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目录一、传动方案拟定------------------------------------2二、电动机的选择------------------------------------2三、计算总传动比及分配各级的传动比------------------4四、运动参数及动力参数计算--------------------------5五、传动零件的设计计算------------------------------5六、轴的设计计算------------------------------------9七、键联接的选择及计算-----------------------------17八、减速器箱箱盖及附件的设计计算-------------------18九、润滑与密封-------------------------------------20十、设计小结---------------------------------------20 十一、参考资料目录---------------------------------21一、传动方案拟定第二组第三个数据：设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器（1）工作条件：使用年限10年，每年按300天计算，两班制工作，载荷平稳。
（2）小批量生产，带式输送机的传动效率为0.96。
（3）原始数据：滚筒圆周力F=2KN；带速V=1.3m/s；滚筒直径D=180mm。
1、电动机2、v带传动3、斜齿圆柱齿轮减速器4、联轴器5、带式运输机二、电动机的选择1、电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和条件，选用 Y系列三相异步电动机。
2、确定电动机的功率：<1）传动装置的总效率：η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒=0.96×0.992×0.98×0.99×0.97=0.89(2>电机所需的工作功率：P d=FV/1000η总=2000×1.3/1000×0.89=2.31KW3、确定电动机转速：滚筒轴的工作转速：N w=60×1000V/πD=60×1000×1.3/π×180=137.93r/min根据[2]表2.2中推荐的合理传动比范围，取V带传动比I v=2~4，单级圆柱齿轮传动比范围I c=3~8，则合理总传动比i的范围为i=6~32，故电动机转速的可选范围为n d=i×n w=<6~32）×137.93=828~4414r/min符合这一范围的同步转速有960 r/min和1420r/min。
机械设计基础课程设计说明书带式运输机传动装置的设计A-5-------同轴式二级圆柱齿轮减速器的设计一.设计说明用于带式运输机的同轴式二级圆柱齿轮减速器;传动装置简图如右图所示;视情况可增加一级带传动或链传动;（1）带式运输机数据运输机工作轴转矩T＝5300N·m运输带工作速度v＝0.9m/s运输带滚筒直径D＝450mm2工作条件单班制工作,空载启动,单向、连续运转,工作中有轻微振动;运输带速度允许速度误差为±5%;3使用期限工作期限为十年,检修期间隔为三年; 4生产批量及加工条件小批量生产;2.设计任务详见基本要求1选择电动机型号；二.选择电动机型号电动机是最常用的原动机,具有结构简单、工作可靠、控制简单和维护容易等优点;电动机的选择主要包括选择其类型和结构型式、容量功率和转速、确定具体型号;选择电动机类型根据任务书要求可知：本次设计的机械属于恒功率负载特性机械,且其负载较小,故采用Y型三相异步电动机全封闭结构即可达到所需要求;2、选择电动机容量工作机所需的功率其中带式输送机的效率电动机的输出功率其中η为电动机至滚筒主动轴传动装置的总效率,包括V带传动、一对齿轮传动、两对滚动轴承及联轴器等的效率,η值计算如下：由机械设计基础课程设计表10-1查得V带传动效率,一对齿轮传动的效率,一对滚动球轴承传动效率,联轴器效率,因此所以根据选取电动机的额定功率使,并由机械设计基础课程设计表10-110查得电动机的额定功率为确定电动机转速：滚筒转速为：取V带传动的传动比范围为：取单级齿轮传动的传动比范围为：则可得合理总传动比的范围为：故电动机转速可选的范围为：在这个范围内的电动机的同步转速有和两种,综合考虑电动机和传动装置的情况再确定最后的转速,为降低电动机的重量和成本,可选择同步转速为;根据同步转速查机械设计基础课程设计表10-110确定电动机型号为,其满载转速;此外,电动机的中心高、外形尺寸、轴伸尺寸等均可查表得出;三.