1、0武汉工程大学机械设计课程设计说明书课题名称： 带式运输机传动装置的设计 专业班级： 机械电子工程 03 班 学生学号： 1203120333 学生姓名： 学生成绩： 指导教师： 秦襄培 课题工作时间： 2014.12.22 至 2015.01.11 武汉工程大学教务处 1目录第一章 传动方案的选择及拟定.2第二章 电动机的选择及计算. .4第三章.运动和动力参数计算.6第四章 V 带传动的设计计算. 8第五章 斜齿圆柱齿轮的设计计算. .11第六章 减速器轴的结构设计.21第七章 键连接的选择及校核.38第八章 轴承的选型及寿命计算. .39第九章 联轴器的选择及校核.41第十章 箱体及附件
2、的结构设计和计算. .42第十一章 润滑方式，润滑剂以及密封方式的选择.44第十二章 设计总结. .46参考文献2第一章 传动方案的选择及拟定1.1 课程设计的设计内容（1）合理的传动方案，首先应满足工作机的功能要求，其次还应满足工作可靠，结构简单，尺寸紧凑，传动效率高，重量轻，成本低廉，工艺性好，使用和维护方便等要求。（2）带传动具有传动平稳，吸震等特点，切能起过载保护作用，但由于它是靠摩擦力来工作的，在传递同样功率的条件下，当怠速较低时，传动结构尺寸较大。为了减小带传动的结构尺寸，应当将其布置在高速级。（3）齿轮传动具有承载能力大，效率高，允许高度高，尺寸紧凑，寿命长等特点，因此在传动装置
3、中一般在首先采用齿轮传动。由于斜齿圆柱齿轮传动的承载能力和平稳性比直齿圆柱齿轮传动好，故在高速或要求传平稳的场合，常采用斜齿轮圆柱齿轮传动。（4）轴端连接选择弹性柱销联轴器。设计带式运输机的传动机构，其传动转动装置图如下图 1-1 所示。1.2 课程设计的原始数据注：图中 F 为输送带拉力（或为输出转矩 T） ，V 为输送带速度3学号 1/17/33 2/18/34 3/19/35 4/20 5/21 6/22 7/23 8/24鼓轮直径 D(mm) 300 330 350 350 380 300 360 320输送带速度 v(m/s) 0.63 0.75 0.85 0.80 0.80 0.7
4、0 0.84 0.75输出转矩 T(Nm) 400 370 380 450 460 440 360 430学号 9/25 10/26 11/27 12/28 13/29 14/30 15/31 16/32鼓轮直径 D(mm) 340 350 400 450 380 300 360 320输送带速度 v(m/s) 0.80 0.85 0.73 0.90 0.80 0.80 0.84 0.73输出转矩 T(Nm) 410 390 420 400 420 420 390 400已知条件：1. 工作环境：一般条件，通风良好；2. 载荷特性：连续工作、近于平稳、单向运转；3. 使用期限：8 年，大修期
5、3 年，每日两班制工作；4. 卷筒效率：=0.96；5. 运输带允许速度误差：5%；6. 生产规模：成批生产。1.3 课程设计的工作条件设计要求：误差要求：运输带速度允许误差为带速度的5%；工作情况：连续单向运转，工作时有轻微振动；制造情况：小批量生产。1.4 确定传动方案已知：已知带速 V=0.80m/s，滚筒直 D=380mm。输出转矩=460NM工作机滚筒的转速 NW=60*1000v/（D ）=40r/min可选用转速为 1500r/min 或 1000r/min 的电动机，估算总传动比)/(nwm分别为 11 或 16，外传动宜选用 v 带传动。4第二章 电动机的选择及计算.1.根据
6、动力源和工作条件，宜选用 Y 系列三相异步电动机2.电动机功率的选择A.计算总效率 查表得：1=0.96 V 带的传动效率2=0.99 滚动轴承传动效率3=0.97 圆柱齿轮传动效率4=0.99 联轴器传动的效率5=0.96 滚筒的效率则传动装置的总效率为 = 1* 23* 32* 42* 5则电动机所需的效率为 pd=0.81B.电动机的转速选择为常用的同步转速 1500r/min 和 1000r/min 两种，根据所需功率和转速，选电动机如下：方案号 电动机型号 额定功率/kw同步转速/(r/min)满载转速/(r/min)总传动比 V 带传动比两级减速传动比1 Y100L2-4 3 15
