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1、电子科技大学中山学院机械设计课程设计报告系 别：机电工程学院班 级：机械11A(本)学 号：14姓 名：唐强指导老师：刘海潮完成时间：2014.6.26电子科技大学中山学院目 录课程设计题目 第一部分 传动方案拟定第二部分 电动机的选择第三部分 传动比的分配第四部分 传动参数计算第五部分 传动零件的设计计算第六部分 轴的设计计算第七部分 圆锥滚子轴承的选择及校核计算第八部分 键联接的选择及校核计算第九部分 联轴器的选择第十部分 润滑及密封第十一部分 箱体及附件的结构设计和选择参考资料课程设计题目：设计带式运输机传动装置（简图如下）原始数据：输送链的牵引力F/kN1.0运输机链速V/(m/s)0
2、.9传送链链轮的节圆直径d/mm105工作条件： 连续单向转动，工作时有轻微振动，使用期10年（每年300个工作日），小批量生产，两班制工作，输送机工作轴转速允许误差为5%。链板式输送机的传动效率为0.95。计算与说明 主要结果第一部分 传动方案拟定传动方案（已给定）：外传动为V带传动；减速器为一级展开式圆锥齿轮减速器。方案简图如下： 传动类别精度结构及润滑 效率锥齿轮传动 3开式传动（脂润滑）0.920.95（取中间值0.93）滚动轴承 246滚子轴承0.98V带传动 10.96滚子链传动 70.96联轴器 5弹性、齿式0.99 第二部分 电动机的选择1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电
3、动机2、电动机功率选择：a、工作机所需功率：b、传动总效率：所需电动机的功率Pd= Pw/=0.9474/0.7986=1.1863kwc、确定电动机转速：计算鼓轮工作转速：按推荐的传动比合理范围，取圆锥齿轮传动一级减速器传动比范围=23。取V带传动比=24，则总传动比理想范围为i=412。符合这一范围的同步转速有1000和1500r/min。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见转速1500r/min比较适合，则选n=1500r/min。d、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，由理论需求电机功率Pd=1.1863kw及同步转速，选定电动机型号Y90L-4。
4、其主要性能：额定功率：1.5KW，满载转速1400r/min。第三部分 计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：i=1400/163.7=8.5522、分配各构件传动比：3、初定减速器内的传动=3，则带传动的传比就为第四部分 运动参数及动力参数计算1、各轴转速：电动机转速 =1400r/min 小锥齿轮轴转速 =1400/2.85=491.228r/min大锥齿轮转速 163.7427r/min链轮轴转速 163.7427r/min 2、各轴功率：3、各轴转矩：电动机轴：轴1：轴2：轴3：4、参数汇总参数 转速（r/min）功率（kW） 转矩（）轴491.228 1.44 27.995轴1
5、63.7427 1.3124 76.5434轴163.7427 1.2733 74.2629第五部分 传动零件的设计计算1. 皮带轮传动的设计计算（1）选择普通V带截型，由机械设计教程表8-8 得：所以选择Z型V带（2）确定带轮基准直径，并验算带速为提高V带的寿命，应选取较大的直径，故选取：查表8-9应选取轴的实际转速：验证带的速度：一般v不得低于5m/s，故带的速度合适。（3）确定带长和中心矩按设计要求取：查表6-2取实际轴间距：安装时所需最小轴间距离：张紧或补偿伸长所需最大轴间距离：(4) 验算小带轮包角：包角合适。(5)确定带的根数由 ， 得 ,可以选取 (6)计算轴压力单根v带的初拉力
6、：由表6-3得m=0.06kg/m 压轴力：根据查6-10取 ha=2.0mm,f=8mm,e=12mm,则小轮基准直径：dd1=80mm小轮外径：带轮宽：大轮基准直径 ：大轮外径：2齿轮传动的设计计算1、选定精度等级，材料热处理方式，齿数初定：1)本运输机工作速度、功率都不高，选用7级精度；2)选择小齿轮材料为40Cr，调质处理，硬度HBS1=2412863)大齿轮材料为45钢，调质处理，硬度为HBS2=2172554)选取小齿轮齿数Z1=20，初步确定传动比为i2=3则大齿轮齿数Z2= i2 Z1=320=605)此时传动比2、按齿面接触疲劳强度计算：锥齿轮以大端面参数为标准值，取齿宽中点
