《机械设计课程设计说明书带式运输机传动装置设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计课程设计说明书带式运输机传动装置设计（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书目 录摘要1一、设计任务书2二、传动方案的拟定3三、电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算4四、传动零件的设计计算10五、轴的计算19六、键联接的选择和计算39七、滚动轴承的选择和计算41八、联轴器的选择43九、减速器的技术特性44十、技术要求44总结45 参考文献46 摘 要机械设计课程设计主要是培养理论联系实际的设计思。本次设计包括的主要内容有：决定传动装置的总体设计方案；选择电动机；计算传动装置的运动和动力参数；传动零件、轴的设计计算；轴承、联接件、润滑密封和联轴器及校验计算；机体结构及其附件的设计；绘制装配图及零件工作图；编写计算说明书以
2、及进行设计答辩。设计的一般过程为：首先明确设计任务，制定设计任务书；其次，提供方案并进行评价；再次，按照选定的方案进行各零部件的总体布置，运动学和零件工作能力计算，结构设计和绘制总体设计图；然后，根据总体设计的结果，考虑结构工艺性等要求，绘出零件工作图；然后，审核图纸；最后，整理设计文件，编写说明书。一、 设计任务书1 总体布置简图 如右图所示 2工作条件：使用年限为15年，（每 年 工 作300天），两班 制，带式运输机工作平稳，转向不变。 3原始数据运输带曳引力F（N）：1900运输带速度V（m/s）：1.6滚筒直径D (mm)：350 4设计内容（1）电动机的选择与运动参数计算（2）传动
3、装置的设计计算（3）轴的设计（4）滚动轴承的选择与校核（5）键的选择和校核（6）联轴器的选择（7）装配图、零件图的绘制（8）编写设计计算说明书 5设计任务（1）减速器总装配图一张（2）低速轴、闷盖零件图各一张（3）设计说明书一份 6设计进度（1）第一阶段：总体计算和传动件参数计算（2）第二阶段：轴与轴系零件的设计（3）第三阶段：轴、轴承、键及联轴器的校核及草图绘制（4）第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的46二、 传动方案的拟定机器一般由原动机，传动机，工作机组成。传动装置在原动机和工作机之间传递运动和动力，并藉以改变运动的形式、速度大小和转矩大小。传动装置一般包括传动件（齿轮传动、带
4、传动、链传动等）和支承件（轴、轴承、机体等）两部分。它的重量和成本在机器中占很大比重，其性能和质量对机器的工作影响也很大。对于本机器，初步选择原动机为三相异步电动机，根据任务书的要求，要求本机器的承载能力速度范围大、传动比恒定、外廓尺寸小、工作可靠、效率高、寿命长。根据参考书1第7页常见机械传动的主要性能满足圆柱齿轮传动要求。电机转速一般很高，因此需要的传动比较大，根据初步计算, 传动比稍大于12、传递的功率略大于4KW远小于750KW、速度在要求的7级精度之内。对圆柱齿轮传动，为了使结构尺寸和重量较小，当减速比时，宜采用二级以上的传动形式。根据参考书1第7页常见机械传动的主要性能二级齿轮减速
5、器传动比范围为：，满足要求。因此采用二级圆柱齿轮传动减速器。在没有特殊要求的情况下，一般采用卧式减速器。对二级齿轮减速器由传递功率大小和轴线布置要求来决定采用展开式、分流式和同轴式布置。考虑到结构的简单性、传递功率不大、齿轮相对于轴承布置的不对称性等因素，根据参考书1第8页表2 减速器的主要类型和特点选择采用二级展开式圆柱齿轮减速器。减速器的输入输出端通过联轴器分别与电动机和滚筒主轴联接，由于本减速器传递的速度较大，所以初选弹性连轴器。轴由轴承支撑，一般采用滚动轴承，考虑到本机器用的直齿圆柱齿轮，无轴向力的作用，初选深沟球轴承。为了便于装配，齿轮减速器的机体采用沿齿轮轴线水平剖分的结构。综上所
6、述，传动方案总体布局如图一所示：III轴II轴I轴 图一计 算 及 说 明结 果三、 电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算1、 电动机类型和结构形式的选择：由于直流电动机需要直流电源，结构较复杂，价格较高，维护比较不便，因此选择交流电动机。我国新设计的Y系列三相笼型异步电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单、工作可靠、价格低廉，维护方便，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体和无特殊要求的机械上，如金属切削机床、运输机、风机、搅拌机等，由于起动性能较好，也适用于某些要求起动转矩较高的机械，如压缩机等。由于Y系列三相笼型异步电动机有如此多有优点，且符合此减速器设计要求，因此选择Y系
