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1、青岛理工大学琴岛学院课程设计说明书课题名称：带式输送机传动装置设计学 院：机电工程系 专业班级：机械设计制造及其自动化 134 班学 号：学 生：张 胜指导老师：青岛理工大学琴岛学院教务处2015年12月24日机械设计课程设计评阅书题目带式输送机传动装置设计学生姓名张胜学号指导教师评语及成绩指导教师签名：年 月 日答辩评语及成绩答辩教师签名：年 月 日教研室意见总成绩：室主任签名：年月日摘要本次课程设计是设计一个二级减速器，根据设计要求确定传动方案，通过比 较所给的四种方案，选择C方案，做为设计方案。设计过程根据所给运输机工作 轴的转矩、带速、卷筒直径和传动效率。确定所选电动机的功率，再确定电
2、动机 的转速范围，进而选出所需要的最佳电动机。计算总传动比并分配各级传动比， 计算各轴的转速、转矩和各轴的输入功率。对传动件的设计，先设计齿轮，从高 速轴齿轮设计开始，根据功率要求、转速、传动比，及其其他要求，按齿轮的设 计步骤设计，最后确定齿轮的齿数，模数，螺旋角等一系列参数。本次课程设计 我采用的是斜齿轮，斜齿轮的优点是：（1）效率高，在常用的机械传动中，以 齿轮传动的效率为最高；（2）结构紧凑，在同样的使用条件的下，齿轮传动所 需的空间尺寸一般较小；（3）工作可靠、寿命长，设计制造正确合理、使用维 护良好的齿轮传动，工作十分可靠，寿命可长达一、二十年，这也是其它机械传 动所不能比拟的；（
3、4）传动比稳定，传动比稳定往往是传动性能的基本要求。 之后设计齿轮的结构，按机械设计所讲的那样设计，按同样的方法对低速级 进行设计，接下来对箱体进行大体设计，设计轴的过程中将完成对箱体的总体设 计，设计轴主要确定轴的各段轴径及其长度，在此设计过程中完成了对一些附加 件的设计包括对轴承的初选，主要是根据轴的轴向及周向定位要求来选定，然后 对轴进行强度校核，主要针对危险截面。这个过程包括一般强度校核和精密校核。 并对轴承进行寿命计算，对键进行校核。设计过程中主要依据课程设计，对一些标准件和其他的一些部件进行选 择查取，依据数学公式和经验进行对数据的具体确定。关键字：减速器齿轮轴承 键/r/r箱目录
4、1设计任务 - 1 -1.1 课程设计的目的- 1 -1.2 课程设计要求- 1 -2 传动系统方案的拟定- 2 -2.1 组成- 2 -2.2 特点- 2 -2.3 确定传动方案- 2 -2.4. 选择二级圆斜齿轮减速器（展开式）- 2 -3 电动机选择 - 3 -3.1 选择电动机的类型- 3 -3.2 选择电动机容量 - 3 -3.3 电动机的转速- 4 -3.4 电动机的技术数据和外形、安装尺寸 - 4 -3.5 计算传动装置的运动和动力参数- 4 -4 齿轮的设计 64.1 高速级齿轮传动的设计计算 - 6 -4.2 低速级齿轮传动的设计计算- 12 -5 轴的拟定 185.1 联轴
5、器的设计及选择185.2 初选滚动轴承的类型及轴的支承形式195.3 轴承盖的结构195.4 滚动轴承的润滑与密封195.5 确定齿轮位置和箱体内壁线196 轴与滚动轴承的设计、校核计算- 20 -6.1 低速轴的设计- 20 -6.2 高速轴的设计- 21 -6.3 输出轴的校核- 22 -7 键的设计计算及校核- 24 -7.1.选择键联接的类型和尺寸- 24 -8 箱体结构的设计- 24 -结论 27致谢 281 设计任务1.1课程设计的目的该课程设计是继机械设计课程后的一个重要实践环节，其主要目的是： 综合运用机械设计课程和其他先修课程的知识，分析和解决机械设计问题， 进一 步巩固和拓
6、展所学的知识通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，增 强创新意识和竞争意识，熟悉掌握机械设计的一般规律，培养分析问题和解决问 题的能力。通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料， 进行全面的机械设计基本技能的能力的训练。1.2课程设计要求1两级减速器装配图一张（A0）2零件工作图两张（A3）3设计说明书一份 课程设计的数据 课程设计的题目是：带式输送机减速系统设计工作条件：运输机连续单向运转 ,有轻微振动,经常满载，空载起动, 两班制 工作，使用期限10年。卷筒直径D=400mm，带速=1.1m/s,带式输送机驱动卷 筒的圆周力（牵引力）F=2.5KN2传动系统方案的拟
7、定2.1组成机器通常原动机、传动装置、工作机等三部分组成。传动装置位于原动机和工 作机之间，用来传递运动和动力，并可以改变转速，转矩的大小或改变运动形式, 以适应工作机功能要求。2.2特点齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。2.3确定传动方案综合比较带式输送机的四种传动方案，下图的传动方案工作可靠、传动效率高、 维护方便、环境适应性好。2.4选择二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）图2-1传动装置总体设计简图初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示3 电动机选择3.1选择电动机的类型 电动机选择包括选择类型、结构形式、容量(功率)和转速，并确定型号。 电动
