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1、实用文档 文案大全 毕业设计 带式输送机传动装置设计 院系：机电信息系 班别：姓名：学号：指导老师：完成日期：xxxx年 x 月 x 日 实用文档 文案大全 目 录 一 、总体方案设计.2 二 、设计要求.2 三 、设计步骤.实用文档 文案大全 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.16 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
2、如下 实用文档 文案大全 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/(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）。
3、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。实用文档 文案大全 3)方案简图如下图：1V 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，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 kWvFPw04.36.11900
4、从电动机到工作机传送带间的总效率为 82.06543221 实用文档 文案大全 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 Kw7.382.010006.119001000FvPd 3）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 min/4.76100060rD
5、vnw 所以电动机转速的可选范围为：min/)1528458(4.76)206(ndrniw 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：电动机型号 额定功率/kw 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 实用文档 文案大全 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 1000minr的电动机，所以电动机的类型为 Y132M1-6。3.计算传动装置
6、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 1).各轴的转速 I轴 n1=min/32039600rinm II轴 min/4.76188.4320112rinn 卷筒轴 min/4.762rnnw nm为电动机的满载转速 r/min；n1n2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。2).各轴的输入功率 134.76960wmn
7、ni实用文档 文案大全 电动机轴 552.396.07.3011dw 轴 I Kw2.396.099.0552.3122122 滚筒轴 Kw01.396.098.02.3P2Pw 3）.各轴的输入转矩 电动机轴的输出转矩Td为：mNnPmdd8.369607.395509550T I 轴 mNnPT01.106320/552.395501/195501 II轴 mNnPT4004.76/2.395502/295502 滚筒轴 mNT25.3764.76/01.39550Pw/nw9550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
8、 率 I 轴 3.552 106.01 320 3 0.97 II 轴 3.2 400 76.4 4 118 0.90 卷 筒轴 3.01 376.25 76.4 电 动机 3.7 36.8 960 实用文档 文案大全 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 Ra3.26.3m.（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 mmNT561
9、1006.1320552.31055.9 2）、载荷系数 K 查表 10.11取 K=1.1 3）、齿数 z1齿宽系数d 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 MPaMPaHH530,5602lim1lim 由表 10.10查得 SH=1。81104.8)24*5*365(13206060hnjLN 8812102188.4/104.8/iNN 查图 10.27得1.1,02.121NTNTZZ 实用文档 文案大全 由式（10.13）可得 MPaMPaSZH
10、HNTH571156002.11lim11 MPaMPaSZHHNTH58315301.12lim22 故 mmmmuuKTdHd67.621.1571415101.11.1*43.76143.763253211 mmmmzdm5.22567.6211 由表 10.3取标准模数 m=2.5。（3）计算主要尺寸 mmmmmzd5.62255.211 mmmmmzd2501005.222 mmmmdbd5.625.6211 经圆整后取 b2=65。mmmmbb70521 mmmmzzma25.156100255.2212121（4）按齿根弯曲疲劳强度校核 由式（10.24）得出F，如FF则校核合格
