1、1机械设计课程设计说明书设计题目 带式运输机传动系统设计 学 院 专 业 姓 名 班 级 学 号 指导老师 江 湘 颜 最终评定成绩 2目 录一、设计任务书 .1二、拟定传动方案 .1三、选择电动机 .2四、计算传动装置的总传动比及其分配各级传动比 .3六、V 带传动设计 .4七、齿轮传动设计 .6八、高速轴轴承的设计 .7九、高速轴直径和长度设计 .9十、高速轴的校核 .10十一、低速轴承的设计 .12十二、低速轴直径和长度设计 .13十三、低速轴的校核 .14十四、键的设计 .16十五、箱体的结构设计 .17十六、减速器附件的设计 .19十七、润滑与密封 .21十八、课程设计总结 .22十
2、九、参考文献 .223课程设计任务书20142015 学年第 1 学期学院 专业 班课程名称： 机械设计 设计题目： 带式运输机传动系统的设计 完成期限：自 2014 年 12 月 20 日至 2014 年 12 月 31 日共 2 周内容及任务一、 设计的主要技术参数带的圆周力 F/N 带速 v（m/s） 滚筒直径 D/mm4000 1.0 400工作条件：二班制（每班工作 8h） ，使用年限 8 年，大修期为 23 年，连续单向运转，工作载荷有轻微冲击，中批量生产，运输带速度允许误差5%，三相交流电源电压为 380/220V.二、 设计任务传动系统的总体设计； 传动零件的设计计算；减速器的
3、结构、润滑和密封；减速器装配图及零件工作图的设计； 设计计算说明书的编写。三、 工作量要求（1） 减速机装配图 1 张（0 号图纸） ；（2） 零件工作图 2 张（轴、齿轮） （3 号图纸） ；（3） 设计说明书 1 份（60008000 字） 。 （30 页以上）起止日期 工作内容2014.12.2022 传动系统总体设计、传动零件的设计计算；2014.12.2326 减速器装配图绘制2014.12.27 零件工作图的绘制2014.12.2830 整理说明书和打印进度安排2014.1231 答辩主要参考资料1 银金光等，机械设计，北京；清华大学出版社，20102 银金光等.机械设计课程设计.
4、北京：北京交通大学出版社，20103 成大先.机械设计手册.北京：化学工业出版社，2010指 导 教 师 （签字）： 江湘颜 2015 年 12 月 6 日4系主任（签字）： 银金光 2014 年 12 月 8 日二、拟定传动方案为了估计传动装置的总传动比范围，以便合理的选择合适的传动机构和拟定传动方案。可先由已知条件计算起驱动卷筒的转速 nw ，即 mi/r75.4016v106nwD一般常选用转速为 1000r/min 或 1500r/min 的电动机作为原动机，因此传动装置总在传动比约为 8.1 或 12，根据总传动比数值，可初步拟定出以二级传动为主的多种传动方案。如图 2-12所示的四
5、种方案可作为其中的一部分，这些方案的主要优缺点：方案 b 不宜在长时间连续工作，且成本高；方案 d 制造成本较高。根据该带式传送机的工作条件，可在 a 和 c 两个方案中选择。现选用结构较简单、制造成本较低的方案 a。据此拟定传动方案如图：图 2-1 带式输送机传动系统运动简图1-电动机；2-V 带传动；3-二级圆柱齿轮减速器；4-联轴器；5-滚筒；6-输送带5三、选择电动机（1） 电动机类型的选择。根据动力源和工作条件，选用一般用途的 Y 系列三相交流异步电动机，卧式封闭结构，电源 380V。（2） 电动机容量的选择。根据已知条件，工作机所需要的有效功率为PW= KWFV410设：n 4w=
6、输送机、滚筒轴（4 轴）主输送带间的传动效率nc-联轴器效率 n c=0.99ng-普通 V 带传动效率 n g=095nb-一对滚动轴承效率 n b=099ncg-输送机滚筒效率 n cg=096传动系统总系率为 4w3210n式中 n 01=nc=0.95n12=nbng=0.9603n23=nbng=0.9603n34=nc=0.99n4w=nbncg=0.9504则 总效率 =0.8242工作时，电动机所需的功率为Pd= KW85.4n由表 12-1 可知 条件的 Y 系列三相交流异步电动机额定功率dePPE应取为 3kw（3） 电动机转速的选择。根据已知条件，可得输送机滚筒的工作转速
7、nw= min)/r75.4v60（D表 2-1 电动机的数据及总传动比方案号电动机型号额定功率同步转满载转速/(r/min总传动比i外伸轴径D/mm轴外伸长度E/mm Y132S-4 5.5 1500 1440 30.16 38 80 Y132M2-6 5.5 1000 960 20.10 38 80通过对上述两种方案比较可以看出：方案选用的电动机转速高，质量轻，价格低，总传动比为 30.16，对二级减速不算大，故选方案较合理。四、确定总传动比及分配各级传动比64.1 传动装置的总传动比带式输送机传动系统的总传动比16.30niwm4.2 传动比的分配有传动系统方案知I01=1 I12=2
