传动装置的运动和动力参数计算(电动机—V带—齿轮传动-联轴器)

机械制造与自动化毕业设计
题目直齿圆柱齿轮减速器设计
学生姓名郑柏浩
指导教师王云辉
专业班级11春机制1班
完成时间2013.03.15
设计题目：
用于胶带运输的直齿圆柱齿轮减速器，传送带允许的速度误差为±5%。

双班制工作，有轻微振动，批量生产。

运动简图：
1—电动机 2—联轴器 3—单级齿轮减速器4—链传动 5—卷筒 6—传送胶带原始数据：
目录：
一、传动方案的拟定及说明 (1)
二、电动机的选择和计算 (4)
三、传动装置的运动和动力参数计算 (5)
四、传动件的设计计算 (6)
五、初选滚动轴承 (9)
六、选择联轴器 (9)
七、轴的设计计算 (9)
八、键联接的选择及校核计算 (17)
九、滚动轴承校核 (18)
十、设计小结 (20)
十一、设计任务书 (20)
十二、参考资料 (24)
5，链轮的传动比范5。

则电动机转速可选的范围为
2335
n n
=min
r
其中，
3
93.4min
r
=。

机械基础课程设计说明书设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器班级学号学生姓名：指导老师：完成日期：所在单位：设计任务书1、题目设计用于带式输送机的机械传动装置——一级直齿圆柱齿轮减速器。

2、参考方案（1）V带传动和一级闭式齿轮传动（2）一级闭式齿轮传动和链传动（3）两级齿轮传动3、原始数据4、其他原始条件（1）工作情况：两班制，输送机连续单向运转，载荷较平稳。

（2）使用期限：5年。

（3）动力来源：三相交流（220V/380V）电源。

（4）允许误差：允许输送带速度误差5%±。

5、设计任务（1）设计图。

一级直齿（或斜齿）圆柱齿轮减速器装配图一张，要求有主、俯、侧三个视图，图幅A1，比例1：1（当齿轮副的啮合中心距110a≤时）或1：（当齿轮副的啮合中心距110a>时）。

（2）设计计算说明书一份（16开论文纸，约20页，8000字）。

目录一传动装置的总体设计 (3)二传动零件的设计 (7)三齿轮传动的设计计算 (9)四轴的计算 (11)五、箱体尺寸及附件的设计 (24)六装配图 (28)设计内容：一、传动装置的总体设计1、确定传动方案本次设计选用的带式输送机的机械传动装置方案为V带传动和一级闭式齿轮传动，其传动装置见下图。

2，选择电动机（1）选择电动机的类型按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭自扇冷式结构，电压380V，Y系列。

（2）选择电动机的额定功率①带式输送机的性能参数选用表1的第 6组数据，即：表一工作机所需功率为： kW sm N Fv w 44.51000/7.132001000P =⨯==②从电动机到工作机的传动总效率为：212345ηηηηηη=其中1η、2η、3η、4η、5η分别为V 带传动、齿轮传动、滚动轴承、弹性套柱销联轴器和滚筒的效率，查取《机械基础》P 459的附录3 选取1η= 、2η=（8级精度）、3η=（球轴承）、4η=、5η=故22123450.950.970.990.9950.960.8609664143520.862ηηηηηη==⨯⨯⨯⨯=≈ ③ 电动机所需功率为kW sm N Fv d 33.6852.0*1000/7.1*32001000P ===η 又因为电动机的额定功d ed P P ≥（3） 确定电动机的转速 传动滚筒轴工作转速：min r/2.814007.1100060v 100060=⨯⨯=⨯⨯=ππD n 滚筒查《机械基础》P 459附录3， V 带常用传动比为i 1=2~4，圆柱齿轮传动一级减速器常用传动比范围为i 2=3~5（8级精度）。

一、题目 1：带式输送机的同轴式二级圆柱齿轮减速器设计下图为某厂自动送料输送机的传动系统运动简图。

工作机效率为0.95，每日两班制工作，每班为 8 小时，使用年限为10 年，带式输送机连续单向运转，工作过程有轻度振动，空载启动。

1—电动机2—V带传动3 —同轴式二级圆柱齿轮传动 4 —联轴器 5 —带式输送机二、原始数据运输机工作轴输送带速度v运输带卷筒直径D使用年限(每年按转矩 T(N.m)(m/s)(mm)300 天计 )三、设计内容和要求1、编写设计说明书一份，其内容包括：（1）传动系统方案的分析和拟定；（ 2）电动机的选择与传动装置运动和动力参数计算；（3）传动零件的设计计算（如齿轮传动、蜗杆传动、带传动等）；（ 4）轴的设计计算； (5) 轴承及其组合部件设计；（6）键连接和联轴器的选择、校核；（ 7）减速器箱体、润滑及附件设计（ 8）装配图和零件图设计；（ 9）轴的强度校核；（10）轴承寿命校核；（ 11）设计小结；（ 12）参考文献。