11、。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。实用文档 文案大全 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 MPaMPaFF190,2102lim1lim。由表 10.10查得 3.1FS。由图 10.26查得 121NTNTYY。由式（10.14）可得 MPaMPaSYFFNTF1623.12101lim11 MPaMPaSYFFNTF1463.190.12lim11 故 MPaMPaMPaYYzbmKTFSFF08.2179159.165.2255.2653
12、4.1101.1221251211MPaMPaYYYYFSFSFFF14659.165.28.118.2912212212 齿轮弯曲强度校核合格。（5）验算齿轮的圆周速度 v smsmndv/938.0/10006057.2865.6210006011 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：实用文档 文案大全 5 V带的设计 （1）确定计算功率 Pc 由表 8.21查得 KA=1.3，由式（8.12）得 kWkWPKPAc15.75.53.1 （2）选取普通 V 带型号 根据 Pc=7.15kW、n1=960r/
13、min，由图 8.12选用 B 型普通 V 带。（3）确定带轮基准直径 dd1、dd2 根据表 8.6和图 8.12选取 dd1=140mm，且 dd2=140mmddmin=125mm。大带轮基准直径为 名称 小齿轮(mm)大齿轮(mm)分度圆直径 d 62.，5 250 齿顶高ah 2.5 2.5 齿根高fd 3.75 3.75 齿全高 h 6.25 6.25 齿顶圆直径ad 64.5 252 齿根圆直径fd 55 242.5 基圆直径bd 58.73 234.92 中心距 a 156.25 传动比 i 4 实用文档 文案大全 mmdnnddd0.46999.46814057.286960
14、1212 按表 8.3选取标准值 dd2=500mm，则实际传动比 i、从动轮的实际转速分别为 35.31400.46912ddddi min/57.28635.3960/12rinn 从动轮的转速误差率为%0%10057.28657.28657.285 在%5以内为允许值。（4）验算带速 v smndvd/03.710006096014010006011 带速在 5 25m/s范围内。（5）确定带的基准长度 Ld和实际中心距 a 按结构设计要求初定中心距 a0=1500mm。由式（8.15）得 由表 8.4选取基准长度 Ld=4000mm。由式（8.16）的实际中心距 a 为 实用文档 文案
15、大全 mmllaad825.967235.341431501100200 中心距 a 的变化范围为 mmlaad575.9203150015.0825.967015.0min mmLaad325.1062315003.0825.96703.0max（6）校验小带轮包角1 由式（8.17）得 0000120112052.1603.57825.9671405001803.57180adddd（7）确定 V 带根数 z 由式（8.18）得 根据 dd1=140mm，n1=960r/min，查表 8.10，根据内插法可得 取 P0=2.82kW。由式（8.11）得功率增量为 由表 8.18查得 Kb=
16、根据传动比 i=3.35，查表 8.19得 Ki=960r/min则 由表 8.4查得带长度修正系数 Kl=1.13，由图 8.11查得包角系数Ka=0.95，得普通 V 带根数 实用文档 文案大全 圆整得 z=4。（8）求初拉力 F0级带轮轴上的压力 FQ 由表 8.6查得 B 型普通 V 带的每米长质量 q=0.17kg/m，根据式（8.19）得单根 V 带的初拉力为 由式（8.20）可得作用在轴上的压力 FQ为 （9）带轮的结构设计 按本章 8.2.2进行设计（设计过程及带轮零件图略）。（10）设计结果 选用 3 根 B-3150GB/T 115441997的 V 带，中心距 a=968
17、mm，带轮直径 dd1=140mm，dd2=469.0mm，轴上压力 FQ=2067.4N。6.传动轴的设计 齿轮轴的设计 (1)确定输入轴上各部位的尺寸（如图）(2)按扭转强度估算轴的直径 实用文档 文案大全 选用 45 并经调质处理，硬度 217255HBS 轴的输入功率为 PI=4.03 KW 转速为 n=286.57 r/min 根据 机械设计基础 P265表 14.1得 C=107118.又由式（14.2）得：d mmnPC)556.28850.25(57.28603.4)118107(33(3)确定轴各段直径和长度 1从大带轮开始右起第一段，由于带轮与轴通过键联接，则轴应该增加 3
18、%5%，取 D1=30mm，又带轮的宽度 B=（Z-1）e+2f=（3-1）18+28=52 mm 则第一段长度 L1=60mm 2右起第二段直径取 D2=38mm 根据轴承端盖的装拆以及对轴承添加润滑脂的要求和箱体的厚度，取端盖的外端面与带轮的左端面间的距离为 30mm，则取第二段的长度 L2=70mm 3右起第三段，该段装有滚动轴承，选用深沟球轴承，则轴承有径向力，而轴向力为零，选用 6208型轴承，其尺寸为 d D B=408018，那么该段的直径为 D3=40mm，长度为 L3=20mm（因为轴承是标准件，所以采用基孔制，轴与轴承间为过盈配合 P7/h6）4右起第四段，为滚动轴承的定位
