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1、 机械设计课程设计说明书课题名称： 带式运输机传动装置的设计 专业班级： 机械电子工程03班 学生学号： 1203120333 学生姓名： 学生成绩： 指导教师： 秦襄培 课题工作时间：2014年12月22日至 2015年1月 9日 武汉工程大学教务处 目 录摘要3一、 设计任务书铸造车间型砂输送机的传动装置4二、 传动装置总体设计61. 系统总体方案的确定62. 电动机的选择（Y系列三相交流异步电动机）83. 传动装置的总传动比及其分配10三 、传动零件的设计计算121. V带传动的设计计算122. 齿轮传动的设计计算16四、轴的设计计算241. 选择轴的材料及热处理242. 初估轴径243
2、. 轴的结构设计254. 减速器零件的位置尺寸29五、 润滑方式润滑油牌号及密封装置的选择31六、箱体及其附件的结构设计32七、 减速器的箱体的结构尺寸35 附：1.心得体会37 2.参考文献38摘要机械设计课程是培养学生机械设计能力技术基础课。课程设计则是机械设计课程重要的实践环节，其基本目的是： A 通过设计熟悉机器的具体操作，增强感性认识和社会适应能力，进一步巩固、 深化已学过的理论知识，提高综合运用所学知识发现问题、解决问题的能力。 B 学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计原理和过程。 C 对所学技能的训练，例如：计算、绘图、查阅设计资料和手册，运用标
3、准和规范等。 D 学会利用多种手段(工具)解决问题，如：在本设计中可选择CAD等制图工具。 E 了解减速器内部齿轮间的传动关系。关键字 减速箱 齿轮 轴 箱体 附件 设计一、设计任务书铸造车间型砂输送机的传动装置1. 设计题目：设计带式运输机的传动装置2. 带式运输机的工作原理3. 原始数据学号鼓轮直径D（mm）输送带速度v(m/s)输出转矩T(N.m)12031203284500.904004. 工作条件（已知条件）1) 工作环境：一般条件，通风良好；2) 载荷特性：连续工作、近于平稳、单向运转；3) 使用期限：8年，大修期3年，每日两班制工作；4) 卷筒效率：=0.96；5) 运输带允许速
4、度误差：5%；6) 生产规模：成批生产。5. 设计内容1) 设计传动方案；2) 设计减速器部件装配图（A1）；3) 绘制轴、齿轮零件图各一张（高速级从动齿轮、中间轴）；4) 编写设计计算说明书一份（约7000字）。二、传动装置总体设计1.系统总体方案的确定1) 系统总体方案：电动机传动系统执行机构2) 初选的三种方案如下:方案一：展开式两级圆柱齿轮方案二：同轴式两级圆柱齿轮方案三：分流式两级圆柱齿轮3) 系统方案的总体评价： 以上三种方案：方案一中一般采用斜齿轮，低速级也可采用直齿轮。总传动比较大，结构简单，应用最广。由于齿轮相对于轴承为不对称布置，因而沿齿宽载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度
5、。方案二中减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可大致相同。结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差，中间轴肩润滑较困难。方案三中一般为高速级分流，且常用斜齿轮，低速级可用直齿或人字齿轮。齿轮相对于轴承为对称布置，沿齿宽载荷分布较均匀。减速器结构较复杂。常用于大功率，变载荷场合。方案一结构简单、效率高、容易制造、使用寿命长、维护方便。由于电动机、减速器与滚筒并列，导致横向尺寸较大，机器不紧凑。但齿轮的位置不对称，高速级齿轮布置在远离转矩输入端，可使轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形部分地抵消，以减缓沿齿宽载荷分布有均匀的现象。总的来讲，该传动方案一满足工作机的性能要求，
6、适应工作条件、工作可靠，此外还有结构简单、尺寸紧凑、成本低、传动效率高等优点。2.电动机的选择（Y系列三相交流异步电动机）1) 电动机类型和结构型式选择最常用的的电动机是Y系列笼型三相异步交流电动机。其效率高、工作可靠、结构简单、维护方便、价格低，适用于不易燃、不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的场合。由于启动性较好，也适用于某些要求较高起动转矩的机械。2) 选择电机容量首先估计传动装置的总体传动范围：由卷筒的圆周速度V可计算卷筒的转速 nw=60x1000xv/D=60x1000x0.9/x35038工作机所需有效功率Pw=Tnw/9550=450x38/9550=1.6k从电动机到工作机主轴