2、要求（1）减速器装配图 1 张， A0 ；（2）零件图 2 张（输出轴及该轴上的大齿轮），图号自定；（ 3）设计计算说明书 1 份（不少于 1 万字，图文并茂）。

注：本设计任务书与说明书一起装订。

一、题目 2：带式输送机的展开式二级圆柱齿轮减速器设计下图为某厂自动送料输送机的传动系统运动简图。

工作机效率为0.96，每日两班制工作，每班为 8 小时，使用年限为8 年，带式输送机连续单向运转，工作过程有轻度振动，空载启动。

1—电动机 2 — V 带传动 3 —展开式二级圆柱齿轮传动 4 —联轴器 5 —带式输送机二、原始数据运输机工作轴转矩输送带速度v运输带卷筒直径D使用年限(每年按T(N.m)(m/s)(mm)300 天计 )三、设计内容和要求1、编写设计说明书一份，其内容包括：（ 1）传动系统方案的分析和拟定；（2）电动机的选择与传动装置运动和动力参数计算；（3）传动零件的设计计算（如齿轮传动、蜗杆传动、带传动等）；（ 4）轴的设计计算； (5)轴承及其组合部件设计；（ 6）键连接和联轴器的选择、校核；（ 7）减速器箱体、润滑及附件设计（ 8）装配图和零件图设计；（ 9）轴的强度校核；（ 10）轴承寿命校核；（ 11）设计小结；（ 12）参考文献。

五、机械传动系统运动及动力参数计算设计计算说明 计算结果5.1 各轴输入功率电动机轴：kw p p ed 40==减速箱高速轴（I 轴）：kw p p ed 84.396.0411=⨯==η减速箱中间轴（II 轴）：kw p p p ed 59.397.096.084.312011212=⨯⨯===ηηη减速箱低速轴（III 轴）：kw p p p ed 44.399.097.059.32312012323=⨯⨯===ηηηη卷筒轴（IV 轴）：kw p p p ed 71.399.099.044.32312013434=⨯⨯===ηηηη5.2 各轴的转速电动机轴： min /1440m 0r ==ηη减速箱高速轴（I 轴）：min /29.5148.2/1440/0m 1r i ===ηη减速箱中间轴（II 轴）：min /52.16707.3/29.514/112r i ===ηη减速箱低速轴（III 轴）：min /98.7036.2/52.167/223r i ===ηη卷筒轴（IV 轴）： min /98.703'w r ==ηη 工作机的转速差： 0001.000100'n =⨯-=∆www n n n5.3 各轴的转矩 电动机轴：53.26p 955000=⨯=n T 减速箱高速轴（I 轴）：31.719550111=⨯=n p T 减速箱中间轴（II 轴）：83.4629550222=⨯=n p T减速箱低速箱（III 轴）： 83.4629550333=⨯=n p T 卷筒轴（IV 轴）： 23.499955044=⨯=wn p T 表5.1机械传动系统运动和动力参数计算数值计算项目 电动机轴 高速轴I 中间轴II 低速轴III 卷筒轴 转速（r/min) 1440 514.29 167.52 70.98 70.98 功率（kw) 4 3.84 3.59 3.44 3.71 转矩（n ⋅m) 26.52 71.31 206.37 462.83 499.23两轴连接 V 型带 直齿圆柱齿轮 直齿圆柱齿轮 凸缘联轴器传动比 2.8 3.07 2.36 1 效率0.960.970.970.99六、V 带传动设计 6.1 原始设计参数电机功率P=(带传动传递的功率），转速双班制工作带轮传动比轮轴转速小带轮转速），从动带,,(01===i n n m 6.2 带传动参数设计计算① 带传动的计算功率：P k P A =c根据传动条件，查《机械设计基础》图7.14可得，工作情况系数2.1=A K 则：kw P K P A 8.442.1c =⨯==② 选取V 带型号根据计算功率和小轮转速，由《机械设计基础》图7.14——普通V 带型号选择图选用A 型V 带。

