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机械设计课程设计说明书

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设计题目 带式运输机传动装置 冶金科学与工程 学院 冶金 专业 班级 0906班 学号 0503090707 设 计 人 王光远 指导老师 完成日期 2011 年 9 月 8 日机械设计 (机械设计基础)课程设计说明书目录一、设计题目：带式运输机传动装置 (3)二．前言 (3)三．运动学与动力学的计算 (5)第一节选择电动机 (5)第二节计算总传动比并分配各级传动比 (6)第三节各轴的转速，功率及转矩(列成表格) (7)四、传动零件的设计计算....................... 错误！未定义书签。

五．齿轮的设计计算 . (8)六.轴与轴承的设计计算及校核 (13)七、键等相关标准键的选择 (20)八、减速器的润滑与密封 (21)九、箱体结构设计 (21)十、设计小结 (23)十一、参考文献 (23)一、设计题目：带式运输机传动装置题目特点：单级斜齿圆柱齿轮传动设计+带传动+开式齿轮传动原始数据：F=2900N F：输送带拽引力；V=2m/s V：输送带速度；D=400mm D：滚筒直径。

设计工作量：１．设计说明书一份２．二张主要零件图３．零号装配图一张工作要求：输送机连续工作，单向提升，载荷平衡两班制工作，使用年限１０年，输送带速度允许误差为±5%。

运动简图：（见附图）1——电动机2——联轴器3——单级齿轮减速器4——链传动5——滚筒6——运输带二．前言分析和拟定传动方案机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。

传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。

传动装置的传动方案是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。

满足工作装置的需要是拟定传动方案的基本要求，同一种运动可以有几种不同的传动方案来实现，这就是需要把几种传动方案的优缺点加以分析比较，从而选择出最符合实际情况的一种方案。

合理的传动方案除了满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。

所以拟定一个合理的传动方案，除了应综合考虑工作装置的载荷、运动及机器的其他要求外，还应熟悉各种传动机构的特点，以便选择一个合适的传动机构。

因链传动承载能力低，在传递相同扭矩时，结构尺寸较其他形式大，但传动平稳，能缓冲吸振，宜布置在传动系统的高速级，以降低传递的转矩，减小链传动的结构尺寸。

故本文在选取传动方案时，采用链传动。

众所周知，链式输送机的传动装置由电动机、链、减速器、联轴器、滚筒五部分组成，而减速器又由轴、轴承、齿轮、箱体四部分组成。

所以，如果要设计链式输送机的传动装置，必须先合理选择它各组成部分，下面我们将一一进行选择。

三．运动学与动力学的计算第一节选择电动机电动机是常用的原动机，具体结构简单、工作可靠、控制简便和维护容易等优点。

电动机的选择主要包括选择其类型和结构形式、容量（功率）和转速、确定具体型号。

（1）选择电动机的类型：按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。

（2）选择电动机的容量：工作所需的功率：P w = F*V/1000=2900*2/1000=5.8kwn w=60*1000v/ΠD=60*1000*2/(П*400)=95.5r/minT=9550Pw/n w=9550*5.8/95.5=580N*m由电动机至工作机之间的总效率（包括工作机的效率）为η= η1*η2*η2*η23*η4式中η1、η2、η3、η4分别为联轴器、齿轮传动、滚动轴承、链传动的效率。

取η1 = 0.99、η２= 0.96、η3 =0.98、η4 = 0.94，则：η= 0.99³0.96³0.982³0.94 =0.81所以：P d = P w/η= 5.8/0.81 = 7.16 kW由查表得电动机的额定功率P w = 7.5 kW（3）确定电动机的转速：卷筒轴的工作转速为：n w = 95.5r/min按推荐的合理传动比范围，取链传动的传动比i1 = 2 ~ 5，单级齿轮传动比i2 = 3 ~ 6则合理总传动比的范围为: i = 6 ~ 30故电动机的转速范围为：n d = i*n w = (6~30)³95.5r/min =573~ 2865r/min符合这一范围的同步转速有750 r/min、1000 r/min、1500 r/min ，再根据计算出的容量，由附表5.1查出有三种适用的电动机型号，其技术参数及传动比的比较情况见下表。

