带传动、带轮运输机传动装置设计及计算

课程设计题目带式运输机传动装置设计教学院机电工程学院专业机械制造及自动化班级机械制造及自动化(专)2010(1)班姓名指导教师2012 年05 月28 日前言设计目的: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案环节，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的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。

（2）学习机械设计的一般方法，掌握机械设计的一般规律。

（3）通过制定设计方案，合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件的工作能力，确定尺寸及掌握机械零件，以较全面的考虑制造工艺，使用和维护要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的设计过程和方法。

（4）学习进行机械设计基础技能的训练，例如：计算、绘图、查阅设计资料和手册、运用标准和规定。

目录一、确定传动方案 (1)二、选择电动机 (1)一、选择电动机 (1)二、计算传动装置的总传动比并分配各级传动比 (2)三、计算传动装置的运动参数和动力参数 (2)三、传动零件的设计计算 (3)（1）普通V带传动 (4)（2）圆柱齿轮设计 (5)四、低速轴的结构设计 (7)（1）轴的结构设计 (7)（2）确定各轴段的尺寸 (8)（3）确定联轴器的尺寸 (10)（4）按扭转和弯曲组合进行强度校核 (10)五、高速轴的机构设计 (13)六、键的选择及强度校核 (13)七、选择轴承及计算轴承的寿命 (14)八、选择轴承润滑与密封方式 (16)九、箱体及附件的设计 (17)（1）箱体的选择 (17)（2）选择轴承端盖 (17)（3）确定检查孔与孔盖 (17)（4）通气孔 (17)（5）油标装置 (17)（6）螺塞 (17)（7）定位销 (17)（8）起吊装置 (17)（9）设计小结 (18)参考文献 (19)图A-1 Fw(N) Vw(m/s) Dw(mm) η2000 2.7 380 0.95 1)选择电动机类型和结构形式 根据工作要求和条件，选用一般用途的Y 系列三相异步电动机，结构为卧室封闭结构 2）确定电动机功率 工作机所需的功率Pw （kW ）按下式计算W P = W W W v F η1000 =kw 68.595.010007.22000=⨯⨯1）各轴段的直径因本减速器为一般常规用减速器，轴的材料无特殊要求，故选择45钢，正火处理查教材知 45钢的A=118～107带入设计公式。

前言机械设计课程设计是大三阶段一门非常重要的课程，旨在通过让学生设计齿轮减速器了解一般机械设计过程的概貌，是一门理论与工程并重的课程。

本次课程设计能够让学生深刻了解到机械设计区别于其他学科的显著特征，主要包括以下几点：⑴机械设计是一门强调标准的学科，在设计每一个零件时首先必须考虑是否需要遵循某些标准。

⑵机械设计是注重实际的学科，设计过程不是孤立的，而必须考虑实际使用中的易用性、维护性、运输环境等各种条件，有经验的设计人员区别普通设计者的特点就在于此。

⑶机械设计工作要求设计人员有很好的耐心和缜密的思维，在设计过程中综合考虑多方面因素，从而使设计产品各方面都符合使用需求。

通过本次设计，我们能掌握到一个设计者最基本的技能，学会如何书写标准的设计说明书，了解产品设计的每一个步骤，对我们侧重电学领域的学生来说，学习机械设计过程增强了我们的综合素质，开拓了学科的视野，对我们可靠性专业的学生来说，学习机械设计让我们对更好得了解了产品情况，使我们能以整体的思维看待本专业的问题。