选择联轴器,设计减速器总传动比的计算与分配电动机确定后面,根据电动机的满载转速和工作装置的转速,就可以计算传动装置的总传动比;总传动比的分配是个比较重要的问题;它将影响到传动装置的外轮廓尺寸、重量、润滑等许多问题;1、计算总传动比2、分配各级传动比为使带传动的尺寸不至过大,满足,可取,则齿轮的传动比传动装置的运动和动力参数计算传动装置的运动和动力参数是指各轴的转速、功率和转矩,这些参数是设计传动零件齿轮和带轮和轴时所必需的已知条件;计算这些参数时,可以按从高速轴往低速轴的顺序进行;1、各轴的转速2、各轴的功率3、各轴的转矩最后,将计算结果填入下表：轴名参数电动机轴Ⅰ轴Ⅱ轴滚筒轴转速n/r/min970323.3374.3374.33功率P/KW1110.5610.199.94转矩T/N.M108.3311.91309.221277.1传动比 i3 4.351效率η0.960.9650.975传动零件的设计计算设计时,一般先作减速器箱外传动零件的设计计算,以便确定减速器内的传动比及各轴转速、转矩的精确数值,从而使所设计的减速器原始条件比较准确;第一节减速器外传动零件的设计本传动方案中,减速器外传动即电动机与减速器之间的传动,采用V带传动;V 带已经标准化、系列化,设计的主要内容是确定V带型号和根数,带轮的材料、直径和轮毂宽度、中心距等;1、求计算功率查机械设计基础表13-8得,故2、选V带型号根据,由机械设计基础图13-15查出此坐标点位于B型号区域;3、求大、小带轮基准直径查机械设计基础表13-9,应不小于125mm,现取,由机械设计基础式13-9得式中;由机械设计基础表13-9,取;4、验算带速带速在范围内,合适;5、求V带基准长度和中心距初步选取中心距由机械设计基础式13-2得带长查机械设计基础表13-2,对B型带选用;再由机械设计基础式13-16计算实际中心距6、验算小带轮包角由机械设计基础式13-1得合适;7、求V带根数由机械设计基础式13-15得令,查机械设计基础表13-3得由机械设计基础式13-9得传动比查机械设计基础表13-5得由查机械设计基础表13-7得,查机械设计基础表13-2得,由此可得取5根;8、求作用在带轮轴上的压力查机械设计基础表13-1得,故由机械设计基础式13-17得单根V带的初拉力作用在轴上的压力9、带轮结构设计带轮速度,可采用铸铁材料;小带轮直径,采用实心式；大带轮直径,采用轮辐式;传动比及运动参数的修正外传动零件设计完成后,V带的传动比随之确定;用新的传动比对减速器内轴Ⅰ的转速、转矩数值进行修正;1、对轴Ⅰ转速的修正2、对轴Ⅰ转矩的修正最后,将修正结果填入下表：轴名参数电动机轴Ⅰ轴Ⅱ轴滚筒轴转速n/r/min970316.9974.3374.33功率P/KW1110.5610.199.94转矩T/N.M108.3318.141309.221277.1传动比 i 3.06 4.351效率η0.960.9650.975减速器内传动零件的设计减速器内的传动零件主要是指齿轮轴;本传动方案中的减速器采用直齿圆柱齿轮进行传动;直齿圆柱齿轮传动设计需要确定齿轮的材料、模数、齿数、分度圆、顶圆和根圆、齿宽和中心距等;1、选择材料及确定许用应力小齿轮用调质,齿面硬度,,机械设计基础表11-1,大齿轮用调质,齿面硬度,,机械设计基础表11-1;由机械设计基础表11-5,取,,2、按齿面接触强度设计设齿轮齿面按7级精度制造;取载荷系数机械设计基础表11-3,齿宽系数机械设计基础表11-6;小齿轮上的转矩取机械设计基础表11-4齿数取,则;故实际传动比;模数齿宽,取,,这里取;按机械设计基础表4-1取,小齿轮实际的分度圆直径,大齿轮实际的分度圆直径;齿顶高齿根高小齿轮齿顶圆直径小齿轮齿根圆直径大齿轮齿顶圆直径大齿轮齿根圆直径中心距3、验算轮齿弯曲强度齿形系数机械设计基础图11-8,机械设计基础图11-9 ,由机械设计基础式11-54、齿轮的圆周速度对照机械设计基础表11-2可知选用7级精度是合宜的;轴Ⅱ运动参数的修正内传动零件设计完成后,齿轮的传动比随之确定;用新的传动比对减速器内轴Ⅱ的转速、转矩数值进行修正;1、对轴Ⅱ、工作装置转速的修正2、对轴Ⅱ、工作装置转矩的修正最后,将修正结果填入下表：轴名参数电动机轴Ⅰ轴Ⅱ轴滚筒轴转速n/r/min970316.9974.0474.04功率P/KW1110.5610.199.94转矩T/N.M108.3318.141314.351282.1传动比 i 3.06 4.281效率η0.960.9650.975轴的设计计算第一节高速轴Ⅰ的计算已知轴Ⅰ传递的功率,转速,小齿轮的齿宽,齿数,模数,压力角,载荷平稳;1、初步估算轴的直径查机械设计基础表14-1轴的常用材料及其主要力学性能表,选取45号钢作为轴Ⅰ的材料,并进行调质处理;查机械设计基础表14-2常用材料的值和C值,取;由机械设计基础式14-2得考虑到有键槽的存在,轴径加大5%左右即取;2、轴的结构设计1确定轴的结构方案右轴承从轴的右端装入,靠轴肩定位;齿轮和左轴承从轴的左端装入,齿轮右侧端面靠轴肩定位,齿轮和左轴承之间用定位套筒使左轴承右端面得以定位,左右轴承均采用轴承端盖,齿轮采用普通平键得到圆周固定;2确定轴的各段直径轴结构示意图1轴段安装带轮,轴径取不大于70mm的标准值,这里取；2轴段安装轴承端盖,取；3轴段安装轴承,轴径为轴承内径的大小 ;查机械设计基础课程设计续表10-35：选取深沟球轴承6311,轴承内径,外径,轴承宽;这里取；轴两端安装轴承处轴径相等,则6段取；4轴段安装齿轮,齿轮内径,齿轮的轴向定位轴肩,取;3确定轴的各段长度结合绘图后确定各轴段长度如下：1轴段的长度取根据带轮结构及尺寸；2轴段总长度根据外装式轴承端盖的结构尺寸,起厚度,还有箱体的厚度取10mm；3轴段轴承的宽挡油环的长度和；4轴段因为小齿轮的齿宽为80mm,轴段的长度应比零件的轮毂短2-3mm,5轴段长度15mm；6轴段轴承的宽挡油环的长度和;3、按弯扭合成强度对轴Ⅰ的强度进行校核已知：转矩,小齿轮分度圆直径;圆周力径向力法向力1绘制轴受力简图如下2绘制垂直面弯矩图如下垂直面内的轴承支反力：水平面内的轴承支反力：由两边对称,知截面C的弯矩也对称;截面C在垂直面弯矩为3绘制水平面弯矩图如下截面C在水平面上弯矩为：4绘制合弯矩图如上5绘制扭矩图如上扭矩：6当量弯矩计算扭矩产生的扭转力按脉动循环变化,取α=0.6,截面C处的当量弯矩：7校核危险截面C的强度判定危险截面为第四段轴的中心面,轴的材料选用45钢,调质处理,查机械设计基础表14-1得；查机械设计基础表14-3查得则：∴该轴强度足够;第二节低速轴Ⅱ的计算已知轴Ⅱ传递的功率,转速,大齿轮的齿宽,齿数,模数,压力角,载荷平稳;1、初步估算轴的直径查机械设计基础表14-1轴的常用材料及其主要力学性能表,选取45号钢作为轴Ⅰ的材料,并进行正火处理;查机械设计基础表14-2常用材料的值和C值,取;由机械设计基础式14-2得根据联轴器结构及尺寸,取;2、轴的结构设计1确定轴的结构方案右轴承从轴的右端装入,靠轴肩定位;齿轮和左轴承从轴的左端装入,齿轮右侧端面靠轴肩定位,齿轮和左轴承之间用定位套筒使左轴承右端面得以定位,左右轴承均采用轴承端盖,齿轮采用普通平键得到圆周固定;（2）确定轴的各段直径轴结构示意图由图中个零件配合尺寸关系知；,,,;3确定轴的各段长度结合绘图后确定各轴段长度如下：1轴段的长度取根据联轴器结构及尺寸；2轴段总长度根据外装式轴承端盖的结构尺寸,其厚度,还有箱体的厚度取10mm；3轴段轴承的宽挡油环的长度和；4轴段因为大齿轮的齿宽为75mm,轴段的长度应比零件的轮毂短2-3mm；5轴段；6轴段;3、按弯扭合成强度对轴Ⅱ的强度进行校核已知：转矩：,大齿轮分度圆直径;圆周力径向力法向力（1）绘制轴受力简图如下（2）绘制垂直面弯矩图如下垂直面内的轴承支反力：水平面内的轴承支反力：由两边对称,知截面C的弯矩也对称;截面C在垂直面弯矩为3绘制水平面弯矩图如下截面C在水平面上弯矩为：（4）绘制合弯矩图如上5绘制扭矩图如上扭矩：6当量弯矩计算扭矩产生的扭转力按脉动循环变化,取α=0.6,截面C处的当量弯矩：7校核危险截面C的强度判定危险截面为第四段轴的中心面,轴的材料选用45钢,正火处理,查机械设计基础表14-1得；查机械设计基础表14-3查得则：∴该轴强度足够;键的选择与强度验算1、高速轴Ⅰ上键的选择与校核（1）最小直径处：1选择键型：该键为静联接,为了便于安装固定,选择普通A型平键;2确定键的尺寸：该轴上最小直径为,轴长,查机械设计基础课程设计表10-33得,用于此处连接的键的尺寸为;3强度校核：轴所受转矩;查机械设计基础表10-10,取,;由机械设计基础式10-26有：键连接的挤压强度;由机械设计基础式10-27有：键连接的压强;强度满足要求;该键标记为：键;(2)齿轮处1）选择键型：该键为静联接,为了便于安装固定,选择普通A型平键;2确定键的尺寸：该轴上最小直径为,轴长,查机械设计基础课程设计表10-33得,用于此处连接的键的尺寸为;3）强度校核：查机械设计基础表10-10,取,;由机械设计基础式10-26有：键连接的挤压强度;由机械设计基础式10-27有：键连接的压强;强度满足要求;该键标记为：键;2、低速轴Ⅱ上键的选择与校核1最小直径处1选择键型：该键为静联接,为了便于安装固定,选择普通A型平键;2确定键的尺寸：该轴上最小直径为,轴长,查机械设计基础课程设计表10-33得,用于此处连接的键的尺寸为;3强度校核：轴所受转矩;查机械设计基础表10-10,取,;由机械设计基础式10-26有：键连接的挤压强度;由机械设计基础式10-27有：键连接的压强;强度满足要求;该键标记为：键2齿轮处：1选择键型：该键为静联接,为了便于安装固定,选择普通A型平键;2确定键的尺寸：该轴上最小直径为,轴长,查机械设计基础课程设计表10-33得,用于此处连接的键的尺寸为;3）强度校核：查机械设计基础表10-10,取,;由机械设计基础式10-26有：键连接的挤压强度;由机械设计基础式10-27有：键连接的压强;强度满足要求;该键标记为：键;滚动轴承的选择及联轴器的选择第一节滚动轴承的选择根据设计条件,轴承预计寿命：小时1、计算高速轴处的轴承对于高速轴处的轴承选择,首先考虑深沟球轴承;初选用6311型深沟球轴承,其内径为55mm,外径为120mm,宽度为29mm,极限转速脂：5300r/min；极限转速油：6700r/min;因轴承工作温度不高、载荷平稳,查机械设计基础表16-8及表16-9,取；由于轴向力的影响可以忽略不计,即,取X=1,Y=0.则当量动载荷,转速n=316.99r/min,小时,;由机械设计基础式16-3得：所需径向基本额定动载荷查机械设计基础课程设计表10-35得：,故选用6311型深沟球轴承符合要求;2、计算低速轴处的轴承对于低速轴处的轴承选择,考虑深沟球轴承,初选6018型深沟球轴承,其内径为90mm,外径为140mm,宽度为24mm,极限转速脂：4300r/min；极限转速油：5300r/min;因轴承工作温度不高、载荷平稳,查机械设计基础表16-8及表16-9,取；由于轴向力的影响可以忽略不计,即,取X=1,Y=0.