机械设计带式输送机一级齿轮减速器装配图专业课程设计项目说明指导书.doc

湖 南 涉 外 经 济 学 院

机械设计课程设计计算阐明书

题目 ： 带式输送机传动装置设计

学生姓名： XX

学院： 机械工程学院

专业： 材料成型及其控制工程

指引教师： XX

设计题目：带式输送机传动装置设计
一、传动方案简图

注：上图中带传动和链传动请依照自己原始数据计算后合理取舍，变速器亦有各种方案（单级直齿轮、单级斜齿轮、双级直齿轮、双级斜齿轮、圆锥-圆柱齿轮、蜗杆传动等）供选取。
二、已知条件：
1、带式输送机关于原始数据：
输送带工作拉力：F= 2.2 kN；
输送带工作速度：V= 1.4 m/s；
滚筒直径：D= 220 mm.
2、滚筒效率：ηw =0.96（涉及滚筒与轴承效率损失）；
3、工作状况：有效期限，两班制（每年按300天计算），单向运转，转速误差不得超过±5%，载荷有轻微振动；
4、工作环境：运送砂、石等，室内常温，灰尘较大；
5、检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；
6、制造条件及生产批量：普通机械厂制造，小批量生产；
7、动力来源：电力，三相交流，电压380／220V。
三、设计任务：
1、设计计算内容
1) 传动方案设计； 2) 运动参数计算，电动机选取；
3) V带传动设计计算； 4) 齿轮传动设计计算；
5) 轴设计与强度计算； 6) 滚动轴承选取与校核；
7) 键选取与强度校核； 8）联轴器选取。
2、设计绘图：
1）减速器装配图一张（A0或A1图纸）；
2）零件工作图2张（低速级齿轮、低速轴，A3或A4图纸）；
3）设计计算阐明书1份（>6000字）。
四、重要参照书目
[1]李育锡.机械设计课程设计[M].北京：高等教诲出版社，.
[2]王昆.机械设计/机械设计基本课程设计[M].高等教诲出版社，1995
[3]杨可桢，程光蕴.机械设计基本（第五版）[M].北京：高等教诲出版社，.
[4]成大仙.机械设计手册（第5版）[M].北京：化学工业出版社，.

目 录
机械设计课程设计任务书
一、传动装置总体设计 5
1.1电动机选取 5
1.2各级传动比分派 6
1.3传动参数计算 6
二 、传动装置总体设计 7
2.1 V带设计 7
2.2 齿轮传动设计 9
三、轴设计计算 10
3.1高速轴设计计算 10
3.2低速轴设计计算 10
四、滚动轴承选取及计算 10
4.1高速轴轴承选取与计算 10
4.2低速轴轴承选取与计算 10
五、键联接选取及校核计算 10
5.1 键选取 10
5.2键强度计算 10
六、联轴器选取 10
七、润滑与密封方式选取、润滑剂选取 10

一、传动装置总体设计
1.1电动机选取
1、类型和构造型式选取：三相交流异步电动机 Y系列
2、功率拟定：
（1）工作机所需功率PW（kw）

Fw为工作机阻力，单位N；Vw为工作机线速度，m/s；为工作机效率；带式输送机可取=0.96
(2)电动机
：V带传动效率 0.96 ：圆柱齿轮效率 0.98
：滚动轴承效率0.99 ：联轴器效率 0.99
：滚筒效率0.95
（3）电动机额定功率 Pm
按来选用电动机型号，参照《机械设计课程设计》选用电动机型号为Y112M-4
3、转速拟定
V带传动比：2-4 （查机械设计课程设计P14）
圆柱齿轮传动：3-5 总传动比为i=6-20 之间
滚筒转速
总转速=总传动比滚筒转速
n=i=6122--2 r/min=732—2440r/min
参照[1]中选用Y112M-4型号电动机，参数如下：
电动机型号
额定功率
满载转速
r/min
堵转转矩
额定转矩
最大转矩
额定转矩
质量 kg
Y112M-4
4
1440
2.2
2.3
43
1.2各级传动比分派
电动机选定后，依照电动机满载转速和工作机转速可拟定系统总传动比i，i=
传动系统总传动比i是各串联机构传动比连乘积，即i=(为v带传动比；代表圆柱齿轮传动比) i=
带传动于一级齿轮减速器普通取i带<i齿，以便使整个传动系统尺寸较小，构造紧凑。 =3.4< =3.47 因此分派合理
1.3传动参数计算
1 、各轴转速 n (r/min)
高速轴转速 nI=nm/i带=1440/3.4=424r/min
低速轴转速
2、各轴输入功率P（kw）
带传动小带轮输入功率
变速箱高速轴输入功率
变速箱低速轴输入功率
3、各轴输入转矩T（N.m）
高速轴输入转矩
低速轴输入转矩

二 、传动装置总体设计
2.1 V带设计
1 求计算功率
已知电动机转速；高速轴转速
高速轴输入功率 查表13-8得
2 由，，查教材P219，图13-15.得出此标点位于A型区，因而选普通A型V带
3 求大小带轮基准直径 ，
查书P219表13-9得，为75mm，取=90mm，由公式13-9得