7、之间的总效率=123n查表2-4知 , 联轴器的传动效率1=0.9，有2个V带传动效率2=0.9卷筒轴滑动轴承3=0.9，有个滚动轴承4=0.99，有 对圆柱齿轮传动5=0.9，有个卷筒效率6=0.9612232445=0.972.0.96.0.992.0.994.0.96=0.82卷筒轴的输出功率Tnw/9550=1.6kW故：P d=Pw/=2.00kW查表得：3) 选择电动机的转速选择电动机转速时式中：电动机转速可选范围 各级传动的传动比范围有表2-1查得V带传动常用传动比范围为2-4，圆柱齿轮传动比范围为3-6，其他的传动比都等于1，则电动机转速的可选范围为：nd=i1i22nw=68
8、45472r/min可见，同步转速为1000r/min、1500r/min的电动机均符合这里选择常用的同步转速为1500rpm和1000rpm两种4) 确定电动机型号由表20-1知，电动机型号相关表格如下方案号电动机型号额定功率Kw电动机转速r/min电动机质量Kg总传动比参考比价同步满载1Y102M-62.2100094045223.092Y100L1-42.2150014203432.531.87电动机型号对比表两个方案均可行，方案2电动机成本低，对选定的传动方案传动比也适中，故选方案2.选定电动机型号为Y100L1-4，其它主要参数列于下表电动机型号额定功率Kw电动机转速中心高mm外伸轴
9、径mm轴外伸长度mm同步满载Y100L1-42.21500142010028602. 传动装置的总传动比及其分配1) 计算总传动比：i 总=nm/nw=1420/38=37.372) 各级传动比的分配传动比选取见表2-1，V带传动常用传动比范围为2-4，圆柱齿轮传动比范围为3-6，对于展开式两级圆柱齿轮减速器，为了使两级的大齿轮有相似的浸油深度，高速级传动比i2和低速级传动比i3可按照下列方法分配:取V带传动比i1=2.7,i2=1.3*i3则减速器的总传动比为i=i总/i1=37.37/2.7=13.84双级圆柱齿轮高速级传动比i12=1.3i=1.3x13.84=4.24双级圆柱齿轮低速级
10、传动比i34=i/i12=13.84/4.24=3.263) 各轴的转速n电动机转轴转速:n0=nm =1420r/min高速轴：n 1=n0/i1=1420/2.7=525.93r/min中间轴：n2=n1/i12 =525.93/4.24=124.04r/min低速轴：n3=n2/n34 =124.04/3.26=38.05r/min卷筒轴：n4=n3 =38.05r/min4) 各轴输入功率P电动机：Ped=3kW 高速轴: P1=P01=2.7x0.96=2.11kW中间轴: P2=P123=2.11x0.99x0.97x0.96=2.03kW低速轴: P3=P223=2.03x0.9
11、9x0.97x0.96=1.95kW5) 各轴输入转矩T电动机转轴: T0=9950P0/n0=14.80N.m高速轴： T1=9550P1/n1=38.09N.m中间轴： T2=9550P2/n2=156.29N.m低速轴： T3=9550P3/n3=489.42N.m将以上计算结果整理后列于下表：项目转速功率转矩（N.m）传动比效率电动机轴14202.214.082.74.243.260.960.96030.9603高速轴I5302.1138.09中间轴II1242.23156.29低速轴III381.95489.42各个轴计算结果表三、传动零件的设计计算1. V带传动的设计计算1) 已知
12、条件 设计此V带传动h时，已知条件有带传动的工作条件；传递的额定功率；小带轮转速；大带轮转速。设计内容包括选择带的型号；确定基准长度、根数、中心距、基准直径以及结构尺寸；初拉力和压轴力。2) 设计步骤传动带初选为普通V带传动 确定计算功率P为所需传递的额定功率就是电动机额定功率此输送机每日两班制就是工作16小时，且工作载荷平稳。由课本P156表8-8查得，工作情况系数=1.2则=1.2*2.2=2.64kw 选择V带型号小带轮转速即电动机满载转速=1420r/min根据=1.2*3=3.6kw和=1420r/min查图8-9，选取带型为A型。 确定带轮的基准直径，并验算带速度v根据V带的带型和电动机的中心高100mm,查表8-9选取小带轮的基准直径=100mm验算带速=3.14*90*1420/60000=7.44m/s因为带速不宜过高，一般在5m/sv120 计算带的根数z查表8-4插值得P0=1.05kw查表8-