则当量=74.04r/min,小动载荷,转速n2时,;由机械设计基础式16-3得：所需径向基本额定动载荷查机械设计基础课程设计表10-35得：,故选6018型深沟球轴承符合要求;第二节联轴器的选择轴Ⅰ与V带轮通过键连接来传递力和扭矩,不需用联轴器；轴Ⅱ与滚筒之间用联轴器联接实现力和扭矩的传递;需选用合适的联轴器;考虑此运输机的功率不大,工作平稳,考虑结构简单、安装方便,故选择弹性柱销联轴器;计算转矩按下式计算：式中 T——名义转矩；N·mm；——工作情况系数；KA取K=1.5,则A=74.04r/min输出轴输出段直径为d=80mm;轴Ⅱ的转速为n2查机械设计课程上机与设计表14-5,可选择YL14或YLD14型弹性联轴器;第七章减速器润滑与密封1、润滑齿轮圆周速度,采用油池润滑,圆柱齿轮浸入油的深度约一个齿高,大齿轮的齿顶到油底面的距离≥30～60mm;选择油面的高度为40mm;并考虑轴承的润滑方式,计算：高速轴：低速轴：；所以选用脂润滑,润滑脂的加入量为轴承空隙体积的,采用稠度较小润滑脂;2、密封为了防止润滑油或脂漏出和箱体外杂质、水及灰尘等侵入,减速器在轴的伸出处、箱体的结合面处和轴承盖、窥视孔及放油孔与箱体的结合面处需要密封;轴伸出处的滚动轴承密封装置采用毛毡圈密封,由机械原理课程上机与设计表15-15可得,其中输入轴按密封圈密封处直径：,选择毛毡圈尺寸：;输出轴按密封圈密封处直径：;选择毛毡圈尺寸：;第八章减速器附件选择1、轴承端盖轴承端盖全部采用外装式轴承端盖,并根据机械设计课程上机与设计表13-4与表15-3进行选择;1、高速轴的轴承端盖轴承外径,螺栓直径,端盖上螺栓数目6；,,,,,取,,取;2、低速轴的轴承端盖：轴承外径,螺栓直径,端盖上螺栓数目6；,,,,,取,, 取2、通气器减速器工作时,由于箱体内部温度升高,气体膨胀,压力增大,使得箱体内外压力不等;为使箱体内受热膨胀的气体自由排出,以保持箱体内外压力平衡,不致使润滑油沿分箱面或轴伸密封件处向外渗漏,需要顶部或直接在窥视孔盖板上设置通气器;本设计将通气器安装在窥视孔盖板上;选用通气帽根据机械设计课程上机与设计表15-5进行选择;3、窥视孔窥视孔用于检查传动零件的啮合、润滑及齿轮损坏情况,并兼做注油孔,可向减速器箱体内注入润滑油,观察孔应设置在减速器箱盖上方的适当位置,以便直接进行观察并使手能伸入箱体内进行操作,平时观察孔用盖板盖住;查机械设计基础课程设计表5-16,取窥视孔孔盖的结构尺寸如下：150200100150M620 6个124、油标为指示减速器内油面的高度符合要求,以便保持箱内正常的油量,在减速器箱体上需设置油面指示装置;本设计选用长形油标,油标尺中心线与水平面成45度,注意加工油标凸台和安装油标时,不与箱体凸缘或吊钩相干涉;查机械设计课程上机与设计表15-10,选择A80 GB1161油标;5、放油孔及放油螺塞为排放减速器箱体内油污和便于清洗箱体内部,在箱座油池的最低处设置放油孔,箱体内底面做成斜面、向放油孔方向倾斜1度到2度,油孔附近作成凹坑,以便污油排尽;平时用放油螺塞将放油孔堵住圆柱螺纹油塞自身不能8、地脚螺栓为防止减速器倾倒和振动,减速器底座下部凸缘应设有地脚螺钉与地基连接;地脚螺钉为M24 取4个;9、箱体设计箱盖壁厚：10mm,箱座底凸缘厚度：10mm,地脚螺钉直径：24mm;数目：4个,轴承旁联结螺栓直径：16mm;。
学校：电子科技大学中山学院学院：机电工程学院专业：09机械C班
机电工程学院
机械设计课程设计
题目名称设计一带式输送机传动装置课程名称机械设计课程设计
学生姓名XXX
学号29100101062
班级09机械C班
指导教师XX
电子科技大学中山学院机电工程学院
2012年6月18日
学校：电子科技大学中山学院学院：机电工程学院专业：09机械C班
图1 带式输送机传动简图
图2 电动机
带式输送机的设计参数：
输送带的牵引力1.25kN；输送带的速度为：1.8m/s
图3
图4
根据轴上零件的定位、装拆方便的要，同时考虑到强度的原则，主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。
①轴段①的确定：
图5主动轴
、同理可求得从动轴的二维图如图6（键槽大小还没确定）。
图6从动轴。
带式运输机传动装置设计说明书1. 引言本文档为带式运输机的传动装置设计说明书，旨在详细描述带式运输机传动装置的设计原理、参数选取和计算等内容。
带式运输机是一种用于物料输送的机械设备，传动装置作为核心组成部分之一，对其性能和可靠性有着重要影响。
通过本文档的阅读和理解，读者将了解到带式运输机传动装置的设计过程，以及对应的设计指导。
2. 设计原理带式运输机传动装置的设计原理基于传动轴和传动带的运动方式。
传动装置通过驱动轴传递动力给传动带，从而实现物料的输送。
设计原理包括以下几个方面的考虑：1.动力传递方式：传动装置可以采用电动机、液压马达或者内燃机等形式作为动力源，其中电动机是最常见的选择；2.传动装置的布局：传动装置的布局应考虑到整体设计的紧凑性和结构的稳定性，以保证传动装置的正常运行；3.传动装置的传动方式：传动装置可以采用齿轮传动、链条传动或者带传动等方式，根据实际需要选择合适的传动方式。
3. 参数选取和计算带式运输机传动装置的参数选取和计算是设计过程中的重要环节。
以下是几个关键参数的选取和计算方法的简要说明：3.1 动力计算动力计算是确定传动装置所需动力的重要步骤。