一、设计项目：带式运输机传动装置设计二、运动简图：1)电动机2)V带传动3)减速器（斜齿）4)联轴器5)带式运输机三、运输机数据运输带工作拉力1200F N=运输带工作速度 1.7/=V m s运输带滚筒直径270=D mm（附：运输带绕过滚筒的损失用效率计，效率η=0.97）四、工作条件1)设计用于带式运输机的传动装置2)连续单向运转，载荷较平稳，空载启动，运输带速允许误差为5%3)使用年限为10年，小批量生产，两班制工作五、设计工作量1)减速器装配图（0号图纸） 1 张2)零件工作图（2号图纸） 2 张3)设计说明书 1 份（本任务书须与设计说明书一起装订成册一并交上）设计说明目录一、电动机的选择、传动系统的运动和动力参数 (4)1.电动机的选择 (4)2.传动比分配 (4)3.运动和动力参数设计 (5)4. 将运动和动力参数计算结果整理并列于下表 (5)二、传动零件的设计、计算 (6)1. V带传动的设计 (6)2. 带的参数尺寸列表 (8)3.减速器齿轮（闭式、斜齿）设计 (8)4.齿轮其他传动参数 (11)5.齿轮传动参数列表 (11)三、轴与轴承的设计与校核 (11)1.Ⅰ轴（高速轴）的校核 (11)2.Ⅰ轴（高速轴）轴承校核 (15)3.Ⅱ轴（低速轴）与轴承的校核说明 (16)四、键连接的设计与校核 (17)五、联轴器的选择 (18)六、润滑与密封形式，润滑油牌号及用量说明 (19)七、箱体结构相关尺寸 (19)八、减速器附件列表 (21)九、设计优缺点及改进意见 (21)十、参考文献 (22)十一、总结 (23)项目-内容设计计算依据和过程计算结果轴的材料选择确定传动零件位置和轮廓线最小轴颈的确定计算各轴段直径轴的材料有碳素钢和合金钢，碳素钢的综合力学性能好，应用范围广，其中以45钢最为广泛。

机械设计课程设计计算说明书设计题目带式运输机传动装置目录一课程设计任务书2二设计要求2三设计步骤21. 传动装置总体设计方案 32. 电动机的选择 43. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 54. 计算传动装置的运动和动力参数 65. 设计V带和带轮 76. 齿轮的设计 97. 滚动轴承和传动轴的设计 148. 键联接设计 289. 箱体结构的设计 2910.润滑密封设计 3111.联轴器设计 32四设计小结32五参考资料32111一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——一级圆柱齿轮减速器4——联轴器5——电动机6——卷筒原始数据：题号4567891011运送带工作拉力2500260028003300400450048005000 F/N运输带工作速度v/(m/s)卷筒直径D/mm400220350350400400500500工作条件：连续单向运转，载荷平稳，使用期限8年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为±5%二. 设计要求1.减速器装配图一张。

1．传动装置总体设计方案2.绘制轴、齿轮零件图各一张。

3.设计说明书一份。

三. 设计步骤1. 传动装置总体设计方案本组设计数据：第十一组数据：运送带工作拉力F/N 5000 。

运输带工作速度v/(m/s) 。

卷筒直径D/mm 500 。

1）减速器为二级同轴式圆柱齿轮减速器。

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。

减速器部分一级圆NF1200=smv7.1=mmD270=7. 滚动轴承和传动轴的设计(一).轴的设计7. 滚动轴承和传动轴的设计(一).轴的设计Ⅰ.输出轴上的功率I I IP、转速I I In和转矩I I IT由上可知kwP16.2=I I I，min120rn=I I I，mmNT⋅⨯=I I I51072.1Ⅱ.求作用在齿轮上的力因已知低速大齿轮的分度圆直径mmmzd18693222=⨯==而NdTFt5.184922==I I INFFtr1.673costan==βα=aFⅢ.初步确定轴的最小直径材料为45钢，正火处理。