7、00 1420 35.5 3 14.22 Y132S-6 3 1000 960 23.5 2.7 8.9方案一中的电动机转速高，价格低，但总传动比过大。为了合理的分配传动比，使动装置结构紧凑，且方案 2 传动比小，传动装置结构尺寸小，可选用方案二，即电机型号为 Y132S-6。5第三章.运动和动力参数计算传动装置总传动比 I=nm/nw=960/40=24V 带传动比 i=2.7两级齿轮总传动比 i=24/2.7=8.9高速级传动比 i0= =3.4I35.1则高速级传动比 i1= =2.6io.传动装置的运动和动力参数计算 A. 各轴的转速计算电动机轴：N1=Nw=960r/min高速轴：N
8、2=N1/I1=356r/min中间轴：N3=N2/i1=105.6r/min低速轴：N4=N3/I2=40r/minB.各轴的输入功率计算P1=3kwP2=P1* 2* 3=2.85kwP3=P2* 2* 3=2.74kwP4=P*3* 3* 1=2.63kwC.各轴的输入转矩计算6T =9550 P /n =29.84NmT2=9550 P2/n2=76.45NmT3=9550P P3/n3=249.9NmT4=9550P P4/n4=623.7Nm以上计算结果列于下表轴号 转速 n/（r/min） 功率 P/kw 转矩 T/(N.m) 传动比 i1 960 3 29.84 2.72 35
9、6 2.85 76.453.43 104.6 2.74 249.94 40 2.63 623.72.67第四章 V 带传动的设计计算1.V 带的设计 已知 P=2.2KW，转速=940r/min，传动比 i=2.5，每天工作八小时确定计算功率由表 8-8 查的工作系数 KA=1.2Pca=KA*p=3.6KW选择 V 带带型 根据 Pca n1 由图 8-11 选用 A 型带 确定带轮直径，并验算带速 V（1）初选带轮直径 d=100mm（2）验算带速 V V=*d*n 1/60*1000=5.05M/S5m/sV30m/s 带速合适确定大带轮直径d2=i*d1=2.7*100=270（3）确
10、定 V 带的中心距 a 和基准长度 Ld初定中心距 a0=500mm Ld0=2a0+/2（d 1+d2）+（d 2-d1）/4a 0=1595mm由表 8-2 去 Ld=1640mm计算实际中心距 aa=a0+（L d-Ld0）/2=520mm按照公式 8-23 中心距变化范围为 4945738（4）验算小带轮包角1=180-（d d2-dd1）57.3/a=159120（5）计算带的根数计算单根 V 带额定功率 pr由 dd1125 和 n=960r/min 查表 8-4 得 po=0.97kw由 n=960r/min，i=2.7 和 A 型带，查表 8-5，得p 0=0.11kw查表 8
11、-6，k 2=0.95 表 8-2 得 KL=1.00Pr=（p 0+p 0）*K *KL=1.02kw计算 V 带的根数Z=pca/pr=3.6 取 Z=4 将上述结果正立填入下表：类型 功率 带速 中心距 基准 长度 小带轮包角 带根数 小带轮直径 大带轮直径A 3.6 5.05m/s 520 1640mm 159 4 125 3151.查表 20-2Y 系列三相异步电动机的外形和安装尺寸，Y132S 系列的电动机，故大轮采用孔板式，小轮采用实心式的铸造带轮。由选用普通 A 型 V 带轮，查表 8-8 得轮槽截面尺寸 e=150.3mm fmin=9mm bd=11mm hamin=2.7
12、5mm hfmin=8.7mm 则带轮轮缘宽度 B=(Z-1)e+2f=330.9mm，取B=35mm， S=14mm根据带轮直径 d=25mmd1=（1.82）d=50mm2.大带轮 dd2=280mm，d=25mm dd2-d=280-25=255100mm则选用孔板式铸钢带轮9第五章 斜齿圆柱齿轮的设计计算A.高速级齿轮传动已知 T1=22.35Nm本例可选用软齿面齿轮，且小齿轮的硬度比大齿轮大 3050HBS。具体选择如下小齿轮：45 钢，调制处理，硬度为 217255HBS；大齿轮：45 钢，正火处理，硬度为 169217HBS。取小齿轮齿面硬度为 230HBS，大齿轮为 200HBS。由齿面硬度查图得： MPaPaHH50,5802lim1limFF12lili。应力循环次数N1=60a n1 t = 60*1*960*(10*300*16)= 10865.27N2=N1/i1= 4查机械设计得图 3-7： = =1 接触强度计算寿命系数1NZ2图 3-9： 弯曲强度计算寿命系数Y查表得：接触强度： =1 弯曲强度： =1.4minHSminFS则：由机械设计：式 3-1 有：（注：修正系数 Yst=2）li11mn580.NHpZMpaS