根据实际物料输送需求和传动装置的效率，可以计算出传动装置所需的最小动力。
动力计算公式如下：$$P = \\frac{Q \\cdot H}{η \\cdot 1000}$$其中，P为传动装置所需动力（单位：千瓦），Q为物料输送量（单位：吨/小时），H为提升高度（单位：米），η为传动装置效率（取值范围为0到1之间）。
3.2 速度计算速度计算是确定传动装置所需转速的重要步骤。
根据物料输送的要求和传动装置的传动比例，可以计算出传动装置所需的转速。
速度计算公式如下：$$N = \\frac{V}{\\pi \\cdot D}$$其中，N为传动装置所需转速（单位：转/分钟），V为物料输送速度（单位：米/秒），D为传动装置圆盘的直径（单位：米）。
机械设计课程设计：带式运输机传动装置一、概述在机械设计课程中，带式运输机是常见的传输设备之一。
带式运输机广泛应用于矿石、建材、化工等行业，用于输送散状物料或成批物料。
其传动装置作为带式运输机的核心部分，对其传动效率、运行稳定性和寿命具有重要影响。
在机械设计课程设计中，对带式运输机传动装置的设计和优化是非常重要的。
二、带式运输机传动装置的结构及原理带式运输机传动装置主要由驱动装置、传动轮、传动带、张紧装置、托辊和支撑架等组成。
其工作原理是通过驱动装置带动传动轮，在带式运输机的运行中使传动带运动，从而达到物料输送的目的。
其中，传动轮是传动带与驱动装置之间的通联部件，同时还兼具传动和支撑传动带的功能。
张紧装置用于保持传动带适当的张紧度，以防止传动带在运行中产生松动或跳齿现象。
托辊用于支撑传动带，降低传动带与传动轮之间的摩擦力，减小传动带的磨损。
三、带式运输机传动装置的设计要点1. 驱动装置选择：根据带式运输机的工作条件和传动功率的要求，选择适当的电机或其他动力源作为驱动装置。
考虑到带式运输机在使用过程中需要频繁启停和重载能力要求高，应选择启动性能好、转矩稳定的电机。
2. 传动轮和传动带匹配：传动轮的直径与传动带的宽度应匹配，以保证传动带在运行时与传动轮的正常啮合。
还要考虑传动轮的材质和表面处理等对传动带的影响，以减小摩擦力，提高传动效率。
3. 张紧装置设计：张紧装置的设计应确保传动带在运行中保持适当的张紧度，不过紧或过松都会影响传动带的使用寿命和传动效率。
张紧装置的安装位置和调整方式也需要考虑。
4. 托辊布置和设计：托辊的布置应合理，能够支撑传动带的重量，在传动带弯曲处减小摩擦力。
托辊的数量和间距、使用材料等都需要进行合理选择和设计。
四、带式运输机传动装置的优化1. 传动带材料的选择：传动带的材料选择与其耐磨性、强度和伸长率等性能有关。
在不同工况下，应选择适当的传动带材料，以延长其使用寿命。
2. 传动轮表面处理：传动轮表面的处理对传动带的磨损和传动效率具有重要影响。
带式输送机传动装置课程设计说明书机械课程设计说明书设计题⽇：带式输送机传动装置姓名：学号：专业：机械设计制造及其⾃动化完成⽇期:机械课程设计说明书、前⾔（⼀）设计任务设计⼀带式输送机⽤单级圆柱齿轮减速器。
已知运输带输送拉⼒F=2.6KN ,带速V=1.45m/s,传动滚筒直径D=420mm （滚筒效率为0.96）。
电动机驱动，预定使⽤寿命8年（每年⼯作300天），⼯作为⼆班⼯作制，载荷轻，带式输送机⼯作平稳。
⼯作环境：室内灰尘较⼤，环境最⾼温度35°动⼒来源：电⼒,相交流380/220伏。
图1带式输送机的传动装置简图1、电动机；2、三⾓带传动；3、减速器；4、联轴器；5、传动滚筒；6、⽪带运输机表1 常⽤机械传动效率机械传动类型传动效率n圆柱齿轮传动闭式传动0.96 —0.98 （7-9级精度）开式传动0.94 —0.96圆锥齿轮传动闭式传动0.94 —0.97 （7-8级精度）开式传动0.92 —0.95带传动平型带传动0.95 —0.98V型带传动0.94 —0.97滚动轴承（⼀对）0.98 —0.995联轴器0.99-0.995\传动类型选⽤指标平型带三⾓带齿轮传动功率（KW⼩（20）中（W 100）⼤（最⼤可达50000）■I"（⼆）设计⽬的《机械设计》课程是⼀门技术基础课，⽬的在于培养学⽣的机械设计能⼒。
课程设计是《机械设计》课程最后⼀个重要的实践性教学环节，也是机械类及近机械类专业学⽣第⼀次较为全⾯的机械设计训练。
本课程设计的主要⽬的是：1 ?培养学⽣利⽤所学知识，解决⼯程实际问题的能⼒；2 ?培养学⽣掌握⼀般机械传动装置、机械零件的设计⽅法及设计步骤；3?达到对学⽣进⾏基本技能的训练，例如：计算、绘图、熟悉和运⽤设计资料（⼿册、标准、图册和规范等）的能⼒。
（三）传动⽅案的分析机器⼀般是由原动机、传动装置和⼯作装置组成。
传动装置是⽤来传递原动机的运动和动⼒、变换其运动形式以满⾜⼯作装置的需要，是机器的重要组成部分。
目录设计任务书 (2)第一部分传动装置总体设计 (4)第二部分V带设计 (6)第三部分各齿轮的设计计算 (9)第四部分轴的设计 (13)第五部分校核 (19)第六部分主要尺寸及数据 (21)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：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%。
5二、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。