目录一、精密机械课程设计任务书 (2)二、精密机械课程设计说明书 (2)1 传动方案拟定 (2)2 电动机的选择 (2)3 计算总传动比及分配各级的传动比 (4)4 运动参数及动力参数计算 (5)5 传动零件的设计计算 (6)6 轴的设计计算 (12)7 滚动轴承的选择及校核计算 (18)8 键联接的选择及计算 (22)9 设计小结 (23)10 参考资料目录 (23)三、设计图纸 (26)河北联合大学课程设计截面C在水平面上弯矩为：M C2=F AZ L/2=×50=·m(4)绘制合弯矩图（如图d）M C=(M C12+M C22)1/2=+1/2=·m(5)绘制扭矩图（如图e）转矩：T=×（P2/n2）×106=·m(6)绘制当量弯矩图（如图f）转矩产生的扭剪文治武功力按脉动循环变化，取α=1，截面C处的当量弯矩：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M18×油面指示器选用游标尺M16起吊装置润滑与密封一、齿轮的润滑采用浸油润滑，由于低速级周向速度为，所以浸油高度约为六分之一大齿轮半径，取为35mm。

二、滚动轴承的润滑由于轴承周向速度为，所以宜开设油沟、飞溅润滑。

三、润滑油的选择齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用L-AN15润滑油。

四、密封方法的选取选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。

密封圈型号按所装配轴的直径确定为（F）B25-42-7-ACM，（F）B70-90-10-ACM。

轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。

1.传动装置的总体方案设计1.1 传动装置的运动简图及方案分析1.1.1 运动简图输送带工作拉力 kM /F 6.5 输送带工作速度 /v (1m -•s ) 0.85滚筒直径 mm /D3501.1.2 方案分析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。

1.2电动机的选择1.2.1 电动机的类型和结构形式电动机选择Y 系列三相交流异步电动机，电动机的结构形式为封闭式。

1.2.2 确定电动机的转速由于电动机同步转速愈高，价格愈贵，所以选取的电动机同步转速不会太低。

在一般 机械设计中，优先选用同步转速为1500或1000min /r 的电动机。

这里选择1500min /r 的电动机。

1.2.3 确定电动机的功率和型号 1.计算工作机所需输入功率1000P Fvw =由原始数据表中的数据得PW=1000FV=KW 310001085.05.6⨯⨯ =5.25kW2.计算电动机所需的功率)(P d kWη/P d w P =式中，η为传动装置的总效率n ηηηη⋅⋅⋅=21式子中n ηηη,,21分别为传动装置中每对运动副或传动副的效率。

带传动效率95.01=η 一对轴承效率99.02=η 齿轮传动效率98.03=η 联轴器传动效率99.04=η 滚筒的效率96.05=η总效率84.096.099.098.099.095.023=⨯⨯⨯⨯=ηkWkW P W58.684.0525.5P d ===η取kW 5.7P d =查表[]1Ⅱ.186得 选择Y132M —4型电动机电动机技术数据如下： 额定功率kW)（：kW 5.7 满载转速r/min)（:r/min 1440 额定转矩)/m N （：m N /2.2最大转矩)/m N （：m N /2.2 运输带转速min /4.4635.014.385.06060r D vn w =⨯⨯==π 1.3计算总传动比和分配各级传动比1.3.1确定总传动比w m n n i /=电动机满载速率m n ，工作机所需转速w n 总传动比i 为各级传动比的连乘积，即n i i i i ⋅⋅⋅=211.3.2分配各级传动比 总传动比314.461440/===w m n n i 初选带轮的传动比5.21=i ，减速器传动比4.125.231==i 取高速级齿轮传动比2i 为低速级齿轮传动比3i 的1.3倍，所以求的高速级传动比2i =4，低速级齿轮传动比3i =3.11.4计算传动装置的运动参数和动力参数1.4.1计算各轴的转速传动装置从电动机到工作机有三个轴，依次为1,2,3轴。

哈尔滨工业大学机械设计作业设计计算说明书题目：设计带式运输机中的V带传动系别：班号：姓名：日期：2014.10.24哈尔滨工业大学机械设计作业任务书题目：设计带式运输机中的V带传动设计原始数据：电动机工作功率：P d=3kW电动机满载转速：n m=960r/min工作机的转速：n w=90r/min第一级传动比：i1=1.8轴承座中心高：H=150mm最短工作年限：8年1班工作环境：室外、有尘图1 带式运输机运动方案及各轴名称1 运动学计算1.1选择电动机电动机有直流电动机和交流电动机两类。