机械设计课程设计--设计带式输送机的传动系统目录前言........................................................ - 1 - 1 设计任务................................................... - 2 -1.1 设计题目 .......................................... - 2 -1.2 传动系统参考方案................................... - 2 -1.3 原始数据 .......................................... - 3 -1.4 工作条件 .......................................... - 3 -2 传动系统的总体设计......................................... -3 -2.1 电动机的选择 ...................................... - 3 -2.1.1 选择电动机的类型.......................... - 3 -2.1.2 选择电动机的容量.......................... - 3 -2.1.3 计算传动装置总传动比和分配各级传动比 ...... - 5 -2.1.4 计算传动装置的运动和动力参数.............. - 5 -3 皮带轮传动的设计计算....................................... - 7 -4 齿轮传动的设计计算........................................ - 10 -4.1 选择齿轮材料及精度等级............................ - 10 -4.2 按齿面接触疲劳强度设计............................ - 10 -4.3 主要尺寸计算 ..................................... - 12 -4.4 按齿根弯曲疲劳强度校核............................ - 12 -4.5 齿轮的圆周速度v.................................. - 12 -5 轴及键的设计计算.......................................... - 13 -5.1 选择轴的材料，确定许用应力........................ - 13 -5.2 按扭转强度估算轴径................................ - 13 -5.2 轴承的选择及校核.................................. - 18 -5.3 键的选择计算及校核................................ - 18 -6 联轴器的选择.............................................. - 18 -6.1 计算转矩 ......................................... - 19 -6.2 选择型号及尺寸.................................... - 19 -7 润滑、密封装置的选择...................................... - 19 -7.1 润滑油的选择 ..................................... - 19 -7.2 密封形式 ......................................... - 20 -7.3 箱体主要结构尺寸计算.............................. - 22 - 设计小结..................................................... - 23 - 参考资料..................................................... - 24 -前言机械设计课程设计是课程教学的一重要内容,也是一重要环节,目的有三:1)使学生运用所学,进行一次较为全面综合的设计训练,培养学生的机械设计技能,加深所学知识的理解;2)通过该环节,使学生掌握一般传动装置的设计方法,设计步骤,为后续课程及毕业设计打好基础,做好准备;3)通过该环节教学使学生具有运用标准、规范、手册、图册和查阅相关技术资料的能力，学会编写设计计算说明书，培养学生独立分析问题和解决问题的能力。

设计计算说明书启动,运输带速允许误差为5% 。

3、使用期限工作期限为十年，小批量生产，两班制工作。

具体设计内容及步骤：一、电动机选择和运动、动力参数计算(一)、确定电动机的功率1、工作机的功率Pw=FV/1000=1200×1.7/1000=2.04 kW 工作机所需电动机功率Pd = Pw/ŋ传动装置的总效率为ŋ=ŋ1ŋ32ŋ3ŋ4ŋ5由课程设计中表2-5可确定各部分的效率为：V带的传动效率ŋ1=0.96，滚动轴承效率（一对）ŋ2=0.99，闭式齿轮传动效率ŋ3=0.97，联轴器效率ŋ4=0.99，传动滚筒效率ŋ5=0.96；得总效率：ŋ=ŋ1ŋ32ŋ3ŋ4ŋ5=0.96×0.993×0.97×0.99×0.96=0.859所需电动机的功率为：Pd =Pw/ŋ=2.04/0.859 kW=2.37kW因为动载荷比较平稳，电动机额定功率Ped 略大于Pd即可，由Y系列电动机的技术数据可以确定电动机的额定功率为3 kW。

2、确定电动机转速滚筒轴的工作转速为nw=60×1000×V/(∏×D)=60×1000×1.7/(∏×270)r/min=120.25 r/min由于V带传动的传动比常用范围为2～4，一级圆柱齿轮减速器的传动比≤5，所以总的传动比范围ia≤20。

故电动机转速的可选范围为nd =ianw≤2405 r/min由课程设计书中的表6-164可知符合参数的电动机型号有Y100L-2﹑Y100L2-4﹑Y132S-6﹑Y132M-8, Y100L-2电动机的总传动比大，传动装置的外廓尺寸大，结构不紧凑，不可取。

通过对其它三种型号电动机的转速及其他参数的比较，选取电动机的型号为：Y100L2-4 ,其具体参数为PN =3 kW，n=1420 r/min，TM=2.2 N·m。

江西农业大学工学院机制104机械设计课程设计任务书专业班级姓名设计题号题目1: 设计带式运输机传动装置1—输送带鼓轮2—链传动3—减速器4—联轴器5—电动机题号 1 2** 3 4 5 6 F(kN) 2.1 2.2 2.4 2.7 2 2.3 v(m/s) 1.4 1.3 1.6 1.1 1.3 1.4 D(mm)450 390 480 370 420 480 题号7 8 9 10 11 12 F(kN) 2.5 2.6 2.2 2.5 2.7 2.4 v(m/s) 1.5 1.2 1.4 1.3 1.6 1.2 D(mm)450 390 460 400 500 400表中: F—输送带的牵引力 V—输送带速度Ｄ—鼓轮直径注: 1.带式输送机用以运送谷物、型砂、碎矿石、煤等。

