1、學校代碼： 10128學 號： 課程設計題 目： 帶式輸送機的減速傳動裝置學生姓名： 學 院： 機械學院系 別： 工業工程專 業： 工 業 工 程班 級： 09-2指導教師： 李建福 2012年06 月 23日目 錄目錄1設計任務書2傳動方案的擬定及說明3電動機的選擇3計算傳動裝置的運動和動力參數3傳動件的設計計算4軸的設計計算7軸承的選擇及計算9鍵聯接的選擇及校核計算10聯軸器的選擇10潤滑與密封11參考資料目錄11內蒙古工業大學課程設計任務書學院（系）： 機械學院 課程名稱： 機械核計基礎 指導教師（簽名）： 李建福 專業班級： 工業09-2 學生姓名： 學號： 一、課程設計題目 帶式輸送

2、機的減速傳動裝置二、課程設計的目的1綜合運用機械設計課程及其它有關已修課程的理論和生產實際知識進行機械設計訓練，從而使這些知識得到進一步鞏固、加深和擴展。2學習和掌握通用零部件、機械傳動及一般機械設計的基本方法與步驟，培養學生工程設計能力和分析、解決問題的能力。3提高學生在計算、制圖、運用設計資料、進行經驗估算、考慮技術決策等機械設計方面的基本技能以及機械CAD技術。三、課程設計的主要內容和 要求（包括原始數據、設計要求、工作量要求等） 原始數據： 運輸帶工作拉力： F = 2350 N（包括卷筒及其支承的摩擦阻力） 輸送帶工作速度： V = 1.31 m/s 卷 筒 直 徑： D = 220

3、 mm有關情況說明： 工作條件：一班制連續單向運轉，載荷平穩，室內工作有粉塵；使用壽命：十年（大修期三年）；生產批量：10臺；生產條件：中等規模機械廠，可加工7-8級精度齒輪；動力來源：電力，三相交流（220/380V）；輸送帶速度允許誤差：±5% 。設計文件要求： 1.減速器裝配圖A0圖紙1張；2.零件工作圖A2圖紙2張; 3.設計計算說明書一份.四、工作進度安排 1.設計準備階段(約占總學時的4%,約0.4天);2.傳動裝置的總體設計(約占總學時的10%,1天);3.各級傳動的主體設計(約占總學時的5%,約0.5天);4.裝配草圖的設計和繪制(約占總學時的35%,約3.5天);5

4、. 裝配工作圖的設計和繪制和總成(約占總學時的25%,約2.5天);6.零件工作圖的設計和繪制(約占總學時的10%,約1天);7.設計計算說明書的編寫(約占總學時的9%,約1天);8.設計總結和答辨(約占總學時的2%,約0.2天).五、主要參考文獻 1.楊可楨 程光蘊 機械設計基礎 高等教育出版社2.陳秀寧 施高義 機械設計課程設計 浙江大學出版社 審核批準意見系（教研室）主任（簽字）:一、傳動方案的擬定及說明根據設計任務書的要求及條件，帶式輸送機減速傳動裝置選定為帶傳動+單級圓柱齒輪減速器（閉式）。主要特點：1. 高速級選用帶傳動，結構簡單；便于維護；成本低。同時還可以緩沖、吸震。2.低速級

5、采用圓柱齒輪，傳動承載能力大，傳動比恒定，效率高，工作可靠，壽命長。DVF傳動方案簡圖見圖一：二電動機的選擇1.電動機類型和結構的選擇按工作要求和條件，選用Y系列三相籠式異步電動機。2.電動機容量的選擇1)工作機所需功率Pw PwFv/1000 =3.079 kw2)電動機的輸出功率PdPw/=3.442 kw 0.8944其中：h1=0.96（帶傳動）； h2=0.97（齒輪傳動8級）；h3=0.99（滾動軸承）； h4=0.98（低速級滑塊聯軸器）； 因載荷平穩，故取電動機額度功率3 kw。.電動機轉速的選擇nd（i12×i23）nw nw=60V/D·p=113.78

