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1、机械设计课程设计计算说明书设计题目：带式输送机传动用的V带传动及斜齿圆柱轮减速器设 计 者： 学 号： 专 业: 飞行器设计与工程 ( 航天学院 )指导教师： 二八年六月三十日目 录设 计 任 务 书一、传动方案拟定.4二、电动机的选择.4三、计算总传动比及分配各级的传动比.5四、运动参数及动力参数计算.5五、传动零件的设计计算.6六、轴的设计计算.9七、滚动轴承的选择及校核计算.13八、键联接的选择及计算.15九、联轴器的选择.16十、润滑及密封.16十一、箱体及附件的结构设计和选择.16设计小结参考资料设 计 任 务 书一 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：数据编号
2、35710运输机工作转矩T/(N.m)690630760620运输机带速V/(m/s)0.80.90.750.9卷筒直径D/mm320380320360工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期限为10年，小批量生产，单班制工作（8小时/天）。运输速度允许误差为。二 课程设计内容1）传动装置的总体设计。2）传动件及支承的设计计算。3）减速器装配图及零件工作图。4）设计计算说明书编写。计算过程及计算说明主要结果一、传动方案拟定1、传动方案（已给定）2、外传动为V带传动。3、减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。方案简图如下：二、电动机选择1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机2、电动机功
3、率选择：( 1 )传动装置的效率： ( 2 )电机所需的工作功率：3、确定电动机转速：计算鼓轮工作转速：按手册P7表1推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围。取V带传动比，则总传动比理时范围为。故电动机转速的可选范围为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，可见第1方案比较适合，则选。4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y100L2-4。其主要性能：额定功率：3KW，满载转速1420r/min，额定转矩。三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动
4、比： 2、分配各级传动比根据表2-3中传动比的推荐值，选用带传动的传动比为四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）计算各轴的功率（KW） 2、计算各轴扭矩（Nmm） 五、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带截型由课本表9-6得：kA=1.2所以选择A型带( 2 ) 确定带轮基准直径，并验算带速 查表得到选取验证带的速度：介于之间，合适。( 3 )确定带长和中心矩按设计要求，取查表9-2取( 4 )验算小带轮包角包角包角合适！( 5 )确定带的根数可以选取z=3( 6 )计算轴上压力张紧力：压轴力：2、齿轮传动的设计计算 ( 1 ) 选择齿轮材料及精
5、度等级 由于要求结构尺寸紧凑，采用硬齿面齿轮传动，小齿轮用20Cr，渗碳淬火处理。齿面平均硬度为60HRC,大齿轮用40Cr，表面淬火处理，齿面平均硬度为52HRC.查表选取8级精度。 ( 2 )参数选择 1）齿数 由于采用硬齿面闭式传动，故取 2）齿宽系数 由于是单级齿轮传动，两支承相对齿轮为对称布置，且两轮均为硬齿面，查表得到 3）载荷系数 因为载荷比较平稳，齿轮为硬齿面，支承对称布置，故取4 )齿数比 对于单级减速传动，齿数比为传动比误差: 可用5）初选螺旋角( 3 )确定需用应力小齿轮的齿面平均硬度为60HRC，查表7-3，得，。因为齿轮双向运转时，轮齿通常为双向受载，故。 大齿轮的齿
6、面平均硬度为52HRC，查表7-3，用线性插值法求得。因齿轮双向受载，故( 4 )小齿轮上的转矩为( 5 )按齿面接触疲劳强度设计取较小的许用接触应力带入公式中，得到小齿轮的分度圆直径为：齿轮的模数( 6 )按齿根弯曲疲劳强度计算两齿轮的当量齿数是查表得到复合齿形系数：复合齿形系数与许用弯曲应力的比值为( 7 )按齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度计算由查表得到( 8 )计算齿轮几何尺寸齿轮传动的中心距斜齿轮传动的中心距应当圆整为整数以便加工，一般可以通过改变螺旋角的大小来实现，现将中心距取为93mm，则实际螺旋角为齿轮的其余主要尺寸分别为选用六、轴的设计计算 输入轴的设计计算1、按照扭转强度
7、初定直径选用45号钢最为轴的材料 取c=114考虑有键槽，将直径增大5%，则由于轮毂的材料为铸铁，经过计算得到一个键的应力太大，将使轮毂遭到破坏，所以选用两个键。所以2、输入轴的结构设计 ( 1 )轴上零件的定位，固定和装配 单级减速器中可将齿轮轴的齿轮部分安排在箱体中央，由于小齿轮转速快，为了避免润滑油烧坏轴承，所以要在齿轮两边安装挡油环，因此要在齿轮部分两边加工两个阶梯轴，来定位挡油环。两轴承分别以挡油环定位，采用过度配合固定。( 2 )确定轴各段直径和长度段: d1=22mm 长度取L1=38mm段: d2=d1+2h=24mm 长度取L2=36mm这段用来和端盖连接。段: d3=25m