2.输送机运转方向不变, 工作载荷稳定。

3.输送带鼓轮的传动效率取为0.97。

一、4、输送机每天工作16小时, 寿命为10年。

二、设计工作量:三、编写设计计算说明书１份。

二、绘制减速器装配图1张（1号图纸）。

三、绘制减速器低速轴上齿轮零件图1张（3号图纸）。

四、绘制减速器低速轴零件图1张（3号图纸）。

目录1.设计目的 (2)2.设计方案 (3)3.电机选择 (5)4.装置运动动力参数计算 (7)5.带传动设计 (9)6.齿轮设计 (18)7.轴类零件设计 (28)8.轴承的寿命计算 (31)9.键连接的校核 (32)10.润滑及密封类型选择 (33)11.减速器附件设计 (33)12.心得体会 (34)13.参考文献 (35)1.设计目的机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。

课程设计则是机械设计课程的实践性教学环节, 同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次全面的设计能力训练, 其目的是:（1）通过课程设计实践, 树立正确的设计思想, 增强创新意识, 培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。

带式输送机传动装置设计提要带式输送机是我国目前必不可缺的机电设备，其凭借具有输送距离长、运量大、连续输送等特点，而且运行可靠，易于实现自动化和集中化控制，尤其对高产高效矿井，带式输送机已成为煤炭开采机电一体化技术与装备的关键设备。

带式输送机由驱动装置拉紧输送带，中部构架和托辊组成输送带作为牵引和承载构件，借以连续输送散碎物料或成件品。

该次课题研究围绕带式输送装置的各个部分展开足一攻破设计，其中轴承的设计和驱动的改善为主。

关键字：传动方式，滚动轴承，带式驱动，减速器目录1、确定传动方式.............................................................. (3)2、电动机的选择.............................................................. (4)3、传动装置 (5)4、齿轮的设计计算........................................................... (6)5、输出轴的设计计算 (9)6、键连接设计 (15)7、箱体结构的设计 (15)8、润滑密封设计 (17)9、机头传动装置的驱动改善 (18)结论语 (20)参考文献 (20)引言上世纪80年代初，我国带式输送机行业只能生产TD75型带式输送机，因而配套棉帆布输送带即可满足要求，但当时国家重点工程项目中带式输送机产品却都是从国外进口。

80年代中期，我国带式输送机行业开始引进国外先进技术和专用制造设备，设计制造水平有了质的提高，并逐渐替代进口产品。

近年来，我国带式输送机总体上已经达到国际先进水平，除满足国内项目建设的需求外，已经开始批量出口，其设计制造能力、产品性能和产品质量得到了国际市场的认可。

而输送带作为承载和牵引构件，是带式输送机中的主要部件之一，因此必须满足国内大型项目及国际更高标准的要求。

机械设计基础课程设计计算说明书设计题目：设计带式输送机中的传动装置专业年级：电气工程系15级学号：11111111111学生姓名：宋指导教师：机械工程系完成时间2017年7 月7 日机械设计基础课程设计任务书目录（一）电机的选择 (1)（二）传动装置的运动和动力参数计算 (2)（三）V带传动设计 (3)（四）减速器（齿轮）参数的确定 (5)（五）轴的结构设计及验算 (7)（六）轴承根据 (12)（七）联轴器的选择 (12)（八）键连接的选择和计算 (12)（九）心得体会 (14)（一）电机的选择1.选择电机的类型和结构形式：依工作条件的要求，选择三相异步电机 封闭式结构 u=380v Y 型2.电机容量的选择工作机的功率P 工作机=F 牵*V 运输带/1000= 3.36 kW V 带效率： 0.96 滚动轴承效率： 0.99齿轮传动效率（闭式）: 0.97 x 1 (对) 联轴器效率： 0.99 传动滚筒效率： 0.96 传输总效率η= 0.859 则，电机功率η工作机P P =d = 3.91 kW3.电机转速确定工作机主动轴转速n 工作机 76.43 r/minV 带传动比范围：2~4 一级圆柱齿轮减速器传动比范围：3~6 总传动比范围：6~24∴电动机转速的可选范围为： 458.58 ~ 1834.32 r/min在此范围的电机的同步转速有： 1500r/min,1000r/min,750r/min 依课程设计指导书Y 系列三相异步电机技术数据（JB30 74-82）选择电机的型号为； Y132M1-6 性能如下表：（二）传动装置的运动和动力参数计算所选电机满载时转速n m = 960 r/min 总传动比：i 总=工作机n n m = 12.561.分配传动比及计算各轴转速i 总=i D ×i带传动的传动比i D = 3一级圆柱齿轮减速器传动比i = 4.19 则高速轴I 轴转速n 1= 320r/min 则低速轴II 轴的转速n 2= 76.37r/min2.各轴输入功率，输出功率P输出= P输入，效率如前述。