V带滑动率=0.02 ，因此取315mm
4 验算带速 V
V= 带速在5—25m/s范畴内，适当
5 求V带基准长度Ld和中心距a，初步选用中心距 =1.5=607.5mm
+=1877mm 取Ld=mm
查P205表13-2，A型带选用1800mm，由公式（13-16）计算实际中心距
==672mm
6 验算小带轮包角，由P205公式13-1得
=
7 求V带根数，由公式13-15得
令，=90mm，由书机械设计基本表13-3得 ：=1.07 kw
由公式13-9得传动比
查机械设计基本表13-5得：0.17KW
由=查表13-7得
查表13-2得，得
由于Z<=10 因此取4根，适当
8 求作用在带轮轴上压力
查书P123 13-1得q=0.1kg/m,由公式13-17得单根普通v带合宜初拉力公式：
==143N
作用在轴上压力=
2.2 齿轮传动设计
已知
1 选取材料及拟定许用应力
1）查P166表11-1 小齿轮选用40MnB,硬度241-286HBS
取730MPa 取600MPa
2)大齿轮选用ZG35siMn 硬度241-269MPa
取620MPa 取510MPa
查P171表11-5取，

1 按齿面接触强度设计
假设齿轮按8级精度制造，查P169表11-3取载荷系数K=1.4，查表11-6齿宽系数 弹性系数
=64.7mm 齿轮取Z1=32，则
空隙传动比 模数
齿宽b= 取=55mm =60mm
查书P57 4-1取m=2.5,空隙：
中心距
3验算轮齿强度
查书P173图11-8，11-9， 由公式11-5
=89MPa <[] 因此齿轮是安全
2 齿轮圆周速度
查书P168表11-2，该速度符合8级精度规定
5 齿轮轮齿上作用力 圆周力
径向力
轴向力
6 齿轮其她构造尺寸计算 按正常齿制 =1 c=0.25 =20

小齿轮采用实心式构造，大齿轮采用锻造毛胚腹板式构造。

三、轴设计计算
3.1高速轴设计计算
1 高速轴构造设计
轴上小齿轮齿顶圆直径为，比较小，因而采用齿轮轴构造
2 按照扭转强度计算轴最小直径dmin 查书P245表14-2得C=115

1） 考虑要开一种键槽，因此=（1+3%）24.5=24.5—26.95mm 圆整取d1=25mm 半联轴器长度l=48mm，为保证轴端挡圈只压在半联轴器上，而不压在轴端面上，故地一段长度应比l略短某些，取L1=46mm。
左起第二段d2=d1+2h h=(0.07—0.1)d1mm
d2=25+2 取d2=30mm L2=30mm
左起第三、四、五、六、七段
d3=d2+(1--5)mm 取d3=35mm L3=35mm d4=44mm L4=14mm D5=85 L5=60
D6=2(0.07--0.1) + 取d5=6=44mm L6=20 d7=35mm L7=21mm
3 强度校核
圆周力
径向力 由于为直齿制，则轴向力Fa=0
4 计算支点反作用力及弯曲力矩
水平面====1017.125
1017.125=108.84N.m
垂直面=393.495N

合成弯矩

1）垂直面上支承
因此=393.495N
水平面上支承反力 因此=1017.125N

2）合成弯矩

3）

4）从轴构造看出，C是危险截面 42.89N.m
M合=Mc=125.405 N,m 按合成弯矩校核强度
取==0.6

由于材料为40MnB，=65MPa 因此强度足够，安全
3.2低速轴设计计算
1）
2）作用在轮齿上力
圆周力
径向力

2） 轴承材料选用45钢，则C=115
3） 考虑要开一种键槽，d=55mm L1段某些为轴入开式齿轮长度 由于B小齿轮=38mm，因此取L1=60mm
左起第二段d2=d1+2h h=(0.07—0.1)d1mm d1=2.87—4.1
取d2=45mm L2=73mm
左起第三段 d3=d2+(1--5)mm 取d3=55mm L3=51mm
d4=d3+5=60mm L4=53mm
d5=2 (0.07--0.1) + 取d5=64mm
L5 取20mm
d6=55mm L6=29mm
四、滚动轴承选取及计算
4.1高速轴轴承选取与计算

计算所需径向基本额定动载荷值 查书P276表16-8， 则
查书P150 15-2[2]选用深沟球轴承6311，=71.5KN>2895.29N 因此合用

4.2低速轴轴承选取与计算
拟定轴承查书P150 15-2[2] 选用深沟球轴承6212 D=110 B=22 d=60
寿命校核同高速轴校核过程，借此省略，经核算，其寿命合格。
五、键联接选取及校核计算
5.1 键选取
由于键是用来实现轴与轮毂之间周向固定以传递转矩，而两轴不受轴向力，故只需选取普通平键即可，这样既满足了周向固定规定，又容易实现加工，节约经济成本。
选用B型平头键，材料为钢，查机械设计课程设计P【143】表14-26，选用键重要尺寸。
1．低速级齿轮与轴处键：
2.低速级联轴器与轴处键：
3.高速级与轴与皮带轮处键：
5.2键强度计算
查机械设计基本P158公式10-26，得
由于键材料为钢，且轻微有点冲击，查查表[10-10],得=100MP

