机械设计基础课程设计
计算说明书
设计题目：带式输送机传动装置
目录
一、课程设计任务书
1.1设计要求
二、传动装置运动学计算
2.1 电动机的选择
2.2 确定总传动比、分配传动比
2.3 计算各轴功率、转速和扭矩
三、带传动设计
3.1 选择带的剖面型号
3.2 计算带传动的主要尺寸和带的根数
四、齿轮传动计算
4.1 选择齿轮材料
4.2 计算和确定齿轮传动的主要参数
4.3 确定齿轮的结构和主要尺寸
五、轴的设计计算
5.1 轴的初步计算
5.2 轴的结构设计
5.3 轴的强度计算
六、联轴器选择
七、键的选择、计算
八、滚动轴承选择计算
九、减速器结构设计
9.1 确定箱体的结构和主要尺寸
9.2 减速器附件的选择
9.3 减速器主要零件配合性质的确定
十、减速器的润滑
10.1 润滑方式的确定
10.2 选择润滑牌号
10.3 确定润滑油量
十一、设计心得
十二、参考资料
11 一课程设计任务书
课程设计题目：
设计带式运输机传动装置（简图如下）
1——V带传动 2——运输带 3——单级斜齿圆柱齿轮减速器
4——联轴器 5——电动机 6——卷筒
原始数据：运输带工作拉力F/N 4200
运输带工作速度v/(m/s) 1.9
卷筒直径D/mm 450
1) 工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳；
2）使用折旧期：8年；
3）检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；
4）动力来源：电力，三相交流，电压380/220V；
5）运输带速度允许误差±5%；
6）制造条件及生产批量:一般机械厂制造，小批量生产。
1.1 设计要求
1.减速器装配图一张（A1）。
2.零件图1~2张。
3.设计说明书一份。
二. 传动装置运动学计算
本组设计数据：
数据：运输带工作拉力F/N 4200
运输带工作速度v/(m/s) 1.9
卷筒直径D/mm 450
1）外传动机构为V带传动。
2）减速器为单级斜齿圆柱齿轮减速器
3) 方案简图如上图
4）该方案的优缺点：该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器部分为单级斜齿圆柱齿轮减速器，这是单级圆柱齿轮中应用较广泛的一种。原动机部分为Y系列三相交流异步电动机。总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。
2.1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，额
符合这一范围的同步转速有750m in r 和1000r/min 两种。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1000m in r 的电动机。
根据电动机类型、容量和转速，由《机械设计课程设计手册》表12—1选定电动机型号为Y160L-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
Y160L-6 11 970 2.0 2.0
电动机的主要安装尺寸和外形如下表：
中心高 外型尺寸 L ×（AC/2+AD ）×HD 底脚安装尺寸A ×B 地脚螺栓孔直径K 轴伸尺寸D ×E
装键部位尺寸F ×
GD 132 475× 345× 315 216 ×140 12
38× 80 10 ×38.018
2.2确定总传动比∑i 、分配传动比
(1).总传动比∑i 为 02.12==∑w
m
n n i
5.2 轴的结构设计
轴的结构示意图如下:
(1).根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1).为了满足半联轴器的轴向定位要求，Ⅰ-Ⅱ段右端需制出一轴肩，故取Ⅱ-Ⅲ段的直径mm d 52ⅢⅡ=-；左端用轴端挡圈定位。半联轴器与轴配合的毂孔长度
mm L 84=I ，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故Ⅰ-Ⅱ段的
长度应比I L 小mm 3~2，现取mm l 82ⅡⅠ=-
2).初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用角接触球轴承。按照工作要求并根据mm d 52ⅢⅡ=-，查手册表6-1选取轴承代号为7011AC 的角接触球轴承，其尺寸为mm
mm mm B D d 189055??=??，故
mm d d 55ⅦⅥⅣⅢ==--；而mm l 35ⅦⅥ=-。
3). 取安装齿轮处的轴端Ⅳ-Ⅴ的直径mm d 58ⅤⅣ=-；齿轮的左端与左轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂的跨度为71mm ，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴端应略短于轮毂宽度，故取mm l 70ⅤⅣ=-。齿轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度
d h 07.0>，故取mm h 5=，则轴环处的直径mm d 68ⅥⅤ=-。轴环宽度h b 4.1≥，取mm l 10=-ⅥⅤ。
4).轴承端盖的总宽度为mm 25(由减速器及轴承端盖的结构设计而定)。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离mm l 35=，故mm l 60ⅢⅡ=-。
5).取齿轮距箱体内壁的距离mm a 15=，考虑到箱体的铸造误差，在确定滚动轴承位置时，应距箱体内壁一段距离s ，取mm s 10=，已知滚动轴承宽度mm T 18=，大齿轮轮毂长度mm L 71=，则
mm mm a s T l 44)1151018()7071(ⅣⅢ=+++=-+++=- 至此，已初步确定了轴的各段和长度。 5.3 轴的强度计算 求轴上的载荷：
首先根据轴的结构图做出轴的计算简图。作为简支梁的轴的支撑跨距
mm mm L L 121606132=+=+。根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图。
从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面C 是轴的危险截面。现将计算处的截面C 处的H M 、V M 及M 的值列于下表。
载荷
水平面H
垂直面V
支反力F N F N
F NH NH 8.34648.350021==
N
F N F NV NV 255.180021-==
弯矩M
mm N M H ?=8.213548 mm
N M mm N M V V ?-=?=150010803021
总弯矩 mm N M ?=3.2393181 ，mm N M ?=1.2135542
扭矩T mm N T ?=991000
按弯扭合成应力校核轴的强度
进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面C ）的强度。根据上表数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取6.0=α，轴的计算应力
MPa W
T M ca 85.32)(2
21=+=
ασ
已选定轴的材料为45钢，调质处理，由《机械设计》表11.2查得MPa 60][1=-σ 因此][1-<σσca ，故安全。 然后设计输入轴（高速轴）： 已知输入轴设计成齿轮轴的形式
Ⅰ.输入轴上的功率I I P 、转速I I n 和转矩I I T
由上可知kw P 74.8=I I ，min 3.323r n =I I ，mm N T ??=I I 5
1058.2
Ⅱ.求作用在齿轮上的力
因已知低速小齿轮的分度圆直径 mm d 13.711= 而 N d T F t
3.725421
==
I I