8、=15.08i28.4i3.1i27.i234传动系统各级传动比分别为 1i02i8.4i37.3i4五、传动装置运动和运动参数的计算 5.1 传动装置运动和运动参数的计算传动系统的运动和动力参数计算传动系统各轴的转速、功率和转矩计算如下所示0 轴（电动轴）（ m48.36105.9n50)(.mi/r4m0 NPTkwpd1 轴（v 带） ）（ m65.34102.95n0)(i/r4in1101 NPTkwp2 轴（减速器高速轴，皮带轴）7）（ m58.6720.95n0)(3.in)/r14in2212 NPTkwp3 轴（减速器低速轴） ）（ m98.24.16950n)(3.in/r
9、8.4i3323 NPTkwp4 轴（减速器中间轴） ） ）（ m76.1026.47950n)(.82.in/r7.i44343 NPTkwp5 轴（输送机滚筒轴 ）（ m67.10.4295n0)(.7in/r16.i44354 NPTkwp4-1 传动系统的运动和动力参数电动机V 带 两级圆柱齿轮减速器 工作机轴号0 轴 1 轴 2 轴 3 轴 4 轴 5 轴转速n（r/min）1440 1440 720 168.22 44.60 44.60功率P(KW)5.5 5.225 5.02 4.82 4.77 4.72转矩T(N M36.48 34.65 66.58 242.98 1021.7
10、6 1010.67传动比 1 1 2 4.28 3.77 18六、V 带传动设计（1）计算功率 ,由教材表 5-7 工作情况系数 2 班制时的值 KA=1.2cpKWPC6.52.1.ed（2）选择 V 带型号根据 ， ，由课本 5-11 选取 A 型 V 带K6. min/r70n2（3）确定带轮基准直径，并验算带速 V。初选小带轮直径。由图 5-11 可知，小带轮基准直径的推荐值为 80100mm由表 5-8 和表 5-9，则取 。20d1验算带速 V由式（5-21）得带速 s/m536.71064.3106nd因为 v 值在 525m/s，带速合适。计算大带轮直径。 42di12根据表
11、5-9，取 =400mm2d（4） 确定带长 和中心距 a。L 由式（5-22）初定中心距0.7（ ） 2（ ）21d021d560mm 1600mm0a初选中心距 =1500mm 由式（5-23）计算带所需要的基准长度 m6.5311042）-（2）10（14.3502a）d（）d（aL 20 121 9由表 5-2，取 m50Ld 由式（5-24）计算实际中心距 m13425-012a0d0 （5）验算小带轮上的包角 。1021 126.43573480-803.57ad-80 001 （6）确定 V 带根数 。Z根数 Z 公式为 LCKPa0）（ 令 kw89.2p得4-5查 表,28m
12、in,/r360n 01 mdz传动比1i2d查表 5-5 得 kw10.P有 查表 5-6 得 ；查表 5-2 得 ，由此可得164a91.0K18.LK49.8.8.24a0 ）（）（ LCPZZ=2取两根7、求作用在带轮上的压力 QF查表 5-1 得 q=0.18kg/m,故由式 5-27 NKZVPF 2.405.27801)9.052(785240qv)15.2(0c 由式 5-28，作用在轴上的压力为 NQ 251sin.4032sinz10 101 选定齿轮精度等级、材料、热处理方法及齿数（1）传送设备为一般工作机器，速度不高，故选用 8 级精度（GB 1009588） 。（2）
13、材料的选择由参考文献【1】表 7-1 选择小齿轮材料为 40Cr（调质） ，硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质） ，硬度为 240HBS，二者材料硬度差为 40HBS。（3）齿数高速级选小齿轮的齿数 Z1=20, 大齿轮齿数 Z2=4.3320=86.6 故取 Z2=87。低速级选小齿轮的齿数 Z3=20，大齿轮齿数 Z4=203.34=66.8 故取 Z4=672 高速级直齿圆柱齿轮的设计及计算2.1 按齿面接触强度设计（1） 确定公式内的各计算数值 试选载荷系数 Knc=1.3。 计算小齿轮传递的转矩。T1=242.98(N.m) 由文献【1】表 7-6 选取齿宽系数 。d1 由文献【1】表 7-5 查得材料弹性影响系数 Ze=189.8。 由文献【1】7-18 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 。Hlim Hlim260MPa50MPa； 大 齿 轮 的 接 触 疲 劳 强 度 计算应力循环次数。N1=60n1jLh=60 720 1 (2 8 300 8) =16.6 108 N = =0.391028.40699由文献【1】取接触疲劳寿命系数 120.,.98HNHNK由文献【1】7-22 计算接触疲劳许用应力（取失效概率 1%，安全系数S=1） HN1limK0.9265MPaS
