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1、（机械设计课程设计）设计说明书 （带式输送机） 起止日期： 2010 年 12 月 20 日 至 2011 年 1 月 8 日学生姓名 班级学号成绩指导教师(签字)机械工程学院2011年 1 月 8 日目 录机械设计基础课程设计任务书.1一、传动方案的拟定及说明.3二、电动机的选择.3三、计算传动装置的运动和动力参数.4四、传动件的设计计算.6五、轴的设计计算.15六、滚动轴承的选择及计算.23七、键联接的选择及校核计算.26八、高速轴的疲劳强度校核.27九、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择.30十、润滑与密封方式的选择、润滑剂的选择.31十一.心得体会. . .32十二.参考资料目录
2、. . 33XX大学课程设计任务书20102011 学年第 1 学期 学院（系、部） 专业 班级课程名称： 机械设计课程设计 设计题目： 带式传动输送机 完成期限：自 2010 年 12月 20 日至 2011 年 1 月 8 日共 3 周内容及任务一、设计的主要技术参数1：输送带最大有效拉力：F=700N2:带速：V=2.5m/s3:滚筒直径：D=320mm二、设计任务三、设计工作量1:机械装置总体方案设计，传动零部件设计2机械装置主要零部件装配图3机械设计说明书进度安排起止日期工作内容2010年12月20日方案拟定，电机选择2010年12月22日设计计算2010年12月30日装配图零件图2
3、010年1 月8日修改于装订主要参考资料1 孙桓, 陈作模. 机械原理M. 北京：高等教育出版社，2001.22 濮良贵, 纪名刚. 机械设计M. 北京：高等教育出版社，2001.3 王昆, 何小柏, 汪信远. 机械设计/机械设计基础课程设计M. 北京：高等教育出版社，1995.4 机械制图、机械设计手册等书籍。指导教师（签字）： 年 月 日系（教研室）主任（签字）： 年 月 日题目名称带式运输机传动装置学生学院专业班级姓 名学 号一、课程设计的内容设计一带式运输机传动装置（见 图1）。设计内容应包括：传动装置的总体设计；传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算和选择；减速器装配图和零件工作图设
4、计；设计计算说明书的编写。图2为参考传动方案。二、课程设计的要求与数据已知条件： 1运输带工作拉力： F = 700 kN； 2运输带工作速度： v = 2.5 m/s； 3卷筒直径： D = 320 mm； 4使用寿命： 8年； 5工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳； 6制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量。三、课程设计应完成的工作1减速器装配图1张； 2零件工作图 2张（轴、齿轮各1张）；3设计说明书 1份。：- 2 -设计计算及说明结果一、传动方案的拟定及说明传动方案给定为三级减速器（包含带轮减速和两级圆柱齿轮传动减速），说明如下：为了估计传动装置的总传动比范围，以便选择合
5、适的传动机构和拟定传动方案，可先由已知条件计算其驱动卷筒的转速，即初步选定同步转速为1500r/min，1000r/min的电动机，根据任务书得传动比为9-25二、电动机选择1电动机类型和结构型式2电动机容量1) 卷筒轴的输出功率 由表12-1可知，对额定功率为4kw的电动机型号分为Y100L1-4或Y112M-6方案号同步转速满载转速额定功率外伸轴径轴外伸长1150014302.22860210009402.22860通过对上述两钟方案的比较可以看出：方案1选用的电动机转速高，总传动比为9.58满足任务书的要求。故方案1比较合理。2) 电动机输出功率d 传动装置的总效率 式中，为从电动机至卷