6、 r/minnd（24）·（35）nw=（620）·113.78=（682.682275.6）r/min初選為同步轉速為1500r/min的電動機。.電動機型號的確定選電動機型號為Y100L2-4,其額定功率為3kW，滿載轉速1430r/min。基本符合題目所需的要求。三傳動裝置的運動和動力參數計算1. 傳動裝置的總傳動比及其分配由電動機的滿載轉速nd和工作機主動軸轉速nw可確定傳動裝置應有的總傳動比為：ind /nw12.66 考慮到帶傳動的承載能力以及結構尺寸的限制，故取ib3.0， ig=i/ib=4.22速度偏差為0.5%<5%，所以可行。2. 各軸轉速、輸入

7、（輸出）功率、輸入轉矩各軸轉速軸 軸 工作軸 各軸輸入功率軸 軸 工作軸 各軸輸入轉矩軸 軸 工作軸 項 目電動機軸 高速軸低速軸工作軸轉速n（r/min）1430476.67 112.95 112.95功率P（kW）輸入 3.303.172.67輸出3.0轉矩T（N·m）輸入66.11268.02225.75輸出20.034傳動比i3.0 4.221.0效 率hh1=0.96h2h3=0.980h3h4=0.970四傳動件的設計計算 （1）帶傳動設計皮帶選取應用廣泛的普通V帶。4.1求計算功率 =1.3×3.079=4KW4.2選取普通V帶型號根據=4KW，=1430r/

8、min，由圖13-15查出此坐標點位于A型線附近，故選取A型帶。4.3求大小帶輪基準直徑由所選型號查表13-9（機械設計基礎），選=90mm由=（1-） 故=（1430/476.67）×90=264.598mm由表13-9取=265mm4.4驗算帶速V=帶速在525m/s范圍內，合適。4.5 V帶基準長度和中心距初步選取中心距 =1.5×(90+265)=532.5mm取600mm,符合帶長 =1770mm由表13-2（機械設計基礎），對A型帶選用=1800實際中心距4.6驗算小輪包角 ×57.3=164，合適4.7求V帶根數 Z=由n1=1430r/min，d=

9、90，查表13-3（機械設計基礎）由表13-5查得 由a1=164°查表13-7得K=0.965查表13-2 K=1.01 由式 Z= 3.33 取4根（2）齒輪傳動設計1. 齒輪的材料選擇及許用應力的確定齒輪采用45鋼調質，表查得齒面硬度為197286HBS 齒輪采用45鋼正火，查表得齒面硬度為156217HBS。由表11-1查得 由表11-5查得=1.0故 H1= H2=由表11-1查得，由表11-5查得S=1.25 F1= F1= 2. 齒輪強度設計1）按齒面接觸強度設計 設計公式 mm式中 載荷系數K1.1(表11-3) 齒寬系數d0.8(表11-6) 小齒輪轉矩T1=70.

10、03Nm ZE188(表11-4) ZH2.5 齒數比u=4.22 Zb0.98小齒輪分度圓直徑 d157.94mm 根據軸的結構設計，取高速級小齒輪分度圓直徑d1=58.79mm2）幾何尺寸計算參數選取：Z123 mn=2.5 mm b=12º Z2i12×Z1=3.487×23=97.06 取Z2971. 計算齒寬bb1=d·d1 =47.03mm 取 b1=55 mmb2= b1-5=50 mm2. 中心距a=153.38mm 圓整后取155mm 3. 按圓整后的中心距修正螺旋角=arcos=14.59因為值改變不多，故各參數不必修正4. 計算大、

11、小齒輪的分度圓直徑d1=59.40mmd2=250.52mm5. 計算圓周速度v=1.48m/s3）按齒根彎曲強度校核校核公式 sF1=76.04F1 =360MPa 安全。sF2=18.24F2 =240Mpa 安全齒形系數 齒根修正系數五軸的設計計算1. 高速軸I的設計與計算 1）軸的材料及許用應力 軸的材料選用：45鋼+調質（熱處理） sB =640 MPa s-1 =275Mpa t-1 =155Mpa s-1 =275Mpa 2）軸的最小直徑的確定 d20.96mm C根據軸選材料取110 由于所選軸的軸端與大帶輪相連接，故取 dminf30mm3）軸的結構設計 A. 軸上齒輪位置