每个学生应完成：1）部件装配图一张（A1）。
2）零件工作图两张（A3）3）设计说明书一份（6000~8000字）。
本组设计数据：第三组数据：运输机工作轴转矩T(N.m) 690 。
运输机带速V(ms) 0.8 。
卷筒直径Dmm 320 。
已给方案：外传动机构为V带传动。
减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。
第一部分传动装置总体设计一、传动方案（已给定）1）外传动为V带传动。
2）减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。
3）方案简图如下：二、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。
减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速，这是两级减速器中应用最广泛的一种。
齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。
高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。
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。
额定转矩（m N ⋅） 2.0 最大转矩（m N ⋅）2.0Y132M1-6电动机的外型尺寸（mm ）： （见课设表19-3A ：216 B ：178 C ：89 D ：38 E ：80 F ：10 G ：33 H ：132 K ：12 AB ：280 AC ：270 AD ：210 HD 315 BB ：238 L ：235四、传动装置总体传动比的确定及各级传动比的分配1、总传动比：i a （见课设式2-6）2048960===nnima2、各级传动比分配： （见课设式2-7）ii i i a321⋅⋅=5.207.362.220⨯⨯==ia初定 62.21=i 07.32=i5.23=i第二部分 V 带设计外传动带选为 普通V 带传动 1、确定计算功率：P ca1）、由表5-9查得工作情况系数 1.1=KA2）、由式5-23（机设） k K PwA caP 65.55.51.1=⨯=⋅= 2、选择V 带型号查图5-12a(机设)选A 型V 带。
机械设计课程设计说明书设计题目带式运输机传动装置的设计工程学院05 机械班设计者周志才指导教师杨新华2008年1月8日目录设计任务书 (3)传动方案的拟定及说明 (4)电动机的选择 (4)计算传动装置的运动和动力参数 (5)传动件的设计计算 (6)轴的设计计算 (9)滚动轴承的选择及计算 (16)键连接的选择及校核计算 (18)联轴器的选择 (18)减速器附件的选择 (19)润滑与密封 (19)设计小结 (20)参考资料目录 (20)机械设计课程设计任务书题目：设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器方案选择：按给定的原始设计数据（编号）1和传动方案（编号）d设计齿轮减速器一．总体布置简图1—电动机；2—联轴器；3—齿轮减速器；4—联轴器；5—鼓轮；6—带式运输机二．工作情况：连续单向旋转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35°C三．原始数据运输带工作拉力F（N）：1500卷筒直径D（mm）：220运输带速度V（m/s）：1.1带速允许偏差（％）：5%使用年限（年）：4工作制度（班/日）：2四．设计内容1.电动机的选择与运动参数计算；2.斜齿轮传动设计计算3.轴的设计4.滚动轴承的选择5.键和连轴器的选择与校核；6.装配图、零件图的绘制7.设计计算说明书的编写五．设计任务1．减速器总装配图一张2．齿轮、轴零件图各一张3．设计说明书一份六．设计进度1、第一阶段：总体计算和传动件参数计算2、第二阶段：轴与轴系零件的设计3、第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制4、第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写传动方案的拟定及说明由题目所知传动机构类型为：同轴式二级圆柱齿轮减速器。
故只要对本传动机构进行分析论证。
本传动机构的特点是：减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。
结构较复杂，轴向尺寸较为紧凑，中间轴较长、刚度差。
电动机的选择1． 电动机类型和结构的选择因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。
Y 系列（IP44）电动机为一般用途全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，具有防止灰尘、铁屑或其他杂物侵入电动机内部之特点，B 级绝缘，工作环境温度不超过+40°C ，相对湿度不超过95%，海拔高度不超过1000 m ，额定电压380V ，频率50Hz ，适用于无特殊要求的机械，所以选用常用的封闭式Y （IP44）系列的电动机。
