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1、主轴箱设计说明书班级：矿山机电0 5.JX 名：王俊河姓学号：028设计说明书言（一）课程设计的目的（参照第1页）机械零件课程设计是学生学习机械技术（上、下）课程后进行的一项 综合训练，其主要目的是通过课程设计使学生巩固、加深在机械技术课程中 所学到的知识，提高学生综合运用这些知识去分析和解决问题的能力。同时 学习机械设计的一般方法，了解和掌握常用机械零部件、机械传动装置或简 单机械的设计方法与步骤，为今后学习专业技术知识打下必要的基础。（二）传动方案的分析（参照第10页）机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原 动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是
2、机器的重要 组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合 理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本 低廉、传动效率高和使用维护方便。本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级 传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。带传动承载能力较低.在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但 有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低 传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是 现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动（
3、说明 直齿轮传动的优缺点）。说明减速器的结构特点、材料选择和应用场合（如本设计中减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成）。设计说明书二、传动系统的参数设计已知输送带的有效拉力R翅，输送带的速度 Mv=L5|,滚筒直径旧=30案连续工作，载荷平稳、单向 运转。1）选择合适的电动机；2）计算传动装置的总传动比，分配各级传动比；3）计算传动装置的运动参数和 动力参数。解：1、选择电动机 选择电动机类型：按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。选择电动机容量工作机所需功率:效率n w=0.94。电动机输出功率:= 3.75Fw* Vw lOOOrjw，
4、其中带式输送机其中n为电动机至滚筒、主动轴传动装置的总效率,包括v带传动效率n一对齿轮传动效率n g、两对滚动轴承效率n，、及联计算如下：n = Qb Fg -Hr2 -nc=0.90由表10-1（134页）查得各效率值，代入公式计算出效率及电机输出功率。使电动机的额定功率Pm =（1L3）Po,由表10110（223页）查得电动机的额定功 率Pm=5.5。选择电动机的转速计算滚筒的转速:m 等=95.49根据表3-1确定传动比的范围：取V带传动比M=24,单级齿轮传动比k=35,则总传动比的范围：i=(2X3)(4X5)=620。电动机的转速范围为n Ji fiw(620) ti,v=592
5、.941909.8在这个范围内电动机的同步转速有1000r/min和1500r/min,综合考虑电动机和传动装置的情况，同时也要降低电动机的重量和成本，最终可确定同步转 速为1000,根据同步转速确定电动机的型号为 Y132M2-6,满载转速丽。（223页）型号额定功率满载转速同步转速Y 1 3 2M 2 - 65 . 59 6 010002、计算总传动比并分配各级传动比计算总传动比：i=iim/nw=814(2)分配各级传动比：为使带传动尺寸不至过大， 满足hvig,可取ib=23,则齿轮传动比ig=i/ib(在4 左右，取小数点后两位，不随意取整)。3、计算传动装置的运动和动力参数各轴的转
6、速：m=nm/ibnii=m/ignw=nn各轴的功率：Pi=Pm- n bPn=Pr n r- n gPw=Pn* n r, n c(3)各轴的转矩：To=955OPm/nm Ti=9550Pi/m Tii=9550Pn/nii Tw=9550Pw/nw 最后将计算结果填入下表：参数轴名电机轴I轴n轴滚筒轴转速 n(r/inin)nm=960111=384nn=96nw=96功率P(kW)Pm=5.5Pl=5.28Pn=5.08pw=4.99转矩T(N m)To=54.71T1=13L31Tn=505.67Tw=496.5传动比1ib=2.5ig=4.021效率nn b=0.96nb* n
7、r=0.96n r- n c=o.98三、带传动的设计计算已知带传动控用Y系列异步电动机,其额定功率叵H，主动轮转速nw=960,从动轮的 转速|ni=384|ib=2局。单班制工作。有轻度冲击。计算项目计算内容计算结果确定设计功 率选V带型号确定带轮直 径验算带速确定带的基 准长度和验算小带轮查表343,取KA： 1. 2,故Pd=KAP=l. 2 X ll=6.05kVV根据Pd和nl查图34-9,选B型普通V带 由表344,取小带轮基准直径ddl=125mm传动比i = =2.52大带轮基准直径 dd2=lddl 2.94 X 125=312.5mm圆整 da2=315mm办g7U.ld
