I機械設計課程設計機械設計課程設計說明書設計內容( ZL-18 ) 專 業 ： 機械設計制造及其自動化 班 級 ： 1201班 姓 名 ： 閆佳榮 學 號 ： 20121804141 指導老師 ： 馬利云 呂梁學院學院 礦業工程系完成時間 ： 年 月 日I 2012 級 機械設計制造及其自動化 專業機械設計課程設計任務書學生姓名： 閆佳榮 班級： 1201班 學號： 20121804141 一、設計題目：設計一用于帶式運輸機上的減速器二、給定數據及要求已知條件：運輸帶工作拉力F= 44000 N；運輸帶工作速度v= 0.26 m/s（允許運輸帶速度誤差為5%）；滾筒直徑D= 450 mm；兩班制，連續單向運轉，載荷輕微沖擊；工作年限5年；環境最高溫度350C；小批量生產。三、 應完成的工作1. 減速器裝配圖1張；2. 零件工作圖24張；3. 設計說明書1份。系主任：宋要斌 教研室負責人：馬利云 指導教師：馬利云發題日期 2014年5月29日完成日期目 錄第一章 機械傳動裝置的總體設計1 1.1 選擇電動機1 1.1.1 電動機類型的選擇11.1.2 電動機容量的選擇21.1.3 電動機轉速的選擇21.2 傳動比的分配2 1.3傳動系統的運動和動力參數計算2 1.3.1各軸的轉速、功率和扭矩計算21.3.2各軸的運動參數表2 第二章 V帶傳動的設計3 2.1 V帶的參數設計3 2.2 V帶的主要參數表4 第三章 齒輪的設計5 3.1齒輪傳動設計5 3.1.1齒輪參數設計5 3.1.2齒輪的主要參數表6第四章 軸的設計7 4.1高速軸（輸入軸）的設計7 4.1.1材料的選擇和熱處理7 4.1.2估算軸的最小直徑8 4.1.3軸的壽命校核84.2中間軸的設計8 4.2.1材料的選擇和熱處理9 4.2.2軸的最小直徑的確定9 4.2.3軸的結構設計并繪制結構草圖10 4.4從動軸的校核13 4.4.1大齒輪受力計算13 4.4.2按扭轉和彎曲組合變形條件進行校核計算13 第五章 鍵和滾動軸承設計與校核14 5.1 鍵的選擇和參數15 5.2 軸承的選擇16第六章 鑄鐵箱體的結構尺寸18 第七章 聯軸器的選擇19 第八章 潤滑方式的確定19 設計小結20 參考文獻20 附錄設計計算內容結果第一章 機械傳動裝置的總體設計1.1選擇電動機計算滾筒的轉速帶式輸送機的傳動方案示意圖見設計任務書。滾筒的直徑和工作帶的帶速已知滾筒轉速計算如下：1.1.1電動機類型的選擇因考慮帶式輸送機需要較大的轉矩，而對轉速要求不高，故選擇電動機的步驟如下：選擇電動機的類型因考慮工作條件為空載啟動、單向連續運轉、載荷平穩，所以選擇三相異步電動機，封閉自扇冷式結構，380，系列，同步轉速確定。（同步轉速為1500或1000）計算傳動裝置的總效率（參考手冊P78）1傳動裝置的結構簡圖如設計任務書圖。總效率的計算如下：0.881其中：帶的傳動的效率（0.96）； 一對滾動軸承的效率（0.99）； 閉式齒輪傳動效率；（0.98） 彈性柱銷聯軸器的效率（0.995）； 滾筒的效率（0.96）。確定所需電機的功率11.44 （kW）13工作機實際需要的輸入功率，kW，為工作機實際需要的電動機輸入功率，kW。.確定電機的型號所選電動機的額定功率應該等于或稍大于工作要求的功率。滾筒的轉速為： 設計計算內容結果因為滾筒的轉速。擬選擇同步轉速系列的電動機，由表12-1【2】 （2表示參考文獻2，所使用機械設計課程設計手冊）選擇系列三相電動機186 6 型，其額定功率為15 ,滿載轉速。1.2 傳動比的分配1.2.1總傳動比的計算 881.2.2各級傳動比的分配根據表2-2.1和各級傳動間的尺寸協調、結構均勻，滿足，所以帶和減速器分配如下： 24，最大是7；3 5，最大為8，并且最好使得齒數互質。1.3傳動系統的運動和動力參數的計算1.3.1各軸的轉速計算根據總的傳動比及各級傳動比的分配，計算各軸的轉速如下：電機：； 減速器高速軸：；減速器低速軸：；滾筒的轉速：1.3.2各軸的輸入功率和轉矩表3-1 各軸的輸入功率和轉矩功率（KW）轉矩(NM)電機=15KW=128NM高速軸=14.4KW=577.5NM低速軸=13.97KW=3473.7NM電機型號為：180 6型;額定功率為:15 ;滿載轉速：。總傳動比：88各級傳動比分配：3 4設計計算內容結果第二章 V帶傳動的設計2.1 V帶的參數設計 電機傳動形式的選擇從傳動的形式和經濟效性考慮，確定由電動機傳動帶，所以帶輪的小帶輪轉速。 