2． 电动机容量的选择1） 工作机所需功率P wP w ＝1.65kW2） 电动机的输出功率 Pd ＝Pw/η η＝ηηη432221＝0.904η1—初选联轴器的效率（0.99） η2—初选齿轮传动的效率（0.98） η3—初选轴承的效率（0.99）Pw=ηwFv 1000kWηw—卷筒的效率0.96Pd ＝1.90kW3． 电动机转速的选择nd ＝（i1’·i2’…in ’）nw nw —卷筒转速（47.77 r/min ）方案中只有齿轮传动，常用的齿轮传动的单级传动比i=3~5，故二级后为9~25，nd=429.93~1194.25 r/min ，电动机的转速越高，磁极越少，尺寸质量越小，价格也越低；但传动装置的总传动比要增大，传动级数增大，从而使成本增加。
对Y 系列电动机，通常多选用同步转速为1500 r/min 和1000 r/min 的电动机，故初选为同步转速为1000r/min 的电动机。
4．电动机型号的确定由表20－1查出电动机型号为Y132M1-6,其额定功率为4kW ，满载转速960r/min 。
基本符合题目所需的要求。
计算传动装置的运动和动力参数计算总传动比及分配各级传动比1．计算总传动比由电动机的满载转速nm 和工作机主动轴转速nw 可确定传动装置应有的总传动比为：i ＝nm/nw=940/47.77=19.68 多级传动中，总传动比为i ＝i1*i2*i3……in2．合理分配各级传动比由于减速箱是同轴式布置，所以i1＝i2。
因为i ＝19.68，故取i1=i2=4.44 速度偏差为0.1%<5%，所以可行。
各轴转速、输入功率、输入转矩传动件设计计算1． 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1） 工作条件完全相同的情况下，采用斜齿轮传动可比直齿轮传动获得较小的传动几何尺寸。
故采用斜齿轮传动 2） 精度选择运输机为一般工作机器，速度不高，故用7级精度 3） 材料选择；选择小齿轮材料为40Cr （调质），硬度为280HBS ，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS ，二者材料硬度差为40HBS 。
4） 齿数选择5） 选取螺旋角 试选小齿轮齿数z1＝22，大齿轮齿数z2＝z1*i=97.68，取98 初选螺旋角β＝14°z1=22 z2=98 β＝14°2．按齿面接触强度设计因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算 按式（10—21）试算，即dt ≥[]321·2⎪⎪⎭⎫⎝⎛+H EH d t Z Z u u T K σεφα对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取mn=2.0mm，已可满足弯曲强度。
但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数，于是由z1nm d βcos 1==26.23，取z1=26；z2=115以大齿轮为例。
因齿轮齿顶圆直径大于160mm ，而又小于500mm ，故以选用腹板式为宜。
其他有关尺寸参看大齿轮零件图。
轴的设计计算拟定输入轴齿轮为右旋。
考虑小齿轮分度圆直径较小，可能需要做成齿轮轴，选材应当与小齿轮一致，故轴材料选40Cr II 轴：1．初步确定轴的最小直径d ≥3NP A ＝371.21105.2105=22.4mm2．求作用在齿轮上的受力Ft1=dT 2=3431N Fr1=Ftβαcos tan n=1289NFa1=Fttan β=873N ； Ft2=782N Fr2=294N Fa2=199N3．轴的结构设计1） 拟定轴上零件的装配方案ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦi.I-II段轴用于安装轴承7006AC，故取直径为30mmii.II-III段轴肩用于固定轴承，查手册得到直径为36mmiii.III-IV段为小齿轮，外径58mmiv.IV-V段分隔两齿轮，直径为40mmv.V-VI段安装大齿轮，直径为34mmvi.VI-VIII段安装套筒和轴承7006AC，直径为30mm2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1.I-II段轴承宽度为13mm，所以长度为13mm2.II-III段轴肩考虑到齿轮和箱体的间隙12mm，轴承和箱体的间隙4mm，所以长度为16mm3.III-IV段为小齿轮，长度就等于小齿轮宽度60mm4.IV-V段用于隔开两个齿轮，长度根据画图得120mm5.V-VI段用于安装大齿轮，长度略小于齿轮的宽度，为53mm6.VI-VIII段轴承长13mm考虑套筒定为25mm4．求轴上的载荷水平面支反力：F NH1=2605N，F NH2=44N垂直面支反力：F NV1=875N，F NV2=708NMh=111.0Mpa，Mv=37.3Mpa总弯矩M1=117N·m扭矩T3=185.3N·m5．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，根据上述数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取a=0.6，轴的计算应力W TM ca) (32 21ασ+==10.5Mpa前已选定轴的材料为40Cr，调质处理，由表15—1查得[σ1-]=70Mpa，因此σca<[σ1-],故安全。