由于一般生产单位所用电源是三相交流电源，因此，无特殊要求的情况先选择三相交流电动机，其中以三相异步交流电动机使用最广泛。

由于本题目要求的电动机工作环境在室外而且有尘，因此要选择封闭式的电动机。

Y 系列三相笼型异步电动机就是一般用途的全封闭自扇冷式电动机，其结构简单、工作可靠、价格低廉、维护方便。

根据题目要求的参数：电动机工作功率P d =3kW ，电动机满载转速n m =960r/min ，查参考文献[3]表15.1得，选择电动机型号为：Y132S-6型三相异步电动机。

查参考文献[3]表15.2得，电机轴径D=38mm ；与小带轮配合部分轴长度E=80mm ；轴上键宽度F=10mm ，键高度GD=8mm 。

1.2计算总传动比∑i 并分配传动比⑴ 总传动比∑i∑i =w m n n =90960=10.67 ⑵ 分配传动比I I I ∑⨯=i i i ⑶ 各传动比取值电机轴和Ⅰ轴之间的传动比I i =1.8，Ⅰ轴和Ⅱ轴之间的传动比I I i =I∑i i =5.9。

1.3计算各轴的转速、功率及转矩 带式运输机传动方案如图1所示。

⑴ 各轴的转速①电动机轴：m n =960r/min ； ②Ⅰ轴：I n =5338.1960==I i n m r/min ； ③Ⅱ轴：909.5533===I I I I I i n n r/min ； ④卷筒轴：90==I I n n 卷r/min 。

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）。

带式运输机传动装置的设计1. 引言带式运输机是一种常用的物料搬运设备，广泛应用于矿山、水泥厂、建筑工地等工业领域。

而传动装置则是带式运输机的核心组成部分，对其运行稳定性和效率起着重要的作用。

本文将详细介绍带式运输机传动装置的设计原理、主要组成部分以及设计方法。

2. 传动装置的设计原理传动装置的设计原理主要涉及到动力传递和力的平衡。

带式运输机传动装置通常由电动机、减速器、轴承以及传动带等组成。

其中电动机负责提供动力，减速器负责将电动机输出的高速旋转转矩转换为带式运输机需要的低速大转矩。

轴承则起到支撑和定位的作用，保证传动装置的稳定运行。

而传动带作为传递动力和物料的媒介，需要具备足够的强度和耐磨性。

3. 主要组成部分介绍3.1 电动机电动机是带式运输机传动装置的动力源，负责提供驱动力使带式运输机运行起来。

电动机的选型需要根据带式运输机的工作条件和运行要求进行合理选择，通常考虑到功率、转速、工作环境等因素。

3.2 减速器减速器负责将电动机输出的高速旋转转矩转换为带式运输机需要的低速大转矩。

在带式运输机传动装置中，常用的减速器有齿轮减速器、带轮减速器等。

减速器的选型需要根据带式运输机的工作负载和传动比等参数进行匹配。

3.3 轴承轴承起到支撑和定位的作用，保证传动装置的稳定运行。

其中常用的轴承类型有滚动轴承和滑动轴承，选择要根据带式运输机的工作负载、转速和工作环境等因素进行选择，保证轴承寿命和工作效果。

3.4 传动带传动带作为传递动力和物料的媒介，需要具备足够的强度和耐磨性。

常见的传动带材料有橡胶、聚酯纤维、尼龙等，选材要根据带式运输机的工作环境和运行要求进行选择，保证传动带的可靠性和使用寿命。

4. 设计方法带式运输机传动装置的设计方法可以分为以下几个步骤：4.1 确定传动装置的参数根据带式运输机的工作要求，确定传动装置的功率、转速和工作负载等参数。

这些参数直接影响到电动机、减速器和传动带的选型。

4.2 选型电动机和减速器根据传动装置的参数和工作要求，选型合适的电动机和减速器。