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1、机械设计课程设计计皆算说明书设计题目：带式运输机传动装置设计者：陈劲军指导老师杨金勇设计时间：2010年1月设计单位：中国矿业大学目录一 课程设计任务书 2二 设计要求 2三 设计步骤 21. 传动装置总体设计方案 22. 电动机的选择33. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 44. 齿轮的设计 65. 滚动轴承和传动轴的设计8附：两根轴的装配草图166. 键联接设计187. 箱体结构的设计198. 润滑密封设计 20四 设计小结 20五参考资料一 课程设计任务书课程设计题目：设计带式运输机传动装置（简图如下）it_nrltr ”卢i -i-1 输送带2 滚筒3联轴器4减速器5V带传动6电动
2、机1. 设计条件：1）机器功用由输送带运送物料，如：沙石，砖，煤炭，谷物等;2）工作情况 单项运输，载荷轻度振动，环境温度不超过40C；3）运动要求输送带运动速度误差不超过7%；4）使用寿命8年，每年350天，每天8小时；5）检修周期一年小修，三年大修；6）生产厂型 中小型机械制造厂；7）生产批量 单件小批量生产；2.原始数据:运送带工作拉力F/KN运输带工作速度v/（m/s）卷筒直径D/mm51.2190二.设计要求1减速器装配图一张。（三视图，A1图纸）2绘制轴、齿轮零件图各一张。（A3图纸）3.设计计算说明书一份。三.设计步骤1. 传动装置总体设计方案1）外传动机构为V带传动。2）减速器
3、为一级展开式圆柱齿轮减速器。3）方案简图如下图：1输送带；2滚筒；3联轴器；4减速器；5V带传动；6电动机4）该方案的优缺点：该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V 带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以 采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减 速器部分一级圆柱齿轮减速，这是一级减速器中应用最广泛的一种。原动机部分 为Y系列三相交流 异步电动机。总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求， 适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。2、电动机的选择1）选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用Y系
4、列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结 构，电压380V。2）选择电动机的容量工作机的有效功率为P = Fv = 6kww从电动机到工作机传送带间的总效率为3耳 =耳 耳 耳 耳 耳E 12345由机械设计课程上机与设计表9-1可知V带传动效率0.96“ 2 :滚动轴承效率0.99 （球轴承）齿轮传动效率 0.97 （ 7级精度一般齿轮传动） 联轴器传动效率 0.99（弹性联轴器）卷筒传动效率 0.96所以电动机所需工作功率为0.86 = 6.98kw3）确定电动机转速按表5-1推荐的传动比合理范围，一级圆柱齿轮减速器传动比i二18 s而工作机卷筒轴的转速为v1.2n =w兀D沁 2rad /
5、 s兀 x 0.19所以电动机转速的可选范围为:=i nsw=（1 8） x 120 r min=（120 960） r/min综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定 选用同步转速为750门min的电动机。根据电动机类型、容量和转速，由机械设计课程上机与设计表16-2选定电动机型号为Y160L-8。其主要性能如下表：电动机型号额定功率/kw满载转速/（r/min）启动转矩最大转矩额定转矩额定转矩Y160L-87.57202.02.03计算传动装置的总传动比is并分配传动比总传动比i s为n 720i =k =工 n120w(2).分配传动比i =i i工
6、i ii考虑润滑条件等因素，初定i = 2Ii =3II1) .各轴的转速错误!未找到引用源。轴错误!未找到引用源。轴错误!未找到引用源。轴=n = 720 r minmnn =360 r mininn = ii q 120 r miniii iii卷筒轴n = n = 120 r minw iii2).各轴的输入功率卷筒轴错误!未找到引用源。轴错误!未找到引用源。轴错误!未找到引用源。轴P = P H H卷 iii 4 23).各轴的输入转矩P = P = 6.98 kwidP = Pnn = 6.63kwii i 1 2P = P 耳耳=6.37 kwiii ii 3 2= 6.24 kw
7、电动机轴的输出转矩Td为:PT = 9.55 x 10 6 x ddnm955 X 10 6 X = 9.26 X 10 4 mm错误!未找到引用源。轴T = T = 9.26 x 10 4 N - mm id错误!未找到引用源。轴T = T耳耳 i = 1.76 x105 N - mmii i 1 2 i错误!未找到引用源。轴Tm = $3耳2II = 5.7 x 105 N -mm 卷筒轴 T卷=Ed = 4.97 x 105 N mm将上述计算结果汇总与下表，以备查用轴名功率P/kw转矩T/(Nmm)错误！ 未找 到引 用源。轴6.989.26 x 104错误！ 未找 到引 用源。轴6.