6．精确校核轴的疲劳强度1）判断危险截面截面Ⅰ、Ⅱ、Ⅶ均不受扭矩和弯矩作用，虽然轴肩及过渡配合所引起的应力集中均将削弱轴的疲劳强度，但由于轴的最小值经是按扭转强度较为宽裕确定的，所以截面Ⅰ、Ⅱ、Ⅶ均无需校核从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看，截面Ⅴ和Ⅵ处过盈配合引起的应力集中最严重；从受载的情况来看，截面A上的应力最大。
截面Ⅴ的应力集中的影响和截面Ⅵ的相近，但截面Ⅵ不受扭矩作用，轴径和截面Ⅴ相近，故不必作强度校核。
截面A虽然应力集中最大，但同时这里的轴径也最大，故其也不必校核。
截面Ⅲ和Ⅳ显然更不必校核。
因而只需校核截面Ⅴ左右两端即可2）截面V左侧2.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，根据上述数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取a=0.6，轴的计算应力W TM ca) (2 2ασ+==2.26Mpa前已选定轴的材料为40Cr，调质处理，由表15—1查得[σ1-]=70Mpa，因此σca<[σ1-],故安全。
4.轴的结构设计1）确定轴上零件的装配方案ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦ2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度a)I-II段用于安装轴承30208直径40mmb)II-III段轴肩固定轴承直径定为53mmc)III-IV段为小齿轮，外径58mmd)IV-V段安装轴承30208直径40考虑到联轴器的轴向定位可靠，定位轴肩高度应达2.5mm，所以该段直径选为30mme)V-VI段联轴器可靠定位，定位轴肩高度应达2.5mm，考虑端盖取直径35mmf) VI -Ⅶ段由于联轴器一端连接电动机，另一端连接输入轴，所以该段直径尺寸受到电动机外伸轴直径尺寸的限制，选为28mm各段长度的确定g) I-II 段轴安装轴承和挡油盘，轴承宽16mm ，该段长度定为32mmh) II-III 段为轴环，宽度不小于5.6mm ，定为6mmi) III-IV 段为小齿轮，要求长度要比轮毂短2mm ，齿轮宽为60mm ，定为58mmj) IV -V 段轴承宽度16mm ，考虑套筒取为23mmk) V -VI 段综合考虑箱体突缘厚度、调整垫片厚度、端盖厚度及联轴器安装尺寸，定为55mml) 该段由联轴器孔长决定为44mmIII 轴1．作用在齿轮上的力FH1=244N ，FH2=538N Fv1=611N ，Fv2=-317N2．初步确定轴的最小直径mm n P A d a 4.3631101==3．轴的结构设计1） 轴上零件的装配方案ⅡⅢⅣⅤⅠ2）4.求轴上的载荷Mm=41150N.mm T=395200N.mm5.弯扭校合3335.16637551.01.0mm dW =⨯==][85.14)(212p mpMPa WT Mσασ<=+=滚动轴承的选择及计算I 轴：键连接的选择及校核计算由于键采用静联接，冲击轻微，所以许用挤压应力为MPa p 110][=σ，所以上述键皆安全。
联轴器的选择一、高速轴用联轴器的设计计算由于装置用于运输机，原动机为电动机，所以工作情况系数为5.1=A K ， 计算转矩为 m N T K T A ca ⋅=⨯==53.3335.225.11轴的转速较高，为减小启动载荷、缓和冲击，应选用具有较小转动惯量和具有弹性的联轴器，所以考虑选用弹性柱销联轴器，由于联轴器一端与电动机相连，其孔径受电动机外伸轴径限制，所以选用LX2（GB/T5014-2003） 其主要参数如下： 材料HT200公称转矩 m N T n ⋅=1250轴孔直径 mm d 251=，mm d 282=轴孔长 mm L 44=，mm L 621=二、低速轴用联轴器的设计计算由于装置用于运输机，原动机为电动机，所以工作情况系数为5.1=A K ，计算转矩为m N T K T A ca ⋅=⨯==53.59202.3955.13低速轴与工作机轴相连，由于轴的转速较低，不必要求具有较小的转动惯量，但传递转矩较大，又因为减速器与工作机常不在同一底座上，要求具有较大的轴线偏移补偿，因此常需选用无弹性的挠性联轴器，故选用齿式联轴器，结合轴端直径选用GICL2（JB/T8854.3-2001） 其主要参数如下： 材料HT200公称转矩 m N T n ⋅=1400轴孔直径 mm d 401= mm d 422= 轴孔长 mm L 112=，mm L 841=减速器附件的选择通气器由于在室内使用，选通气器（一次过滤），采用提手式通气器 油面指示器选用杆式油标M12 起吊装置采用箱盖吊耳、箱座吊耳 放油螺塞选用外六角油塞及垫片M18×1.5润滑与密封一、齿轮的润滑采用浸油润滑，同轴润滑，大齿轮浸大约一个齿高，且油面高度要在30~50mm 之间，所以取为32mm 。