計算功率并選取帶型號根據工況確定工況系數工作班制為2班制 工作時間16小時載荷平穩根據表8-31查得 1.2 ，故 根據18 kW和小帶輪轉速 206 r/min，由圖7-11可知，可取 C 型和 V 型分別計算，最后擇優選用。本設計為減少帶的根數，現取 C 型帶。 確定帶輪的基準直徑與帶速驗算根據所選電機的型號可知，電機中心高為 7 ，又傳動比確定為 4.7 ，所以小帶輪的直徑取為 200 。根據小帶輪的直徑，確定大帶輪的直徑，滑動率為0.015 1 大帶輪的直徑 940由表7-7 取 1000 。此時從動輪實際轉速合適。根據公式：符合設計要求： 初定中心矩 2現根據結構要求，取 1200 mm 初算帶的基準長度確定帶的截型：帶的帶型為 C 型確定小帶輪直徑:大帶輪直徑（半徑一般小于減速器中心高）:設計計算內容結果 4418 mm由表811，選取帶的基準長度 4500 mm。 實際中心矩和小帶輪包角 中心矩可調整，則 1241mm小帶輪包角： 143.06 ，大于1200，能滿足要求。 單根V帶所能傳遞的功率和增量 根據970r/min和200mm查表731，用插值法求得3.86kW。已知 C 型V帶，小帶輪轉速 970 r/min，傳動比4.7 ，查表741得： 0.83 kW。計算V帶的根數 由表781查得 0.92 ；由表721查得 1.04 ，故4取z 4 根。所采用得V帶為 。作用在帶輪軸上的力 由式（817）1求單根V帶的張緊力 1 查表711 得q0.30kg/m， 335.25 N 所以作用在軸上的力為2227.12 N帶傳動的中心距為：1200確定V帶的根數：Z4設計計算內容結果第三章 齒輪的設計3.1齒輪的參數設計選擇齒輪材料、確定許用接觸應力根據工作要求，采用齒面硬度350HBS。小齒輪選用45鋼，調質，硬度為260HBS；小齒輪選用45鋼，調質，硬度為220HBS；由表951的公式，可確定許用接觸應力：小齒輪3800.7HBS3800.7260562MPa大齒輪3800.7HBS3800.7220534MPa選擇齒數和齒寬系數由于減速器是閉式傳動，可選取 1.0 ,考慮加工和制造方便，取齒寬系數 0.8 。 確定載荷系數 因齒輪相對軸承對稱布置，且載荷角平穩，故取 1.25 。 計算中心距 354.3 mm 選擇齒數并確定模數取（20，40），則 145.7 146。與互質。4.0184mm取標準模數（表911），4 mm。 齒輪幾何尺寸計算小齒輪分度圓直徑及齒頂圓直徑大齒輪分度圓直徑及齒頂圓直徑中心距：354 mm 4 mm 124 mm 132 mm 584 mm 592 mm 354mm 104 mm 99 mm圓整為整數齒輪精度等級：8設計計算內容結果大齒輪寬度 99.2 99 mm小齒輪寬度 因小齒輪齒面硬度高，為補償裝配誤差，避免工作時在大齒輪齒面上造成壓痕，一般應比寬些，取 5 104 mm 確定齒輪精度等級 齒輪圓周速度 根據工作要求和圓周速度，由表9-31選用 8 級精度。 齒輪彎曲強度驗算1、確定許用彎曲應力根據表9-7【1】查得 2、查齒形系數，比較小齒輪 31 ，由表9-61查得 2.52 ；小齒輪 146 ，由表9-61查得 2.174 。 0.01721 0.01547 驗算彎曲應力 計算時應以齒寬帶入，則 159 MPa192 MPa，安全。或 146 MPa1.215齒輪端面與內箱壁距離10箱蓋，箱座肋厚98.5軸承端蓋外徑+（55.5）120（1軸）125（2軸）150（3軸）軸承旁聯結螺栓距離120（軸）125（2軸）150（3軸）第七章 聯軸器的選擇 計算聯軸器所需的轉矩： 查課本269表17-1取查手冊94頁表8-7選用型號為HL6的性柱銷器。第八章 潤滑方式的確定 因為傳動裝置屬于輕型的，且傳速較低，所以其速度遠遠小于，所以采用脂潤滑，箱體內選用SH0357-92中的50號潤滑，裝至規定高度。參考文獻1 機械設計，第七版；陳云飛，盧玉明編，高等教育出版社，2008.052 機械設計基礎課程設計手冊，第3版；吳宗澤，羅圣國主編，高等教育出版社，2006.053 機械設計課程設計指導書（第二版）;羅圣國，李平林等主編。4 機械課程設計（重慶大學出版社）;周元康等主編。5 機械設計基礎（第四版）課本;楊可楨 程光蘊 主編。設計小結 在課程設計過程當中我充分的認識到自己在知識理解和接受應用方面的不足，特別是自己對系統的自我學習能力的欠缺，將來一定要進一步加