1、 北京大学 机械设计课程设计 计算说明书 设计题目： 带式输送机传动装置设计 机械与材料工程学院 班级 : p0921 班 设计者： 李梅 学号： 20913050 设计者：李标 学号 ;2091908 设计者：钟晶石 学号 ;20913050 指导老师 ： 陈铁锤 2011 年 4 月 目 录 一 、 总体方案设计 . . 2 二 、设计要求 . 2 三 、 设计步骤 . 1. 传动装置总体设计方案 . .2 2. 电动机的选择 . .3 3. 计算传动装置的传动比及各轴参数的确定 . .4 4. 齿轮的设计 . .6 5. 滚 动轴承和传动轴的设计 . .8 附：两根轴的装配草图 . .1
2、6 6.键联接设计 . .18 7. 箱体结构的设计 . .19 8.润滑密封设计 . .20 四 、 设计小结 . .20 五 、 参考资料 . .21 一 、总体方案设计 课程设计题目： 带式运输机传动装置设计（简图如下 1 V带传动 2 电动机 3 -圆柱齿轮减速器 4 联轴器 5 输送带 6 滚筒 1.设计课题： 设计一用于带式运输上的单级圆柱齿轮减速器。运输机连续工作，使用寿命 5 年，每年 365天，每天 24 小时，传动不逆转，载荷平稳，起动载荷为名义载荷 的 1.25 倍，输送带速度允许误差为 +_5%。 2.原始数据：题号 3第一组 运送带工作拉力 F/KN 运输带工作速度v
3、/(m/s) 滚筒直径 D/mm 1.9 1.6 400 二、设计要求 1减速器装配图 1张 (三视图， A1 图纸 )； 2.零件图两张（ A3图纸，齿轮，轴，箱体） ； 3.设计计算说明书 1份 (8000字左右） 。 三、设计步骤 1. 传动装置总体设计方案 1）外传动机构为 V带传动。 2）减速器为一级展开式圆柱齿轮减速器。 3) 方 案 简 图 如 下 图 ： 1 V 带传动； 2 电动机； 3 圆柱齿轮减速器； 4 联轴器； 5 输送带； 6 滚筒 一传动方案拟定： 采用 V 带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比需求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能。适应大起动转矩工况要求
4、，结构简单，成本低，使用维护方便。 2、电动机的选择 1）选择电动机的类型 按工作要求和工作条件选用 Y 系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构，电压 380V。 2）选择电动机的容量 工作机的有效功率为 kWvFP w 04.36.11 9 0 0 从电动机 到工作机传送带间的总效率为 82.06543221 由机械设计基础课程设计指导书表 2-3可知： 1：带传动 0.96（球轴承） 2：齿轮传动的轴承 0.99 （ 8 级精度一般齿轮传动） 3：齿轮传动 0.97（弹性联轴器） 4：联轴器 0.97 5：卷筒轴的轴承 0.98 6：卷筒的效率 0.96 所以电动机所需工作功率为 Kw
5、7.382.01 0 0 0 6.11 9 0 01 0 0 0 FvP d3）确定电动机转速 V 带传动的传动比 i1=(2-4)，单级齿轮传动比 i2 =(3-5)，一级圆柱齿轮减速器传动比范围为 i=（ 6-20），而工作机卷筒轴的转速为 m in/4.76100060 rD vnw 所以电动机转速的可选范围为： m in/)1 5 2 84 5 8(4.76)206(n d rni w 根据电动机类型、容量和转速，由机械设计基础课程设计指导书附录 8，附表 8-1 选定电动机型号为 Y132M1-6。其主要性能如下表： Y132M1-6 4 960 2.0 电动机型号 额定功率 /kw
6、 满载转速 /(r/min) 额定转矩启动转矩 额定转矩最大转矩 Y1600M1-8 4 720 2.0 2.0 Y132M1-6 4 960 2.0 2.0 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为 1000 minr 的电动机，所以电动机的类型为 Y132M1-6。 3.计算传动装置的传动比 i 及各轴参数的确定 (1)传动比 i 为 （ mn 为电动机 满载转速，单位： r/min ） 分配各级传动比时由机械设计基础课程设计指导书表 2 2 圆柱直齿轮传动比范围 i1=（ 3 5） V 带传动范围（ 2 4）取值 i0=3 所以 i=13