7、处的当量齿轮作为强度计算依据进行计算。（1）初拟载荷系数K=1.2，取齿宽系数L=0.3（2） 计算节锥角（3)按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限应以大齿轮材料所决定的许用接触应力为准,对45号钢,取,大齿轮：(4)接触疲劳强度寿命系数。取安全系数计算接触疲劳的寿命系数,因,故(5)计算接触疲劳许用应力许用接触应力： (6)按齿面接触强度设计传动区域系数，弹性影响系数齿轮模数 3、按齿根弯曲疲劳强度计算： 对小齿轮取,对大齿轮仍用接触强度时的数据,取,按线性插值得弯曲疲劳极限分别为许用应力：； 两者相比较可知大，故选其进行校验： 4、确定模数：综上所述 ,应取模数较大值5、齿轮参数计算：两齿
8、轮的当量齿数查表8-8表 得 , 由齿数求分度圆直径锥距R，由齿宽圆整取 6、齿轮参数汇总：名 称代 号小锥齿轮大锥齿轮齿数Z2060模数m3mm节锥角18.434971.5651分度圆直径d(mm)60180齿顶高h a(mm)3齿根高hf(mm) 3.6齿顶圆直径da(mm)65.6921181.8974齿根圆直径df(mm)53.1695177.7232锥距R(mm)94.8683顶隙c(mm)0.6分度圆齿厚S(mm)4.7124当量齿数ZV21.08189.74齿宽B(mm)28齿宽系数R0.3第六部分 轴的设计计算输入轴的设计计算1、按照扭转强度初定直径选用45号钢作为轴的材料，调
9、质处理，取 考虑有键槽，将直径增大5%，则因键槽对轴强度的削弱以及带轮对小轴有较大的拉力，我们选择小轴最小径。2、输入轴的结构设计 ( 1 )轴上零件的定位，固定和装配 1 2 3 4 5 6 ( 2 )确定轴各段直径和长度段：d1=20mm 长度取L1=60mmA型平键：键长 50mm b=h=6mm段：d2=25mm 长度取L2=30mm段：d3=30mm长度取L3=15mm用来和轴承进行过度配合，初选用30206型圆锥滚子轴承。段：d4=28mm长度为L4=42mm段： d5=30mm长度为L5=26mm用来和轴承进行过度配合，初选用30206型圆锥滚子轴承。段：齿轮部分( 3 )轴强度
10、校核齿轮之间的力：对小锥齿轮受力分析：Ft1=2T1/dm1=2*34.27/51=1.34392KN（外）Fa1=Ft1*tan20*sin18.4349=0.15468KN（左）Fr1=Ft1*tan20*cos18.4349=0.KN（下）带轮处：（下）对输入轴进行受力分析得轴1段 ：Fr1=1.144KN（上）Ft1=1.029KN（外）轴2段： Fr=0.206KN（下）Ft2=2.127KN（里）轴3段位置为危险截面这里只校核危险截面3的强度。轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取折合系数首先计算截面3的抗弯截面系数W；轴的计算应力 该轴材料为45号钢，调质处理，查得其许用应力
11、因此，故满足要求。输出轴的设计计算1、按照扭转强度初定直径选用45号钢最为轴的材料考虑有键槽，将直径增大5%，则考虑到联轴器的尺寸，选大轴最小径2、输出轴的结构设计 ( 1 )轴上零件的定位，固定和装配 1 2 3 4 5 6( 2 )确定轴各段直径和长度段: d1=28mm、长度取L1=60mm，与联轴器相连。 A型平键：键长50mm b*h=8*7段: d2=32mm 长度取L2=33mm。段: d3=35mm长度取L3=38mm用来和轴承进行过度配合，初选用30207型圆锥滚子轴承。段：d4=40mm长度为L4=82mm，定位。段：d5=37mm长度为L5=42mm，与大齿轮配合。 A型
12、平键：键长36 b*h=10*8VI段：d6=35mm长度为L6=31mm，和轴承进行过度配合,初选用30207型圆锥滚子轴承。( 3 )轴强度校核齿轮之间的力：Fa2=0.379KN；Fr2=0.126KN； Ft2=Ft1=1.098KN大齿轮上的动力参数：P2=1.kw转速 n2=163.7025r/min ；T2=80.6710Nm危险面2处的弯矩：；由于轴单向转动，扭矩可以认为按脉动循环变化，故取折合系数前已选定轴的材料为45号钢，正火处理，查得，因此，故满足要求。第七部分 圆锥滚子轴承的选择及校核计算由于轴承会受到较大的轴向力，故选择圆锥滚子轴承。1、对于从动轴，选择30207轴承