19、轴肩,其直径应小 于滚动轴承的内圈外径，取 D4=48mm，长度取 L4=10mm 5右起第五段，该段为齿轮轴段，由于齿轮的齿顶圆直径为实用文档 文案大全 d5=67.5mm，分度圆直径为62.5mm，齿轮的宽度为 70mm，则，此段的直径为 D5=67.5mm，长度为 L5=70mm 6右起第六段，为滚动轴承的定位轴肩,其直径应小于滚动轴承的内圈外径，取 D6=48mm长度取 L6=10mm（因为轴承是标准件，所以采用基孔制，轴与轴承间为过盈配合 P7/h6）7右起第七段，该段为滚动轴承安装出处，取轴径为 D7=40mm，长度 L7=18mm (4)求齿轮上作用力的大小、方向：1小齿轮分度圆
20、直径：d1=62.5mm 2作用在齿轮上的转矩为：T=9.55106P/n=134300Nmm 3求圆周力：Ft Ft=2T2/d2=2134300/250=1074.40N 4求径向力 Fr Fr=Fttan=1074.40tan200=391.05N Ft，Fr 的方向如下图所示 （5）轴上支反力 根据轴承支反力的作用点以及轴承和齿轮在轴上的安装位置，建立力学 模型。水平面的支反力：FA=FB=Ft/2=537.2N 垂直面的支反力：由于选用深沟球轴承则 Fa=0 那么 FA=FB=Fr/2=195.525 N 实用文档 文案大全（6）画弯矩图 右起第四段剖面 C 处的弯矩：水平面的弯矩：
21、MC=PA24=53.352 Nm 垂直面的弯矩：MC1=MC2=RA24=19.2 Nm 合成弯矩：mNMMMMCCCC7.5619200533522221221 （7）画转矩图：T1=138.952Nm （8）画当量弯矩图 因为是单向回转，转矩为脉动循环，=0.6 可得右起第四段剖面 C 处的当量弯矩：mNTMMCeC825.100)(2222 （9）判断危险截面并验算强度 1右起第四段剖面 C处当量弯矩最大，而其直径与相邻段相差不大，所以剖面 C 为危险截面。已知 MeC2=100.825 Nm ,由课本表 13-1有:-1=60Mpa 则：e=MeC2/W=MeC2/(0.1D43)=
22、100825/(0.1483)=9.11 Mpa-1 2右起第一段 D处虽仅受转矩但其直径较小，故该面也为危险截面：mNTMD371.831389526.02）（e=MD/W=MD/(0.1D13)实用文档 文案大全=83.371/(0.1403)=13 Nm d2，故也应对截面进行校核。截面：eI=MeI/W=322200/(0.1603)=14.9Mpa 截面：eII=MeII/W=320181/(0.1553)=19.2Mpa 查表得-1b=60Mpa,满足e-1b的条件，故设计的轴有足够强度，并有一定余量。其受力图如下 实用文档 文案大全 7 滚动轴承设计 根据条件，轴承预计寿命 Lh
23、536524=43800小时 1.输入轴的轴承设计计算（1）初步计算当量动载荷 P 因该轴承在此工作条件下只受到Fr径向力作用，所以P=Fr=391.05N P=fp Fr=1.1391.05=430.155N（2）求轴承应有的径向基本额定载荷值 32395.29N438001057.286601155.43010601616）（）（htLnfPC （3）选择轴承型号 实用文档 文案大全 查课本 P284页，选择 6208 轴承 Cr=29.5KN 根据课本式 15-5有)(60106PfCfnLdth 算得 Lh=187589.7743800 预期寿命足够 此轴承合格 其草图如下：2.输出轴
24、的轴承设计计算（1）初步计算当量动载荷 P 因该轴承在此工作条件下只受到 Fr 径向力作用，所以 P=Fr=391.05N（2）求轴承应有的径向基本额定载荷值）（161060htdLnfPfC （3）选择轴承型号 实用文档 文案大全 查课本 P154页，选择 6011轴承 Cr=30.2KN 由课本式 11-3有 4380080552505.3911.13020016.716010)(6010366）（PfCfnLdth 预期寿命足够 此轴承合格 8、键的设计 1）联轴器的健 a、选择键的型号：C 型键 由轴径 d1=45mm，在表 14.8查得键宽 b=14mm，键高 h=9mm，L=361
25、60mm。L=54mm（1.61.8）d=7281mm l1=L-0.5b=54-7=47mm 由式 14.7得 jy1=4T/(dhl1)=4525.871000/（459 47）=110.47MPa【jy】=120MPa(轻微冲击，由表 14.9查得)b、写出键的型号：选键为 C1470GB/T1096-1979 2）齿轮键的选择 a、选择键的型号：A 型键 轴径 d4=60mm，为了使加工方便应尽量选取相同的键高和键宽。但强度不够。查表 14.8得键宽 b=18mm，h=11mm，L=50200mm,取 L=56mm l2=L-18=56-18=38mm 实用文档 文案大全 jy2=4T
26、/(dhl2)=4525.871000/（451138）=111.79MPa【jy】=120MPa(轻微冲击，由表 14.9查得)b、写出键的型号：取键 A1880GB/T1096-1979 3）输入端与带轮键 选轴径 d4=30mm，查表 14.8取键 108。即 b=10，h=8，L=50 l2=L-10=60-10=50mm jy2=4T/(dhl2)=4138.951000/（308 50）=46.317【jy】9、联轴器的选择 1）、计算联轴器的转矩 由表 16.1查得工作情况系数 K=1.3 由式 16.1得 主动端 TC1=KT2 =1.3400=520Nm 从动端 TC2=KT