8、n 乃x 125x970S&fiS. y =60x100060 x 1000 由 0.7(dd l+dd2) WaOW2(ddl+dd2)初定中心距aO=700mm带的基准长度为传动中心距Pd=6.05kwB型 ddl=125mm dd2=375mmV=6. 28m / s 合适 2800mm a=700mm al=155 合适包角计算带的根 数计算初拉力计算对轴的 压力带轮结构设计 绘工作图LdO % 2 X 700+y(125+375)+(375-125)2=2208mm查表 342,取 Ld=2800mm 由式(349),实际中心距a Ld - Lelo 2800-2240 一一 a=a
9、O+= =647mm22I r11alx 180.573X =155aPA 由式(3411), z=(P + AP)KaKl由 ddl=125mm, nl=960r / min,查表 345, Pl=0.8kVV查表 346, B 型带，Kb=2. 67X10-3,查表 34一7,由 1=2. 5,得Ki=l. 14 Pl=2.67 X 103 x 960 (1- !) =0.32kVV 1.14Ka=1.25(l-5-al/18(r)=1.25(l-5-1607180 )=0.937查表 342,由 Ld=2800mm,得 KL=1.03贝!) Z=-= 6.7(0.8112 +0.126)
10、x0.937 x 1.05取c=7根查表 341, B 型带，q=0. 171)x 13 2 -1-0.17 X 6.352=249.XN0.95x7x6.53由式(3414)得Q =2zFosin = 2 X5 X1Xsin - =3434O 4N 22Z=3四、齿轮的设计计算已知传递的名义功率Pi=5.28,小齿轮转速11436.36,传动比1g=4.05连续单 向运转，传动尺寸无严格限制；电动机驱动。计算项目计算内容计算结果1.选精度等 级、材料 及齿数2.按齿面接 触强度设 计1）精度等级选用8级精度；2）试选小齿轮齿数zl24,大齿Zl=24Z2=96轮齿数z2=96的；因为低速级的
11、载荷大于高速级 的载荷，所以通过低速级的数据进 行计算按式（1021）试算，即dt 2J V7-I /）按式K =K K K K a v a p查表35.12得Ka=l3传动尺寸计 算初估速度=4，%由图3530b查得Kv=Ll取夕=0 由式组=L88-3.2 (+ ) cosP=L713取k二1 d由图3531得,=1.46 由图3532得,K/=L05 所以K、=l.364d61.4=*=3.08因与初估圆周速度相差较大，故应修正载荷系数及小齿轮直径 由图3530b得Kv=L03, K=1.276,dl=59.5,=1(1+672)=147.6,取 150mm2j/icsp=2.48,Z1
12、取m=2.5dl= =60“+id2=udl=240b= y/dd =取 bl=70,b2=603）结构设计以大齿轮为例。因齿轮齿顶圆直径 大于160mm,而又小于500mm,故以选用腹板式为宜。其他有关尺寸参看大齿轮零件图。五、轴的设计计算（一）主动轴的设计计算已知传递的功率为Pl=5.28,主动轴的转速为111=384,小齿轮分度圆直径dl=60, 啮合角d=20,轮毂宽度B小齿轮=700mm,工作时为单向转动。解：1、选择轴的材料、热处理方式，确定许用应力（按教材表391、398）轴名材料热处理硬度抗拉强度许用弯曲应力主动轴45号钢调制217255650MPa60MPa2、画出轴的结构示
13、意图：一=1与轴承与齿轮 与轴承3、计算轴各段直径计算项目计 算 内 容计算结果1、计算dl2、计算d23、计算d：4、计算山5、计算d5由教材表39-7得：A=118-106,取A=118（取较大值）drA.3pP27.14, .轴上有一个键槽，故轴径增大5 %.dl=dl”X （1+5%） =28. 50按 138页圆整dl=30d2,=dl+2a=dl+2x（0. 07-0. l）Xdl=34. 2-36,因d2必须符 合轴承密封元件的要求，取d2=35。（191页）d3Hd2+ （1-5） mm=36-40, d3必须与轴承的内径一致， 圆整d3=40。所选轴承型号为6208, B=1
14、8, D=80, G=22. 8, C0r=15. 8d4Hd3+（卜5）皿=445,为装配方便而加大直径，应 圆整为标准直径；一般取0,2, 5, 8为尾数。取d4=45d5=d3=40,同一轴上的轴承选用同一型号，以便于 轴承座孔镶制和减少轴承类型。dl=30d2=35d3=40d4=45d5=404、计笆轴各段长度计算项目计 算 内 容计算结果1计算L1Bw=(Z-l)e+2f=, e、f值查教材表34-8Ll=58Ll=(1.52)dL 按 138页取Ll=582、计算L2L2=ll+e+m=50e=l. 2d3,其中d3为螺钉直径，查表51（23页）m=L-A3-B轴承小=6+Cl+C2+ (3-8) A3d、- B 麻小=20L2=50式中6、Cl、C2查表51。11、A3小查表-8（75页，按凸缘式端盖查
