲强度的设计公式为 确定公式内的各计算数值1）由参考资料【1】图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲疲劳强度极限。2）由参考资料【1】图10-18取弯曲疲劳寿命系数