27、W =1.3376 实用文档 文案大全=488.8Nm Tm=1250Nm（附表.）由前面可知：dC=40.2344.37mm 又因为 d=C（1+0.05）=（40.2344.37）（1+0.05）=42.2446.59mm n2=76.r/minn=4000r/min 由附表 9.4可确定联轴器的型号为弹性柱销联轴器 2）确定联轴器的型号 HL4 GB5014-。由其结构取 L=11.5 d=55 D=64 10.箱体结构的设计 减速器的箱体采用铸造（HT200）制成，采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量，大端盖分机体采用67isH配合。1）.机体有足够的刚度 在机体为加肋，外轮廓为长方形，
28、增强了轴承座刚度。2）.考虑到机体内零件的润滑，密封散热 因其传动件速度小于 12m/s，故采用侵油润油，同时为了避免油搅得沉渣溅起，齿顶到油池底面的距离 H 大于 40mm。为保证机盖与机座连接处密封，联接凸缘应有足够的宽度，联接表面应精创，其表面粗糙度为3.6。3）.机体结构有良好的工艺性 铸件壁厚为 8mm，圆角半径为 R=5。机体外型简单，拔模方便。4.）对附件设计 实用文档 文案大全 A 视孔盖和窥视孔：在机盖顶部开有窥视孔，能看到 传动零件齿合区的位置，并有足够的空间，以便于能伸入进行操作，窥视孔有盖板，机体上开窥视孔与凸缘一块，有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封，盖板
29、用铸铁制成，用 M8 紧固。B 油螺塞：放油孔位于油池最底处，并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔处的机体外壁应凸起一块，由机械加工成螺塞头部的支承面，并加封油圈加以密封。C 油标：油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。油尺安置的部位不能太低，以防油进入油尺座孔而溢出。D通气孔：由于减速器运转时，机体内温度升高，气压增大，为便于排气，在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器，以便达到体内为压力平衡。E位销：为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度，在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销，以提高定位精度。F吊钩：在机盖上直接铸出吊钩和吊环，用以起吊或搬运较
30、重的物体。11.润滑密封设计 实用文档 文案大全 对于单级圆柱齿轮减速器，因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度远远小于5(1.5 2)10/minmm r，所以采用脂润滑，箱体内选用SH0357-92中的50号润滑，装至规定高度。油的深度为H+1h，H=30 1h=34。所以 H+1h=30+34=64。从密封性来讲为了保证机盖与机座连接处密封，凸缘应有足够的宽度，连接表面应精刨，密封的表面要经过刮研。而且，凸缘连接螺柱之间的距离不宜太大，并均匀布置，保证部分面处的密封性。轴承端盖采用嵌入式端盖，易于加工和安装。四、设计小结 通过这次对于带式输送机传动装置的设计，我收获了很多知识，同
31、时也提高了自己实践和创造的能力。这次课程设计是我们第一次真正的去理论联系实际，在设计中我初步的了解到了课程设计的内涵和做设计时应具备的能力。设计过程的实践考验，对于提高我们机械设计的综合素质有很大用处。通过接近一个星期的课程设计实践，使我对机械设计有了更多的了解和认识.为我们以后的学习和工作打下了坚实的基础。1 机械设计所涉及的内容是多方面的,要搞好机械设计，首先要对相关学科有所认识和了解，并且会有机结合相关的知识。然后将书本上的知识运用到实际当中，做到学以致用，这样不仅提高了我们的实践能力，并且还加深了我们对理论知识的理解。2 通过本次课程设计，使我意识到了对于一个设计问题，解决的方案是多种
32、多样的。在设计时，我们要严格按照要求，结合生产实际关实用文档 文案大全 系和工程实际问题，在节约成本和零件易于加工、装配的基础上设计出较好的零件装配图。3在这次的课程设计过程中,我综合运用了机械设计基础课程中所学的相关知识知识与技能,并结合 CAD进行制图,在这一过程中提高了我的理论水平及分析问题和解决问题的能力,对我以后要接触的各种设计打下了坚实的基础。4 由于时间较短、准备的资料不充分以及对带式输送机传动装置的结构还是不太了解等原因，设计中还存在不少错误和漏洞，如 V 带的传动中 V带的型号偏差较大，轴的弯矩可能较小，键的型号可能稍大 所以在今后我还要需要继续努力学习和掌握有关机械设计的知识，了解各种机械的构造并向老师及技术人员请教，希望在以后的课程设计中表现的更好。5.设计是一门需要耐心和精力的学科，要有认真谨慎的态度才能做好。6 本次课程设计的一些不懂之处通过询问老师，得到了很好的解决。五、参考资料 机械设计基础 高等教育出版社 主编 陈立德 机械设计基础课程设计指导书 高等教育出版社 主编 陈立德 实用文档 文案大全 机械设计基础实例教程 北京航空航天大学出版社 主编 封立耀 肖尧先 机械课程设计简明手册 化学工业出版社 主编 骆素君 朱诗顺 计算机绘图 机械工业出版社 主编 管殿柱 现代工程图学 北京邮电大学出版社 主编 杨裕根 诸世敏