7、列三相鼠笼式异步电动机。2、 选择电动机容量：电动机的容量主要根据电动机运行时的发热条件来决定。本次设计的运输机是不变载荷下长期连续运行的机械，只要所选电动机的额定功率等于或稍大于所需的电动机工作功率，即，电动机不会过热，不必较验发热和起动力矩。（1） 工作机所需功率：工作机所需功率可由工作机的工作阻力，工作机卷筒的线速度求得，即根据公式(2)：则， 传动装置的总效率,应为组成传动装置的各部分运动副效率之乘积，即公式(5)：其中：表示：滚动轴承效率，取0.98；表示：齿轮传动副的效率，取0.97(查参考书1第7页表一常见机械传动的主要性能)；表示：弹性连轴器的传动效率，取0.99表示：卷筒的效
8、率，取0.96所以： （2） 如图一所示的带式运输机，其电动机所需的工作功率根据公式(1)有：则有：3、 确定电动机转速：卷筒工作转速可根据如下公式计算：即：根据参考书1第7页表一常见机械传动的主要性能，二级圆柱齿轮减速器传动比的范围为，故电动机转速的可选范围根据公式（6）有：根据容量和转速,查出有三种传动比方案，如表一：表一方案电动机型号额定功率电动机转速电动机重量参考价格元转动装置的传动比同步转速满载转速总传动比V带传动减速器1Y112M-4415001440470230125.653.535.902Y132M1-64100096073035083.772.529.923Y160M1-84
9、750720118050062.832.825.13综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格减速器的传动比，可见第二方案比较合适，因此选择电动机型号为Y136M1-6，其主要性能如表二：表二型号额定功率kW满载时转速r/min电流(380V时)A效率功率因素Y132M1-649609.4840.776.52.02Y132M1-6电动机的外形和安装尺寸如表三：表三中心高H外形尺寸L（AC/2+AD）HD底脚安装尺寸AB地肢螺栓孔直径K轴伸尺寸DE装键部位尺寸FGD1325153453152161781228801041注：表中尺寸单位均为mm。4、 确定传动装置的总传动比和分配传动比传动装置的
10、总传动比为选定的电动机满载转速和工作机主轴转速之比即公式（7）：其中：选定的电动机Y132M1-6满载转速960r/min；：卷筒工作主轴转速，即告78.09r/min；则有：因为本机器只有齿轮减速器，无其它的传动装置，所以减速器的传动比就等于总传动比即：展开式二级圆柱齿轮减速器，主要考虑满足浸没润滑的要求，为使两极大齿轮的直径相近，按照经验一般取高速级传动比为低速级传动比的1.31.4倍，即：为使两极大齿轮的直径相近，本次设计取。根据总传动比为各级传动比的连乘积，即公式（8）：由公式(6)、（7）联立，带入数据：得： ；5、 计算传动装置的运动和动力参数按照由电动机轴到工作机运动传递路线推算
11、。得各轴的运动和动力参数。（1） 各轴转速I轴根据公式（9）： 式中：为电动机满载转速；为电动机至一轴的传动比，因为中间由联轴器连接，所以；代入数据则有：II轴根据公式（10）：代入数据 III轴根据公式（11）：代入数据 卷筒轴： 式中：为III轴至卷筒轴的传动比，因为它们之间直接由联轴器连接，所以，代入数据则有：（2） 各轴输入功率I轴根据公式（12）： kW式中：为电动机至I轴的传递效率；则；代入数据则有：kWII轴根据公式（13）：kW式中：为I轴至II轴的传递效率；则代入数据则有：kWIII轴根据公式（14）：kW式中：为II轴至III轴的传递效率；则代入数据则有：kW卷筒轴：kW式
12、中：为III轴至卷筒轴的传递效率；则代入数据则有：kW（3） 各轴输出功率IIII轴的输出功率分别为输入功率乘轴承效率.98，则有：I轴：kW；II轴：kW；III轴：kW。（4） 各轴输入转矩电动机主轴输出转矩根据公式（17）：代入数据则有：IIII轴的输入转矩：I轴根据公式（18）：代入数据则有：II轴根据公式（19）： 代入数据则有：III轴根据公式（20）： 代入数据则有：卷筒轴的输入转矩：代入数据则有：（5） 各轴的输出转矩IIII轴的输出转矩分别为输入转矩乘轴承效率0.98，则有：I轴：；II轴：；III轴：。工作机的动力和运动参数整理如表四：表四轴名效率 转矩 转速 传动比效率输
13、入输出输入输出电机轴5.0450.149601.000.97I轴4.894.7948.6547.6779604.000.95II轴4.654.56184.99181.292403.070.95III轴4.424.33539.86529.0678.181.000.97卷筒轴4.294.2523.77513.2978.186、 工作机的阻力矩工作机的阻力矩可由工作机的工作效率公式和速度公式求得：根据工作机的效率公式(2)：又根据公式(4)： 再根据： 推出： 四、 传动零件的设计计算(一) 高速级传动零件的设计计算1. 选择齿轮齿型、精度等级、材料及齿数1) 按图一所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮2) 运输机为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度3) 材料选择，根据表101选：小齿轮材料为45钢
