1、机械设计课程设计计算说明书机械设计课程设计任务书学生姓名： 学号： 专业任务起止时间设计题目：设计带式输送机中的传动装置一、 传动方案如图 1 所示：1电动机；2V 带传动； 3单级圆柱齿轮减速器4联轴器；5带式输送机；6鼓轮；7滚动轴承图 1 带式输送机减速装置方案图二、原始数据滚筒直径 d /mm 400传送带运行速度 v /(m/s) 1.6运输带上牵引力 F /N 1900每日工作时数 T /h 24传动工作年限 5单向连续平稳转动，常温空载启动。三、设计任务：1.低速轴零件图 1 张（A3 图纸）2.低速轴齿轮零件图 1 张（A3 图纸）3.设计说明书 1 份在 1 周内完成并通过答
2、辩参考资料：机械设计 机械设计基础 课程设计指导书 机械设计手册 工程力学 机械制图指导教师签字目 录一、电机的选择 .1二、传动装置的运动和动力参数计算 .2三、V 带传动设计 .3四、设计减速器内传动零件（直齿圆柱齿轮） .5五、轴的结构设计计算 .6六、校核轴承寿命 .11七、键连接的选择和计算 .11八、箱体的设计 .11九、心得体会 .121一、电机的选择1.1 选择电机的类型和结构形式：依工作条件的要求，选择三相异步电机：封闭式结构U=380 VY 型1.2 电机容量的选择工作机所需的功率 PW=Fv /1000= 3.04 kWV 带效率 1： 0.95 滚动轴承效率（一对） 2
3、： 0.98 闭式齿轮传动效率（一对） 3: 0.97 联轴器效率 4： 0.99 工作机（滚筒）效率 5(w)： 0.96 传输总效率 =1 23 3 4 5 =0.841 则，电动机所需的输出功率 PW=Pd/= 3.61 kW1.3 电机转速确定卷筒轴的工作转速 = 76.4 r/minW601vnDV 带传动比的合理范围为 24，一级圆柱齿轮减速器传动比的合理范围为 37，则总传动比的合理范围为 =628，故电动机转速i的可选范围为：= 458.4 1528 r/min dWni2在此范围的电机的同步转速有： 750r/min、1000 r/min、1500 r/min 依课程设计指导
4、书表 18-1：Y 系列三相异步电机技术参数（JB/T9616-1999）选择电动机型 号： Y112M-4 额定功率 Ped： 4kW 同步转速 n： 1500r/min 满载转速 nm： 1440r/min 二、传动装置的运动和动力参数计算总传动比： 18.85 mWni总2.1 分配传动比及计算各轴转速取 V 带传动的传动比 i0= 3 则减速器传动比 i=i/i0= 6.28 2.2 传动装置的运动和动力参数计算0 轴（电动机轴） 3.61 kW0dP1440 r/minmn23.94 Nm0095T1 轴（高速轴） 3.43 kW101P480 r/min0ni68.24 Nm119
5、5T32 轴（低速轴） 3.26 kW2123P76.43 r/minni407.34 Nm22950T3 轴（滚筒轴） 3.16 kW324P76.43 r/minn394.84 Nm33950T以上功率和转矩为各轴的输入值，13 轴的输出功率或输出转矩为各自输入值与轴承效率的乘积。各轴运动和动力参数如下表：表 2-1 各轴运动和动力参数功率 P/kW 转矩 T/Nm轴名输入 输出 输入 输出转速n/(r/min) 传动比 i 效率 0 轴 3.61 23.94 14401 轴 3.43 3.36 68.24 66.88 480 3 0.952 轴 3.26 3.19 407.34 399.
