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1、I机械设计课程设计机械设计课程设计说明书设计内容( ZL-18 ) 专 业 ： 机械设计制造及其自动化 班 级 ： 1201班 姓 名 ： 闫佳荣 学 号 ： 20121804141 指导老师 ： 马利云 吕梁学院学院 矿业工程系完成时间 ： 年 月 日I 2012 级 机械设计制造及其自动化 专业机械设计课程设计任务书学生姓名： 闫佳荣 班级： 1201班 学号： 20121804141 一、设计题目：设计一用于带式运输机上的减速器二、给定数据及要求已知条件：运输带工作拉力F= 44000 N；运输带工作速度v= 0.26 m/s（允许运输带速度误差为5%）；滚筒直径D= 450 mm；两班
2、制，连续单向运转，载荷轻微冲击；工作年限5年；环境最高温度350C；小批量生产。三、 应完成的工作1. 减速器装配图1张；2. 零件工作图24张；3. 设计说明书1份。系主任：宋要斌 教研室负责人：马利云 指导教师：马利云发题日期 2014年5月29日完成日期目 录第一章 机械传动装置的总体设计1 1.1 选择电动机1 1.1.1 电动机类型的选择11.1.2 电动机容量的选择21.1.3 电动机转速的选择21.2 传动比的分配2 1.3传动系统的运动和动力参数计算2 1.3.1各轴的转速、功率和扭矩计算21.3.2各轴的运动参数表2 第二章 V带传动的设计3 2.1 V带的参数设计3 2.2
3、 V带的主要参数表4 第三章 齿轮的设计5 3.1齿轮传动设计5 3.1.1齿轮参数设计5 3.1.2齿轮的主要参数表6第四章 轴的设计7 4.1高速轴（输入轴）的设计7 4.1.1材料的选择和热处理7 4.1.2估算轴的最小直径8 4.1.3轴的寿命校核84.2中间轴的设计8 4.2.1材料的选择和热处理9 4.2.2轴的最小直径的确定9 4.2.3轴的结构设计并绘制结构草图10 4.4从动轴的校核13 4.4.1大齿轮受力计算13 4.4.2按扭转和弯曲组合变形条件进行校核计算13 第五章 键和滚动轴承设计与校核14 5.1 键的选择和参数15 5.2 轴承的选择16第六章 铸铁箱体的结构
4、尺寸18 第七章 联轴器的选择19 第八章 润滑方式的确定19 设计小结20 参考文献20 附录设计计算内容结果第一章 机械传动装置的总体设计1.1选择电动机计算滚筒的转速带式输送机的传动方案示意图见设计任务书。滚筒的直径和工作带的带速已知滚筒转速计算如下：1.1.1电动机类型的选择因考虑带式输送机需要较大的转矩，而对转速要求不高，故选择电动机的步骤如下：选择电动机的类型因考虑工作条件为空载启动、单向连续运转、载荷平稳，所以选择三相异步电动机，封闭自扇冷式结构，380，系列，同步转速确定。（同步转速为1500或1000）计算传动装置的总效率（参考手册P78）1传动装置的结构简图如设计任务书图。
5、总效率的计算如下：0.881其中：带的传动的效率（0.96）； 一对滚动轴承的效率（0.99）； 闭式齿轮传动效率；（0.98） 弹性柱销联轴器的效率（0.995）； 滚筒的效率（0.96）。确定所需电机的功率11.44 （kW）13工作机实际需要的输入功率，kW，为工作机实际需要的电动机输入功率，kW。.确定电机的型号所选电动机的额定功率应该等于或稍大于工作要求的功率。滚筒的转速为： 设计计算内容结果因为滚筒的转速。拟选择同步转速系列的电动机，由表12-1【2】 （2表示参考文献2，所使用机械设计课程设计手册）选择系列三相电动机186 6 型，其额定功率为15 ,满载转速。1.2 传动比的分
6、配1.2.1总传动比的计算 881.2.2各级传动比的分配根据表2-2.1和各级传动间的尺寸协调、结构均匀，满足，所以带和减速器分配如下： 24，最大是7；3 5，最大为8，并且最好使得齿数互质。1.3传动系统的运动和动力参数的计算1.3.1各轴的转速计算根据总的传动比及各级传动比的分配，计算各轴的转速如下：电机：； 减速器高速轴：；减速器低速轴：；滚筒的转速：1.3.2各轴的输入功率和转矩表3-1 各轴的输入功率和转矩功率（KW）转矩(NM)电机=15KW=128NM高速轴=14.4KW=577.5NM低速轴=13.97KW=3473.7NM电机型号为：180 6型;额定功率为:15 ;满载