12、齒輪1相對下箱體呈對稱布置。 B. 階梯軸各軸段直徑的設計 由軸的最小直徑開始，根據軸肩的定位性質不同，確定出下一軸段直徑的大小。 原則：定位軸肩+ ；非定位軸肩+ ；2. 低速軸的設計與計算 1）軸的材料及許用應力 軸的材料選用：45鋼+調質（熱處理） sB =640 MPa s-1 =275Mpa t-1 =155Mpa s-1 =275Mpa 2）軸的最小直徑的確定 d233.43mm A0根據軸選材料取110 取 d2min40mm （考慮到與軸1等強度的設計）3）軸的結構設計3. 低速軸的強度校核計算1）軸的計算簡圖（a）計算齒輪2所傳遞的力 圓周力 其中：d1=58.79mm; T

13、1=66.11Nm徑向力 d2=4.22×58.79=248.09mm軸向力2）求水平面的支承反力（b） 3）繪制水平面的彎矩圖（b）4）求垂直面的支承反力（C） 5）繪制垂直面面的彎矩圖（C）6）繪制合成彎矩圖（d）7）繪制扭矩圖（e）8）求危險截面當量彎矩由合成彎矩圖及扭矩圖可看出，危險截面在a處。取折合系數a=0.69）校核軸的強度軸的計算應力為： 強度符合要求。六軸承的選擇及計算1.軸承類型的選擇 根據結構設計、軸承的工作環境及受力情況，軸I和軸上所用軸承均采用深溝球軸承，其型號分別為 6009和6011 。2. 低速軸軸承的選擇計算1）深溝球軸承6011的額定動、靜載荷 查

14、表: C=30.2KN（額定動載荷） C0=21.8KN（額定靜載荷）2）預期計算壽命 3）計算軸承當量動載荷 1.計算軸承1與軸承2所承受的徑向載荷Fr1和Fr2 2.計算軸承1與軸承2所承受的軸向載荷Fa1和Fa23.確定判斷系數e及載荷分配系數X、Y 故取X1=1 Y1=0 ；X2=0.56 Y2=1.994.計算當量動載荷P 4）計算軸承實際壽命 兩個軸承中，取當量動載荷計算值大者P2作為壽命計算依據。 滿足壽命要求七鍵聯接的選擇及校核計算1）低速軸鍵的類型及尺寸在軸上，齒輪2與之相連接，連接的形式采用普通平鍵連接，鍵的尺寸要根據軸的直經及連接軸段的長度來選擇。在a-a位置處： 選用A

15、型鍵 b=16 h=10 L=45 (軸徑d=f58)在b-b位置處： 選用A型鍵 b=12 h=8 L=50 (軸徑d=f40)2）鍵的強度校核（擠壓強度） 在a-a位置處： 滿足強度要求 在b-b位置處： 滿足強度要求 八聯軸器的選擇聯軸器是連接軸與工作機軸之間的一個部件，由于所連接的兩軸之間傳遞的扭矩較大，并且對中性較差，因此選用滑塊聯軸器。滑塊聯軸器的特點：1.可以調節軸向位移；2.可以調節角度位移；3.可以調節徑向位移。計算依據： Tca=KAT=1.3*225.75=293.48Nm n=112.95r/min 故選擇聯軸器的參數為：滑塊聯軸器 許用轉矩T=250 Nm，最高轉速n=250r/min。九潤滑與密封1）齒輪的潤滑采用浸油潤滑，由于齒輪傳動的線速度為1.48m/s，所以浸油高度約為一個齒高。2）滾動軸承的潤滑由于齒輪傳動的線速度為1.48m/s小于2 m/s，所以軸承選用脂潤滑。3）潤滑油的選擇齒輪所用潤滑油，考慮到該裝置用于小型設備，選用L-AN15潤滑油。4）密封方法的選取選用凸緣式端蓋易于調整，采用梯形槽