6、19 76.43 6.28 0.953 轴 3.16 3.13 394.84 386.94 76.43 1 0.97三、V 带传动设计3.1 确定计算功率根据已知条件结合教材 机械设计基础 由图/表 13-9 得到工作情况系数 KA= 1.3 ，故 Pca=KAPd= 4.46 kW。3.2 选择普通 V 带型号已知 Pca，n m，结合教材 机械设计基础 由图/ 表 13-15 确4定所使用的 V 带为 A 型。3.3 确定带轮基准直径并验算带速(1) 结合教材 机械设计基础 由图/表 13-4 ，初选小带轮直径 dd1= 90 mm。(2) 验算带速： 6.79 m/s，满足 5m/s12
7、0合格。ood2118057.3a3.6 计算 V 带根数 Z由 nm，d d1 结合教材 机械设计基础 查图/表 13-4 得P0=1.07kW。由 nm，i 0， A 型带，查图/表 13-6 得P 0= 0.17 kW。5已知 1 查表 13-8 得 K= 0.96，已知 Ld 查表 13-2 得 KL=1.00 则 V 带根数 3.74 ，取 z= 4 。ca0L()Pz四、设计减速器内传动零件（直齿圆柱齿轮）4.1 齿轮传动设计计算(1) 选择材料及确定许用应力由教材 机械设计基础 表 11-1 确定以下参数：表 4-1 高速级齿轮材料及许用应力齿轮 热处理方式 齿面硬度 /MPaH
8、lim/MPaFE小齿轮 40MnB 调制 241286 HBS 700MPa 600MPa大齿轮 ZG35SiMn 调制 241269 HBS 600MPa 500MPa由表 11-5 ，取安全系数 SH= 1.0 ，S F= 1.25 。则许用应力为：700 MPa 600 MPaHlim11S Hlim22S480 MPa 400 MPaFE1 FE22(2) 按齿面接触强度设计设齿轮按 9 级精度制造，由教材 机械设计基础 表 11-3 得载荷系数 K= 1.0 ，由表 11-6 得齿宽系数 d= 1.0 ，由表 11-4 可得弹性系数 ZE= 189.8 。12MPa小齿轮传递的（输
9、入）转矩：T 1= 68240 Nmm (注意单位换算)小齿轮分度圆直径：641.72 mm。2131t dmin2. EHKTiZd齿数取 z1= 21 ，z 2=iz1 132 ，故实际传动比 i1=z2/ z1= 6.28 。齿宽 42 mm（圆整） 。取大齿轮齿宽 b2= 50 mm，为dtb补偿安装误差，取小齿轮齿宽 b1=b2+(510) = 60 mm。模数m=d1t/z1= 1.99 ，按表 4-1 ，取标准模数 m= 2 ，实际分度圆直径 42 mm， 264 mm，中心距1m2d153 mm。12a(3) 齿轮的圆周速度1.06 m/s。160dnv对照表 11-2 可知，
10、选 9 级精度是合适的。4.2 传动齿轮的主要参数表 4-2 传动齿轮的主要参数高速轮 低速轮齿数 z 21 132中心距 a /mm 153模数 m /mm 2齿宽 b /mm 60 50分度圆直径 d/mm 42 264齿顶高 ha /mm 2 2齿根高 hf /mm 2.5 2.5齿高 h /mm 4.5 4.5齿顶圆直径 da /mm 46 268齿根圆直径 df /mm 38 2607五、轴的结构设计计算5.1 高速轴的计算（1 轴）根据表 14-1 得，高速轴材料为： 45 钢 ，热处理方式： 调制 ，许用弯曲应力 -1b= 65 MPa。(1) 初估轴径初选轴径，根据扭转强度计算初估。由表 14-2 得常数 A0= 110 21.0 mm1310PdAn考虑到键槽的作用，轴径增加 3%为 21.63 mm，圆整后暂取 d1= 22 mm。(2) 轴的径向尺寸设计根据轴及轴上零部件的固定、定位、安装要求，确定轴的结构如下图：表 5-1 高速轴径向尺寸确定轴段直径 d /mm 确定方法 说明d1=22 d1=22 初估轴径d2=28 d2=d1+3C1d3=35 d3=d 轴承内圈直径