7、转速：。总传动比：88各级传动比分配：3 4设计计算内容结果第二章 V带传动的设计2.1 V带的参数设计 电机传动形式的选择从传动的形式和经济效性考虑，确定由电动机传动带，所以带轮的小带轮转速。 计算功率并选取带型号根据工况确定工况系数工作班制为2班制 工作时间16小时载荷平稳根据表8-31查得 1.2 ，故 根据18 kW和小带轮转速 206 r/min，由图7-11可知，可取 C 型和 V 型分别计算，最后择优选用。本设计为减少带的根数，现取 C 型带。 确定带轮的基准直径与带速验算根据所选电机的型号可知，电机中心高为 7 ，又传动比确定为 4.7 ，所以小带轮的直径取为 200 。根据小
8、带轮的直径，确定大带轮的直径，滑动率为0.015 1 大带轮的直径 940由表7-7 取 1000 。此时从动轮实际转速合适。根据公式：符合设计要求： 初定中心矩 2现根据结构要求，取 1200 mm 初算带的基准长度确定带的截型：带的带型为 C 型确定小带轮直径:大带轮直径（半径一般小于减速器中心高）:设计计算内容结果 4418 mm由表811，选取带的基准长度 4500 mm。 实际中心矩和小带轮包角 中心矩可调整，则 1241mm小带轮包角： 143.06 ，大于1200，能满足要求。 单根V带所能传递的功率和增量 根据970r/min和200mm查表731，用插值法求得3.86kW。已
9、知 C 型V带，小带轮转速 970 r/min，传动比4.7 ，查表741得： 0.83 kW。计算V带的根数 由表781查得 0.92 ；由表721查得 1.04 ，故4取z 4 根。所采用得V带为 。作用在带轮轴上的力 由式（817）1求单根V带的张紧力 1 查表711 得q0.30kg/m， 335.25 N 所以作用在轴上的力为2227.12 N带传动的中心距为：1200确定V带的根数：Z4设计计算内容结果第三章 齿轮的设计3.1齿轮的参数设计选择齿轮材料、确定许用接触应力根据工作要求，采用齿面硬度350HBS。小齿轮选用45钢，调质，硬度为260HBS；小齿轮选用45钢，调质，硬度为
10、220HBS；由表951的公式，可确定许用接触应力：小齿轮3800.7HBS3800.7260562MPa大齿轮3800.7HBS3800.7220534MPa选择齿数和齿宽系数由于减速器是闭式传动，可选取 1.0 ,考虑加工和制造方便，取齿宽系数 0.8 。 确定载荷系数 因齿轮相对轴承对称布置，且载荷角平稳，故取 1.25 。 计算中心距 354.3 mm 选择齿数并确定模数取（20，40），则 145.7 146。与互质。4.0184mm取标准模数（表911），4 mm。 齿轮几何尺寸计算小齿轮分度圆直径及齿顶圆直径大齿轮分度圆直径及齿顶圆直径中心距：354 mm 4 mm 124 mm
11、 132 mm 584 mm 592 mm 354mm 104 mm 99 mm圆整为整数齿轮精度等级：8设计计算内容结果大齿轮宽度 99.2 99 mm小齿轮宽度 因小齿轮齿面硬度高，为补偿装配误差，避免工作时在大齿轮齿面上造成压痕，一般应比宽些，取 5 104 mm 确定齿轮精度等级 齿轮圆周速度 根据工作要求和圆周速度，由表9-31选用 8 级精度。 齿轮弯曲强度验算1、确定许用弯曲应力根据表9-7【1】查得 2、查齿形系数，比较小齿轮 31 ，由表9-61查得 2.52 ；小齿轮 146 ，由表9-61查得 2.174 。 0.01721 0.01547 验算弯曲应力 计算时应以齿宽带
12、入，则 159 MPa192 MPa，安全。或 146 MPa184 MPa，安全。设计计算内容结果第四章 轴的设计4.1减速器高速轴的设计选取轴的材料因为该轴无特殊要求且精度要求较，所以选取45钢， （热处理），由表14-21查得112估算最小轴径按扭转强度式估算最小轴径 由于V带轮配合段直径处有一键槽，应增大3%按轴的标准调整 30 高速轴的结构设计、受力分析及强度校验根据带轮的大小，初选轴承为62 06 型，则高速轴基本尺寸如图所示：1高速轴设计： 材料：选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取 C=10 各轴段直径的确定：根据课本第230页式14-2得： 又因为装小带轮的电动机轴径，又因为高速轴第一段轴径装配大带轮，且所以查手册第9页表1-16取。L1=1.75d1-3=60。因为大带