方案电动机型号额定功率电动机转速r/min传动装置的传动比Ped/kW 同步转速满载转速总传动比链齿轮1 YL0L-8 7.5 750 720 8.26 3 2.752 Y160M-6 7.5 1000 970 10.69 3.05 3.53 Y132M-4 7.5 1500 1440 15.7 3.5 4.5综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及链传动和减速器的传动比，可知方案2比较适合。

因此选定电动机型号为Y132M-4,所选电动机的额定功率Ped = 7.5 kW，满载转速n= 1440 r/min ，总传动比适中，传动装置结构紧凑。

所选电动机的主要外形尺寸和安装尺寸如下表所示。

中心高H外形尺寸L³(AC/2+AD)³HD底脚安装尺寸A³B地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸D³E装键部位尺寸F³GD160 600³417³385 254³210 15 42³110 12³49第二节计算总传动比并分配各级传动比电动机确定后，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。

（1）计算总传动比：i = n m/n w = 1500/95.5= 15.7（2）分配各级传动比：为使链传动的尺寸不至过大，满足i b<i g ,可取i b =3.5 ，则齿轮的传动比：i g = i/i b = 15.7/ 3.5 = 4.5（符合要求）计算传动装置的运动和动力参数：各轴的转速nΙ= n0 = 1500 r/minnΠ= nΙ/i g =1500/4.5 = 333.3r/minn w = nΠ/i b/=333.3/4.5=95.2 r/min各轴的功率PΙ= P0 *η1 = 7.5³0.99=7.43 kWPΠ=PΙ*η2 *η 3 = 7.43³0.96³0.98 =6.99 kWP w = PΠ*η3*η4 = 6.99³0.94³0.98 = 6.43 kW(4 ) 各轴的转矩TΙ= 9550³PΙ/nΙ = 9550³7.43/1500 = 47.27 NmTΠ= 9550³PΠ/nΠ= 9550³6.99/333.3 = 200.14NmT w = 9550³P w/n w = 9550³6.43/95.2= 645Nm第三节各轴的转速，功率及转矩(列成表格)参数轴名电动机轴Ι轴Π轴滚筒轴转速1500 1500 333.3 95.2功率7.5 7.43 6.99 6.43转矩580 47.27 200.14 645传动比 1 4.5 3.5效率0.99 0.96 0.94四．齿轮的设计计算计算项目计算内容计算结果1齿轮的材料的选择１．小齿轮料选用40MnB调质。

齿面硬度260HBS，大齿轮用ZG35SiMn调质，齿面硬度为225HBS。

选择齿轮精度9级。

该对齿轮为硬齿面齿轮，先按齿根弯曲疲劳强度设计，2按齿根的弯曲设计3中心距与螺旋角的校核4校核疲劳强度再按齿面接触疲劳强度校核。

２．齿根弯曲疲劳强度设计取1Z=20 i =4.5 ,2Z=4.5³20=90，取2Z=90，齿数选择满足要求。

σH1=700MPa,σH2=540MPa,S H=1.1。

[σH1]=σH1/S H=6.36MPa，[σH2]=σH2/S H=491MPaσFl1=240MPa，σFl2=180MPa，S F=1.3。

[σFl1]=σF1/S F=185MPa[σFl2]=σF2/S F=138MPa根据9级精度制造，K=1.2，齿宽系数dϕ=0.4，小齿轮转矩47.27Nm，μ=z2/z1=4.5a≥（μ+1）*3√[（335/σH）2*KT1/(dϕ*μ)]=134.64m=2a/(z1+z2)=2.45mm，取m=2.5mma=m*(z1+z2)/2=137.5mm，齿宽b=dϕ*a=55mm，取b=60mm３．齿面按触疲劳强度校核小齿轮齿形系数1FY∂=2.9，大齿轮齿形系数2FY∂=2.2σF1=2KT1*1FY∂/bm2z1=47.85MPa<[σF1]σF2=2KT2*2FY∂/bm2z2=34.15MPa<[σF2]圆周速度v=Пn1d1/(60*1000)=3.93m/s传动无严重过载，故不作静强度校核。