13、，由受力分析知：， ； 而查表15-1知 基本额定动载荷 故查表得，,则当量动载荷, 载荷系数，因,所以按轴承1的受力大小验算因轴承预计寿命L=1030016=48000h，故，满足要求。2、对于主动轴，选择30206轴承，由受力分析知：， ； ； ；而查表15-1知基本额定动载荷,故查表得，,则当量动载荷,载荷系数且，则而使用期限，故，满足要求。第八部分 键联接的选择及校核计算（1）带轮与输入轴所用键的校核轴径，轴长选用A型平键，通过查表得到轮毂的材料是铸铁，键和轴的材料是45号钢，选用较小的材料做为计算，即，满足要求。（2）输出轴和齿轮连接采用的键的校核轴径，轴长采用A型平键连接。通过查表
14、得到轴和齿轮的材料都是45号钢，所以抗压需用应力是：，满足要求。（3）输出轴和联轴器连接采用的键的校核轴径，轴长采用A型平键连接。通过查表得到轮毂的材料是铸铁，键和轴的材料是45号钢，选用较小的材料做为计算，即，满足强度要求第九部分 联轴器的选择减速器的输出轴与工作机之间用联轴器连接，由于轴的转速较低，传递转矩较大，综合考虑选用弹性套柱销联轴器，联轴器上的扭矩为93.901Nm，选用型号为LT5。 第十部分 润滑及密封齿轮的润滑采用浸油润滑，由于低速级周向速度为1.54m/s，为锥齿轮传动，浸油高度应没过大锥齿轮齿宽，至少应没过1/2齿宽，齿顶距箱底至少30mm,这里为设计为45mm。选用CK
15、C150润滑油。轴承的润滑由于浸油齿轮的圆周速度，齿轮不能有效的把油飞溅到箱壁上，因此选用脂润滑方式。脂润滑具有形成润滑膜强度高，不容易流失，容易密封，一次加脂可以维持相当长一段时间，也有利于传动装置的维护。选用ZL-2号通用锂基润滑脂（GB 7324-1994） 。端盖与轴间的密封轴承用轴承盖紧固，已知轴承用脂润滑，且轴的最高圆周速度不超过2m/s，属于低速范畴，因此这里可以使用毡圈油封。毡圈油封结构简单，摩擦较大，易损耗，应注意及时更换。 第十一部分 箱体及附件的结构设计和选择减速器附件的选择起吊装置：采用箱盖吊环螺钉、箱座吊耳通气器：由于在室内使用，选通气器（一次过滤），采用M121.2
16、5油面指示器：选用油尺M12放油螺塞：选用外六角油塞及垫片M161.5名 称尺 寸（mm）箱 座 壁 厚8箱 盖 壁 厚8箱盖凸缘厚度12箱座凸缘厚度12箱座底凸缘厚度20地脚螺钉直径12地脚螺钉数目4小锥齿轮轴轴承旁连接螺栓直径10大锥齿轮轴轴承旁连接螺栓直径10盖与座连接螺栓直径8轴承端盖螺钉直径M8视孔盖螺钉直径M6定位销直径6凸台高度39大齿轮顶圆与内箱壁距离10箱盖，箱座肋厚6.8 主动端轴承外径62 被动端轴承外径72箱体及其附件参数箱体的附件包括窥视孔及窥视孔盖、通气器、轴承盖、定位销、启箱螺钉、油标、放油孔及放油螺塞、起吊装置等等。箱体加工工艺路线：铸造毛坯时效油漆划线粗精加工
17、基准面粗、精加工各平面粗、半精加工各主要加工孔精加工主要孔粗、精加工各次要孔加工各紧固孔、油孔等去毛刺清洗检验。减速器的装拆顺序及注意事项 ：箱体和箱盖通过螺栓连接，拆下螺栓即可将箱盖取下，对于两轴系零件，整个取下该轴，即可一一拆下各零件。其它各部分拆卸比较简单。 拆卸零件不要用硬东西乱敲，以防敲毛敲坏零件，影响装配复原。对于不可拆的零件，如过渡配合或过盈配合的零件则不要轻易拆下。对拆下的零件应妥善保管，以免丢失。技术要求：1.装配前滚动轴承用汽油清洗，其它零件用煤油清洗，箱体内不允许有任何杂物存在，箱体内壁涂耐磨油油漆；2.齿轮副的侧隙用铅丝检验，侧隙值应不小于0.14mm；3.滚动轴承的轴
18、向调整间隙均为0.05-0.1mm；4.齿轮装配后，用涂色法检验齿面接触斑点，沿齿高不小于65%，沿齿长不小于60%；5.减速器剖面分面涂密封胶或水玻璃，不允许使用任何填料；6.减速器内装L-AN15（GB443-89），油量应达到规定高度；7.减速器外表面涂绿色油漆。=1.1052kw=0.7986Pd=1.1863kw电动机型号为Y90L-4i=8.552=2.85=3Z型V带=5.8643m/sa=396.79mmZ1=20Z2=60=3A型键6650A型键10836A型键8750弹性套柱销联轴器CKC150润滑油锂基润滑脂毡圈油封 参考书目：机械设计课程设计西北工业大学 李育锡 主编机械设计.西北工业大学 吴立言 主编课程设计成绩评定表指导老师评语： 课程设计成绩： 指导老师(签字)： 年 月 日