8、机类型和结构形式选择工业上一般用三相交流电源，无特殊要求一般应选三相交流异步电动机。最 常用的电动机是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，使用与不易燃、不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的 场合。由于启动性能较好，页适用于某些要求较高的启动转矩的机械。常用的是封闭式Y (IP44)系列。3.2选择电动机容量选择电动机容量就是合理确定电动机的额定功率。电动机容量主要由发热条件 而定。电动机发热与工作情况有关。对于载荷不变或变化不大，且在常温下长期 连续运转的电动机，只要其所需输出功率不超过其额定功率，工作时就不会过热， 可不进行发热计算。这类电动机按下述
9、步骤确定：3.2.1工作机所需功率 Pw工作机所需功率P应由机器工作阻力和运动参数计算确定。w已知输送带速度V (m/s)与卷筒直径D(mm)，则卷筒轴转速n为：n =(60x 1000v)/nD r/min=(1000x60xl.l)/400n 52.55/min(3-1)W已知带式输送机驱动卷筒的圆周力(牵引力)F(N)和输送带速V (m/s)，则卷筒轴所需功率为：P二FV/1000二2.75kw(3-2)322电动机的输出功率Pd“电动机至工作机主动轴之间的总效率，即：0.983 x 0.972 x 0.992 x 0.96 沁 0.833(3-3)式中，耳,n , n ,耳为电动机至卷
10、 筒之间的各传动机构和轴承的效率，由1 234表2-4查的其数值为：弹性联轴器n =0.99、滚动轴承n =0.96、圆柱齿轮传动12n =0.97、卷筒滑动轴承n =0.98。34电动机的输出功率P为dP 二 P /n 二 2.75/0.833 二 3.3kw(3-4)d I 总3.2.3确定电动机额 p 定功率eded根据计算出的功率P可选定电动机的额定功率P。应使P等于或稍大于dededP。故，按表20-1选取电动机额定功率P =4 kWded3.3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。由表2-2查的两(3-5)级圆柱齿轮(展开式)传动比范围i =860，则电动
11、机的转速可选范围为：P 二 n - i 二 4203153r/min dw选定的型号为Y132M1-63.4电动机的技术数据和外形、安装尺寸L图3-1电动机外形表3.1电动机型号电动机型号HABCDEFXGDGKABADACHDAABBHALY132M13221617889388010X833122802102703156023818515由表20-1、表20-2查出Y132M-4型电动机的主要技术数据和外形、安装尺寸,并列上表。3.2传动装置的总传动比及其分配对于二级圆柱齿轮减速器，为使两级的大齿轮有相近的浸油深度，高速级传动比i和低速级传动比i可按下列方法分配：(3-6)(3-7)1 2i
12、 =(1.11.5)i1 2总传动比为：i = n /n = 960/52.55 = 18.2总 m w取i二4.68，则低速级传动比为： i = 3.9 1 23.5计算传动装置的运动和动力参数3.5.1 各轴转速 n(r/min)传动装置的各轴转速为：n 二 960 r/min(3-8)1n 二 n /i 二 960/4.68 二 205.13r/min(3-9)2 1 1n 二 n /i 二 205.13/3.9 二 52.62r/min(3-10)3 22352各轴输入功率P(kW)各轴输入功率分别为：P = P =3.3kw(3-11)O edP = P f =3.3X0.99 kW
13、=3.267kW(3-12)I ed 1P = P -n F =3.26X0.99X0.97 kW =3.105kW(3-13)II I 23P = P -n -n =3.10X0.99X0.97 kW =3.01kW(3-14)III II 23353各轴输入转矩T(N-m)各轴的输入转矩分别为：T 二 9550P /n 二 32.50N m(3-15)1 1 1T 二 9550P /n 二 144.56N m(3-16)2 22T 二 9550P /n 二 546.5N m(3-17)333T 二 9550P /n 二 546.5N m(3-17)3 3 3项目电动机高速轴I中间轴II低速
14、轴III转速(r/min)960950.4205.1352.6功率（kW）43.2673.1053.01转矩(N - mm )32830144560546500表3.2方案对比表表3.2方案对比表传动比4.683.9效率0.990.98030.96944 齿轮的设计本次课程设计我采用的是斜齿软齿面圆柱齿轮，齿轮的优点是：（1）效率高， 在常用的机械传动中，以齿轮传动的效率为最高；（2）结构紧凑，在同样的使 用条件的下，齿轮传动所需的空间尺寸一般较小；（3）工作可靠、寿命长，设 计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠，寿命可长达一、二 十年，这也是其它机械传动所不能比拟的；（4）传动比稳定，传动比稳定往往 是传动性能的基本要求。设计齿轮的要求是：（1）高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度；（2）齿面由 较高硬度、耐磨性；（3）轮齿芯部要有足够的强度和韧度。故齿轮的设计按下 述步骤：4.1 高速级齿轮传动的设计计算4.1.1选齿轮类型、材料、精度等级及齿数（1）选择齿轮类型；考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都 选用硬齿面渐开线斜齿轮。（2）选择齿轮材料及热