1Z=202Z=90dϕ=0.4K=1.2五、传动零件的设计计算链传动是由链条和链轮构成，链条由许多链节构成，带齿的大，小轮安装在两平行轴上。

链传动属于啮合运动优点有：1）传动比准确，传动可靠，张紧力小，装配容易，轴与轴承的载荷较小，传动的效率较高，可达98%；2）与齿轮传动比较有较大的中心距；3）可在高温和润滑油环境工作，也可用于多灰尘的环境。

下面就是改链传动零件的计算：计算项目计算内容及过程计算结果1确定设计功率2选择链的型号根据传递的功率P、载荷的性质和每天工作的时间等确定设计功率P c = K A³P = 1³6.99= 6.99kW1．确定链轮齿数z1 , z2因为小链轮的转速为333.3r/min,假定链速.0.6~3,希望结构紧凑，由（教材）选取小链轮齿数z1 = 17；从动大链轮齿数z2 =i³z1=3.5³17 =59.5(z2 < 120，合适) 取整数z2= 602．确定链条链节数L p初定中心距a0 = 40p , 则链节数L p = 2a0/p+(z1+z2)/2+ p/a0*[(z2–z1)/(2π)]2 = 119.7（节）取L p =120(0.1)节3．计算单排链所能传递的功率P0及链节距p由教材可知，单跟链传递功率P0 ≥ P ca/(K z*K L*K p)由图5-29，按小链轮转速估计，链工作在功率曲线的右侧，由表5-16 ()zK z = 1.5119Z⎛⎫⎪⎝⎭=0.85K L0.5100pL⎛⎫⎪⎝⎭==1.1 单排链K p=1P0 ≥6.99Kw/(0.85*1.1*1)=7.47Kw根据小链轮转速n1 =333.3 r/min 及功率P0 = 7.47 kW，由图5-29查得可选链16A，由表5-13可查得P=25.40mm 同时也证实原估计链工作在额定功率曲线凸峰右侧是正确的。

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机械设计课程设计说明书

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机械设计课程设计说明书一、教学目标本课程旨在让学生掌握机械设计的基本原理和方法，培养学生的创新意识和实践能力。

通过本课程的学习，学生将能够：1.理解机械设计的基本概念、原理和流程。

2.掌握机械设计中常用的数学计算和力学分析方法。

3.熟悉机械设计中常用的材料和工艺。

4.能够运用CAD软件进行简单的机械设计。

5.培养学生的创新思维和团队协作能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.机械设计的基本概念和原理：包括机械设计的目标、原则和方法等。

2.机械设计的数学计算和力学分析：包括尺寸计算、强度计算、运动学分析等。

3.机械设计中的材料和工艺：包括材料的选用、加工方法等。

4.CAD软件在机械设计中的应用：学习如何运用CAD软件进行机械设计。

5.创新设计和团队协作：培养学生的创新思维和团队协作能力。

三、教学方法为了提高教学效果，我们将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：通过讲解机械设计的基本概念和原理，使学生掌握相关知识。

2.案例分析法：通过分析典型的机械设计案例，使学生了解机械设计的实际应用。

3.实验法：通过实验，使学生掌握机械设计中的材料和工艺。

4.讨论法：通过分组讨论，培养学生的创新思维和团队协作能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习资料。

2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料：制作精美的多媒体课件，提高学生的学习兴趣。

4.实验设备：准备齐全的实验设备，确保学生能够顺利进行实验操作。

5.CAD软件：为学生提供CAD软件，方便学生进行机械设计实践。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，我们将采取以下评估方式：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和理解程度。