7、 1).各轴的转速 I 轴 n1 = m in/3 2 039 6 00 rin m II轴 m in/4.76188.4320112 rinn 卷筒轴 m in/4.762 rnn w nm为电动机的满载转速 r/min； n1 n2为 I 轴 II 轴 （ I 轴高速轴 II 轴为低速轴）的转速， i0电动机至 I 轴的传动比， i1为 I轴至 II轴的传动比。 134.769 6 0 wmnni2).各轴的输入功率 电动机轴 5 5 2.396.07.3011 d w 轴 I Kw2.396.099.0552.31 22122 滚筒轴 Kw01.396.098.02.3P 2 Pw 3）
8、 .各轴的输入转矩 电动机轴的输出转矩 Td 为： mNnP mdd 8.36960 7.395509550T I 轴 mNnPT 01.106320/552.395501/195501 II轴 mNnPT 4004.76/2.39 5 5 02/29 5 5 02 滚筒轴 mNT 25.3 7 64.76/01.39 5 5 0P w / n w9 5 5 0卷 将上述计算结果汇总如下表所示： 轴名 功率P/kw 转矩 T/(N m) 转速n/(r/min) 传动比i 效率 I 轴 3.552 106.01 320 3 0.97 II轴 3.2 400 76.4 4118 0.90 卷筒轴
9、3.01 376.25 76.4 电动机 3.7 36.8 960 4.齿轮的设计 1） 选择齿轮材料及精度等级 小齿轮选用 45 钢调质，硬度为 220-250HBS；大齿轮选用 45 钢正火，硬度为 170-210HBS。因为是普通减速器，由表 10.21 选 9 级精度，要求齿面粗糙度 Ra 3.2 6.3m . （ 2）按齿面接触疲劳强度设计 因两齿轮均为钢质齿轮，可应用式（ 10.22）求出 d1值。确定有关参数与系数： 1）、转矩 T1 mmNT 561 1006.13 2 05 5 2.31055.92）、载荷系数 K 查表 10.11取 K=1.1 3）、齿数 z1齿宽系数 d
10、 小齿轮的齿数 z1取为 25，则大齿轮齿数 z2=100.因单级齿轮传动为对称布置，而齿轮齿面又为软齿面，由表 10.20选取 1d 。 4）、许用接触应力 H 由图 10.24查得 M P aM P a HH 530,560 2l i m1l i m 由表 10.10查得 SH=1。 81 104.8)24*5*3 6 5(13 2 06060 hn jLN 8812 1021 8 8.4/104.8/ iNN 查图 10.27得 1.1,02.1 21 NTNT ZZ 由式（ 10.13）可得 MP aMP aSZ H HNTH 5711 56002.11l i m11 MP aMP a
11、SZ H HNTH 5831 5301.12l i m22 故 mmmmu uKTdHd67.621.15 7 141 5101.11.1*43.76143.76 3 253 211 mmmmzdm 5.22567.6211 由表 10.3取标准模数 m=2.5。 （ 3）计算主要尺寸 mmmmmzd 5.62255.211 mmmmmzd 2 5 01 0 05.222 mmmmdb d 5.625.6211 经圆整后取 b2=65。 mmmmbb 70521 mmmmzzma 25.156100255.2212121 （ 4）按齿根弯曲疲劳强度校核 由式（ 10.24）得出 F ，如 FF
12、 则校核合格 。 确定有关系数与参数： 1） 齿形系数 YF 查表 10.13得 YF1=2.65， YF2=2.18。 2） 应力修正系数 YS 查表 10.14得 YS1=1.59， YS2=1.80。 3） 许用弯曲应力 F 由图 10.25查得 M P aM P a FF 1 9 0,2 1 0 2l i m1l i m 。 由表 10.10查得 3.1FS 。 由图 10.26查得 121 NTNT YY 。 由式（ 10.14）可得 MP aMP aSY F FNTF 1623.12101l i m11 MP aMP aSY FFNTF 1 4 63.1 90.12l i m11 故 M P aM P aM P aYYzbm KT FSFF 08.2 1 79159.165.2255.265 34.1101.122 12 51211 MP aMP aYY YY FSF SFFF 14659.165.2 8.118.291 221 2212 齿轮弯曲强度校核合格。 （ 5）验算齿轮的圆周速度 v smsmndv /938.0/100060 57.2865.62100060 11 由表 10.22可知，选 9级精度是合适的。 （ 6）计算几何尺寸及绘制齿轮零件工作图。 略。 将上述计算结果整理如下表所示：