8、m长度取L3=26mm用来和轴承进行过度配合，并开有退刀槽。初选用30205型圆锥滚子轴承，其内径为23mm,宽度为2mm。段：阶梯部分，d4=37mm长度为L4=6mm段：齿轮部分，长度为L5=40mm段：与段相同段：另一个挡油环和轴承配合，d7=25mm L7=39mm ( 3 )轴强度校核齿轮之间的力：齿轮位置为危险截面 输入轴强度满足输出轴的设计计算1、按照扭转强度初定直径选用45号钢最为轴的材料 取c=114考虑有键槽，将直径增大5%，则，所以2、输出轴的结构设计 ( 1 )轴上零件的定位，固定和装配由于大齿轮转速慢，可以无需安装挡油环。两轴承分别以套筒与齿轮轴轮毂和轴圈定位，采用过
9、度配合固定。( 2 )确定轴各段直径和长度段: d1=35mm、长度取L1=40mm，包含深1.5mm,宽2mm的砂轮越程槽，并与套筒、轴承形成配合，轴承初选30208段: d2=d1+2h=40mm 长度取L2=34mm，用来与大齿轮进行过渡配合。段: d3=48mm长度取L3=7.5mm用来定位大齿轮，右端作为整个轴的基准面。段：d4=35mm长度为L4=24mm，又来与套筒轴承进行过渡配合段：d5=34mm长度为L5=38.5mm，与端盖形成过渡配合段：d6=32mm长度为L6=82mm，与连轴器相连( 3 )轴强度校核齿轮之间的力：输出轴强度满足七、圆锥滚子轴承的选择及校核计算根据根据
10、条件，轴承预计寿命1530016=72000小时1、计算输入轴承 （1）30205轴承的接触角为（2）由前面计算可以得到:(3)计算当量载荷P1、P2 因为,所以应该用轴承二的当量动载荷来做为计算依据。 （4）根据寿命要求进行校核 选取 所以： 因为所以满足要求。2、计算输出轴承（1）30305轴承的接触角为（2）由前面计算可以得到:(3)计算当量载荷P1、P2根据寿命要求进行校核 选取所以：因为所以满足要求。八、键联接的选择及校核计算（1）带轮与输入轴所用键的校核选用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，即所以这个键采用180度分布的两个键。
11、（2）输出轴和齿轮连接采用的键的校核采用A型平键连接。通过查表得到轴和齿轮的材料都是45号钢，所以抗压需用应力是：所以也采用180度分布的双键连接。（3）输出轴和联轴器连接采用的键的校核采用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，故只需用一个键就可以了。九、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，综合考虑选用凸缘联轴器，联轴器上的扭矩为169.44Nm，选用型号为YL8。十、润滑及密封在此减速器中，轮齿的圆周速度为6.69m/s12m/s,故选用油池润滑，齿轮浸入油池一定深度，齿轮运
12、转时就把油带到啮合区，同时也甩到箱壁上借以散热。对于滚动轴承，齿轮的圆周速度大于1.52m/s，故采用飞溅润滑，即润滑油被旋转的齿轮飞溅到箱盖内壁上，沿内壁流到分箱面的油沟中，并沿油沟流入轴承对轴承进行润滑。十一、箱体及附件的结构设计和选择箱体尺寸:箱体壁厚箱盖壁厚箱座凸缘厚度b=12mm箱盖凸缘厚度b1=12mm箱座底凸缘厚度b2=20mm地脚螺栓直径df=M12地脚螺栓数目n=4轴承旁联接螺栓直径d1=M10联接螺栓直径d2 =M6定位销直径d=6mmdf 、d1 、d2至外箱壁的距离C1=25mm、18 mm、15 mmdf、d2至凸缘边缘的距离C2=25mm、13 mm轴承旁凸台半径R
13、1=15mm凸台高度根据低速轴承座外半径确定外箱壁至轴承座端面距离L1=40mm大齿轮顶圆与内箱壁距离1=9.6mm齿轮端面与内箱壁距离2=10mm箱盖，箱座肋厚m1=m=8mm轴承端盖外径D2 ：嵌入式端盖：1.25D+10。F=1.25kNV=1.8m/sD=250mm电动机型号Y100L2-4据手册得选择型带z=3d1=22mm L1=38mmd2=24mmL2=36mmd3=25mmL3=26mmd4=d6=37mmL4=L6=6mmL5=40mmd7=25mm L7=39mm输入轴强度满足d1=35mmL1=40mmd2=40mmL2=34mmd3=48mmL3=7.5mmd4=35
14、mmL4=24mmd5=34mmL5=38.5mmd6=32mmL6=82mm输出轴强度满足输入轴轴承满足要求输出轴轴承满足要求A型平键-两个A型平键两个A型键一个设计小结本设计满足了设计任务书中有关传动比、传动效率的要求，理论上能够达到满足要求的工作能力。从机械设计课程中，我们掌握了机械设计的基本理论，但对于理论与实际相结合是比较欠缺的。这次的课程设计，不仅巩固了我们的理论知识，而且初步培养了我们理论知识的实际运用能力。设计过程中出现了因前期准备不仔细而造成的返工现象，虽然最后顺利地完成了设计任务，但效率相对不高，以后从事其他设计工作时应加以注意，要有全局观念，做好每一步的设计工作。参考资料机械设计课程设计唐增宝 何永然 刘俊安 主编 华中理工大学出版社；机械设计课程设计张富洲 主编 西北工业大学出版社；机械设计基础 李继庆 李育锡 主编 高等教育出版社；机械设计手册(软件版)R2.0