2.作业：布置适量的作业，要求学生按时完成，通过作业的完成质量评估学生的掌握程度。

机械设计课程设计计算说明书

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(2)放油螺塞减速器底部设有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞赌注。
(3)油标油标用来检查油面高度，以保证有正常的油量。油标有各种结构类型，有的已定为国家标准件。
(4)通气器减速器运转时，由于摩擦发热，使机体内温度升高，气压增大，导致润滑油从缝隙向外渗漏。所以多在机盖顶部或窥视孔盖上安装通气器，使机体内热涨气自由逸出，达到集体内外气压相等，提高机体有缝隙处的密封性能。
2）运输机为一般工作机，速度不高，故选用9级精度(GB 10095-88)
3)材料选择。由表10-1选择大小齿轮材料为40Cr（表面淬火）,硬度为48-55HkC，
取安全系数 ，计算弯曲许用应力：
4）选小齿轮齿数
取 =0.8 K=1.3
按齿轮弯曲强度设计计算
查图11-8得
查图11-9得
取m=2
按齿面接触强度校核：
齿轮速度:
查表11-2知满足9级精度要求。
齿轮数据：
d（mm）
m
z
a（mm）
b(mm)
闭
式
齿
轮
小
63.16
2.0
30
155
60
18.5°
大
246.32
117
55
开
式
齿
轮
小
54
2.0
27
125
大
196
98
45
四、箱体结构设计
(1)窥视孔和窥视孔盖在减速器上部可以看到传动零件啮合处要开窥视孔，以便检查齿面接触斑点和齿侧间隙，了解啮合情况。润滑油也由此注入机体内。窥视孔上有盖板，以防止污物进入机体内和润滑油飞溅出来。
（6）制造条件及生产批量:一般机械厂制造，小批量生产。
机械设计课程设计说明书(范文)

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...................................................................5 四、各级传动比的分配 .........................................................................................................................................5 五、计算传动装置的动力和运动参数 .................................................................................................................5 第二部分 V 带传动设计 .............................................................................................................................................7 V 带传动设计 .........................................................................................................................................................7 第三部分 齿轮的结构设计 .........................................................................................................................................9 一、高速级减速齿轮设计（斜齿圆柱齿轮） .....................................................................................................9 二、低速级减速齿轮设计（斜齿圆柱齿轮） ...................................................................................................13 第四部分 轴的结构设计 .............................................................................................................................................17 一、高速轴的设计 ...............................................................................................................................................17 二、中间轴、低速轴的设计 ...............................................................................................................................17 三、轴的强度校核 ...............................................................................................................................................20 第五部分 轴承选取及校核 .........................................................................................................................................22 一、各轴轴承选择 ...............................................................................................................................................22 第六部分 键的选取 .....................................................................................................................................................23 一.高速轴键的选择与校核 ..................................................................................................................................23 二.中间轴键的选择 ..............................................................................................................................................23 三.低速轴键的选择 ..............................................................................................................................................23 第七部分 联轴器的选取 .............................................................................................................................................24 第八部分 减速器的润滑和密封 .................................................................................................................................24 第九部分 箱体及其附件主要尺寸 .............................................................................................................................25 一、箱体尺寸 .......................................................................................................................................................25 二、起吊装置 .......................................................................................................................................................26
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机械设计课程设计计算阐明书设计题目: 带式输送机旳传动装置设计任务序号 2-3专业班学号设计者指导教师目录一、课程设计任务 .................................................... 错误!未定义书签。

二、传动装置总体设计 ............................................ 错误!未定义书签。

三、传动件设计 ........................................................ 错误!未定义书签。

四、装配草图设计 .................................................... 错误!未定义书签。

五、轴旳计算与校核 ................................................ 错误!未定义书签。

六、轴承基本额定寿命计算 .................................... 错误!未定义书签。

七、键旳挤压强度校核计算 .................................... 错误!未定义书签。

八、箱体构造旳设计 ................................................ 错误!未定义书签。

九、设计小结............................................................. 错误!未定义书签。

附件一......................................................................... 错误!未定义书签。

一、课程设计任务设计题目: 带式输送机旳传动装置设计1 。

传动系统示意图方案2: 电机→带传动→两级展开式圆柱齿轮(斜齿或直齿）减速器→工作机1—电动机；2—带传动；3—圆柱齿轮减速器；4—联轴器；5—输送带；6—滚筒2. 原始数据设计带式输送机传动装置中旳二级圆1 2 3 4 5 6 7 柱齿轮减速器, 原始数据如表所示：皮带旳有效拉力F4000 4500 3000 4000 3000 3200 4200 N输送带工作速度v0.8 0.85 1.20 1.00 1.40 1.30 1.00 m/s输送带滚筒直径d315 355 400 400 355 300 375 mm3. 设计条件1.工作条件: 机械厂装配车间；两班制, 每班工作四小时；空载起动、持续、单向运转, 载荷平稳；2.有效期限及检修间隔：工作期限为8年, 每年工作250日；检修期定为三年；3.生产批量及生产条件：生产数千台, 有铸造设备；4.设备规定: 固定；5.生产厂: 减速机厂。