8、631.76 x 105错误！ 未找 到引 用源。轴6.375.07 x 105卷筒轴6.244.97 x 105转速 n/(r/min)传动比i效率耳72020.9536030.9612010.981204.齿轮的设计1）选定材料及确定许用应力（1）按简图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。（2）材料选择。由机械设计基础表 11-1 选择小齿轮材料为 45 钢（调质），硬度为280HBS, c= 600MPa , c = 450MPa，大齿轮为45钢（正火），硬度H lim1FE为 240HBS，c= 380MPa , c = 320MPa ,二者材料硬度差为 60HBS。H lim1FE
9、由机械设计基础表11-5，取S = 1.25，S二1.6，HFQ = Himl =hi S 1.25H = Hlim2 =H2 S 1.25HQ = fei = 450 MPa = 281.25MPa fi S 1.6FQ = FE2 = 320 MPa = 200MPa F2 S 1.6F2）按齿面接触强度设计设齿轮按7既精度制造，取载荷系数为1.3。齿宽系数d = 8 （机械设计基 础表 11-6）小齿轮上的转矩95.5x105Pn295.5x 105 x 6.63360=1.76 x 105 N - mm取Z=188（机械设计基础表11-4）如一一ZF 一Z12 X 5 176 6 10
10、5 3 + 1导0.83480=90mm齿数取 z = 25，则 z = 3 x z = 751 2 1模数 m =d 90= mm z 251= 3.6mm齿宽 b = O d = 0.8 x 90mm = 72mm 取 b = 80mm, b = 75mm, d 112按机械设计基础表4-1取m=3.75mm，实际的d = zxm = 25x3.75=93.75mm1d2=75x3.75mm=281.25mm中心距a =宁沖 + 澈25 mm = 187.5mm23）验算齿轮弯曲强度齿形系数（由机械设计基础图 11-8 和图 11-9可得）Y = 2.75 ， Y =1.6Fa1Sa1Y
11、= 2.26 , Y = 1.75Fa2Sa 2校验：2KT YYG =1 Fa1 SalF1bm2 z12xl.3xl.76X105 X 2.75xl.672 x 3.752 x 25MPa = 79.5MPa Q =F1281.25MPaY Y2.26 x1.75gfo2 = 79.5xMPa = 71.45MPa Q = 200MPaF2 F1 Y Y2.75 x1.6F2Fa1 Sa1校验合格4）计算齿轮圆周速度v兀d n兀 x 90 x 360 一 /v = 1.7m/ s60 x 100060 x 10005）齿顶高、齿根高和齿高等计算h = 2.25 m = 2.25 x 3.7
12、5mm = 8.4375 mmh 二 h*m = 3.75mmaah =（h* + c*）m 二（1 + 0.25） x 3.75mm 二 4.6875mm fa6）基圆直径d = d cos0 = 72cos20 = 67.7mm, d = d cos0 = 360cos20 = 338.3mm 1 1 2 2汇总计算结果如下表：小齿轮(mm)大齿轮(mm)分度圆直径d93.75281.25齿顶咼ha3.753.75齿根咼df4.68754.6875齿全高h8.43758.4375齿顶圆直径da101.25288.75齿根圆直径df84.375271.875基圆直径db88.1264.3中心
13、距a187.5传动比i35. 滚动轴承和传动轴的设计(一).高速轴的设计I 输在轴上的功率P、转速n和转矩THHH由上可知：P - 6.63kw n - 360 r/min T = 1.76 x 105 N - mm11，11，11II 求作用在齿轮上的力因已知高速小齿轮的分度圆直径d1 - zxm - 25x 3.75 - 93.75mm圆周力：Ft =牛=18773N1径向力：F Ftana 1877.3xtan20oN 683.3Nrt轴向力: F -0aIII.初步确定轴的最小直径材料为45钢，正火处理。根据机械设计基础表14-2，取C - 110，于 是d - C 耸-1103mm - 29.05mm ,由于 键槽的 影响，故min n