六、联轴器选取
1 高速轴联轴器选用
取 则计算转矩
查书173表17-4，选用LT5 它公称转矩为125N.m，许用转速为4600/min
2高速轴联轴器选用
取 则计算转矩
查书175表17-5，选用LX3 它公称转矩为1250N.m，许用转速为4700r/min
半联轴器长度L1=52mm

七、润滑与密封方式选取、润滑剂选取
1 减速器润滑方式：选用脂润滑
由于齿轮转速V<12m/s，齿轮选用脂润滑。对于轴承来说，由于传动件速度不高，故选用脂润滑方式，这样构造简朴，润滑可靠。
2 选取润滑油：合成润滑油
3 密封类型选取：
1）箱座与箱盖凸缘接合面密封
选用在结合处涂密封漆或水玻璃办法。
2）观测孔和油孔等处接合面密封
在观测孔或螺栓与机体之间加石棉橡胶纸，垫片进行密封。
3）轴承孔密封
闷盖和透盖用作密封与之相应轴承外部，轴承外伸端与透盖间隙。 由于选用电动机为低速、常温、常压电动机，故选用毡圈密封。

设计总结
通过为期半个学期课程设计过程，重复修改设计，终于完毕了一级闭式圆柱齿轮减速器设计过程，当前写起心得总结时候真是颇有感触啊，在龚寄教师刚开始在课堂上和咱们说咱们要做课程设计时候，觉得课程设计是怎么一回事都不懂得，似乎离我好遥远，我不结识它，它更不结识我同样，似乎感觉这样庞大工程我是不也许做得出来，但是迫于考试等等因素，咱们固然很清晰这是咱们必要要经历一种过程。因此刚开始时候真可以用举步维艰来形容了。
设计计算手稿某些，大坐标纸草图，对最后画大图纸很重要！
和上个学期画一张大图不同样明显感觉就是任务量超级多了。刚开始就是需要手稿一份设计计算阐明书某些，其中对电动机、齿轮、尚有轴和轴承设计不用说了，翻看了好多教材终于稍微明白了点事怎么设计出来，设计计算阐明某些真是很重要一种环节，在当前画好了大图纸之后越发现得那份手稿计算阐明书某些是多么重要，在画大图纸俯视图过程中，我就是由于当时轴设计浮现了一点小问题，第四阶轴端设计长度偏小了点，导致大齿轮卡在键槽里面长度不够，不得以又重新擦掉刚画好轴，并且重新对轴进行设计计算。坐标纸草图重要性也不亚于计算手稿某些，刚开始接到图纸时候都是大吃一惊啊，这样庞大工作量！一张大，两张小，外加一份6000~8000字设计阐明书，天啊，疯了~~~但是当前回头想想，如果没有画好草图，诸多尺寸都是定不下来，就例如说最基本箱体整体构造设计，通过查表依照两根轴之间中心距来拟定下来了大概范畴，在坐标纸上简要画出来就为画那张最后大图纸节约下来诸多时间，在这次课程设计几天时间里，也常问问教师浮现问题，好进一步改进。在画草图时候教师还和咱们特别强调了轴系构造画法，尚有齿轮啮合时候，什么时候才干选齿轮轴都是有条件限制，不是想固然就画出来，得有理有据才行。
对工具书使用和查阅：在设计过程中，咱们用到了大量经验公式以及大量取范畴值数据，需要咱们翻阅大量工具书来进行自己设计计算，这让咱们这些始终在给定精准公式及数值下学习咱们顿时感到非常艰辛，取值时往往踌躇不决，瞻前顾后，大大减慢了咱们设计速度。与此同步，咱们也发现到，对工具书使用不注重是一种非常严重错误，这也是对咱们此后工作中自我学习一次良好警告。其实画好减速器装置上每一种零部件都是有表可查。哪怕是一种小小螺钉。
细节决定成败：这是在设计后期过程中体会到，在设计基本完毕后检查过程中发既有细节甚至有致命错误，会将自己在整个设计中认真所有否决，就是教师重复强调了多次端盖和轴承那个某些画图时候要特别注意不要卡到地方成果还是没有注意，都已经所有加粗和标注好了之后，同窗发现了此处错误，不得已又全改过一次，觉得挥霍了诸多时间。各种细节完善都是对自己在本次设计过程中所付出努力一种必定，这是对我此后学习工作一次实战训练。
通过本次设计我对减速器工作原理以及各种工作机构有了很全面结识，更对机械传动中电动机、齿轮、轴、轴承、联轴器、键、箱体等都很做了认真分析计算和选用，是对一种机械学习者初次挑战，整个设计过程中每个人都是很辛苦，但它是对此后学习生活一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题能力，并且在做完本次课设之后第一次觉得在大学期间这样有成就感，对自己整体观念培养和各种工具书使用等均有所突破，我想这都是这次设计过程收获最大地方。