6、筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由参考书1表2-4查得：弹性联轴器；闭式圆柱齿轮传动效率；一对滚动轴承效率输送机滚动效率估算传动系统的总效率为：式子中：= =0.99= 所以：=0.8204故 3电动机额定功率由1表20-1选取电动机额定功率4电动机的转速为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。由任务书中推荐减速装置传动比范围，则。选定电动机的型号为Y132S2-2。主要性能如下表：电机型号额定功率满载转速起运转矩最大转矩Y100L1-42.21KW1430r/min2.22.35、计算传动装置的总传动比并分配传动比1）、因为总传动比为9.58（符合2434）2)、分配传动比 二
7、级减速器中：高速级齿轮传动比i低速级齿轮传动比三、计算传动装置的运动和动力参数1各轴转速减速器传动装置各轴从高速轴至低速轴依次编号为：轴、轴、轴。各轴转速为：2各轴输入功率按电动机所需功率计算各轴输入功率，即3各轴输入转矩T(Nm)将计算结果汇总列表备用。项目电动机高速轴中间轴低速轴N转速（r/min）14301430105.21149.25P 功率（kW）2.22.1782.07041.9681转矩T(Nm)14.6914.545448.794125.93i传动比13.532.722、齿轮传动设计 选择斜齿圆柱齿轮先设计高速级齿轮传动1）、选择材料热处理方式根据工作条件与已知条件知减速器采用
8、闭式软齿面计算说明(HB=350HBS),8级精度,查表10-1得小齿轮 40Cr 调质处理 HB1=280HBS 大齿轮 45钢 调质处理 HB2=240HBS2)、按齿面接触强度计算:取小齿轮=24，则=，=243.529=84.7，取=84并初步选定14确定公式中的各计算数值a.因为齿轮分布非对称，载荷比较平稳综合选择Kt=1.6b.由图10-30选取区域系数Zh=2.433c.由图10-26查得=0.78, ,则d.计算小齿轮的转矩:。确定需用接触应力e.由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPaf.由图10-2查得小齿轮的接触疲劳强度极限 因软齿面闭式传动常因点蚀而失效
9、,故先按齿面接触强度设计公式确定传动的尺寸,然后验算轮齿的弯曲强度,查表9-5得齿轮接触应力=600MPa大齿轮的为=550MPah.由式10-13计算应力循环次数i.由图10-19取接触疲劳寿命系数=0.82 =0.87 =/S=492Mpa= /S=487.5 Mpa=(+)/2=485.25 Mpa=32.043）、计算（1）计算圆周速度:V=n1/60000=2.40m/s （2)计算齿宽B及模数B=d=1X32.04mm=32.04mm=cos/=1.29mmH=2.25=2.905mmB/H=32.04/2.905=11.029（3）、计算纵向重合度=0.318dtan=1.904
10、（4）、计算载荷系数由表10-8.10-4.10-13.10-3分别查得:故载荷系数（5）、按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式1010a 得 =32.726（6）、计算模数 = Cos/Z1=1.32mm4）、按齿根弯曲强度设计由式10-17(1)、计算载荷系数:(2)、根据纵向重合度=1.904,从图10-28查得螺旋角影响系数(3)、计算当量齿数齿形系数 ，（4）、由1图10-5查得由表10-5 查得由图10-20C但得=500 MPa =380 MPa由图10-18取弯曲疲劳极限=0.81,=0.84计算弯曲疲劳应力:取安全系数S=1.4,由10-12得:=/S=289.29 M
11、Pa=/S=300 MPa（5）、计算大小齿轮的，并比较 且，故应将代入1式（11-15）计算。（6）、计算法向模数对比计算结果,为同时满足接触疲劳强度,则需按分度圆直径=32.726mm来计算应有的数,于是有:取1.25mm；（7）、则，故取=25.则=88.25，取（8）、计算中心距 取a1=116mm（9）、确定螺旋角 （10）、计算大小齿轮分度圆直径:=（11）、确定齿宽 取5）、结构设计。（略）配合后面轴的设计而定低速轴的齿轮计算1）、选择材料热处理方式（与前一对齿轮相同）(HB=350HBS),7 级精度,查表10-1得小齿轮 40Cr 调质处理 HB1=280HBS 大齿轮 45钢 调质处理 HB2=240HBS2）、取小齿轮=24，则=*=24*2.72= 65. 28 取=66，初步选定143）、按齿面接触强度计算:
