机械设计说明书(完整版)

机 械 课 程 设 计

说 明 书

课程设计题目：带式输送机传动装置

专业：机电一体化技术

年级：2021级

设计人XX：

设计日期：2021年7月

指导教师：

XX师范大学〔白云〕职业技术学院目 录

设计任务书……………………………………………………2

传动系统的参数设计…………………………………………3

传动零件的设计计算…………………………………………4

齿轮传动的设计计算…………………………………………6

轴的设计计算…………………………………………………7

滚动轴承的选择………………………………………………12

键联接的选择…………………………………………………12

箱体、箱盖主要尺寸计算……………………………………12

联轴器的选择…………………………………………………13

润滑与密封……………………………………………………14

减速器的附件的设计…………………………………………14

设计小结………………………………………………………14

设计参考文献目录……………………………………………15

1 .

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-可修编- 机械课程设计说明书

一、前言

(一) 设计任务

一、 设计题目：带式输送机传动装置的设计

二、 原始数据及工作要求

组别 滚筒直径D(mm) 输送带带速

V(m/s) 输送带拉力F

(N) 寿命(年)

8 280 0.8 7500 10

1〕 工作情况：三班工作制，载荷有轻微振动。

2〕 工作环境：室外，灰尘较大，最高环境温度 40℃。

3〕 动力来源：电力，三相交流，电压 380V/220V。

4〕 制造条件：一般机械制造厂，批量生产；

5〕 齿轮减速器浸油润滑；取大齿轮的搅油效率0.98；取滚筒-输送带效率0.96。

6〕 输送带速度允许误差±5%

三、设计工作量 设计说明书1份；减速器装配图，零号图1X；零件工作图2X〔箱体或箱盖，1号图；中间轴或大齿轮，1号或2号图〕。

四、参考文献 1.?机械设计?教材 2．?机械设计课程设计指导书?

3．?机械设计课程设计图册? 4.?机械零件手册? 5.其他相关书籍

·〔二〕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 .

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-可修编- 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

8. 减速器总装配图一X

9. 齿轮、轴零件图各一X

10. 设计说明书一份

〔三〕计目的

通过本课程设计将学过的根底理论知识进展综合应用，培养构造设计，计算能力，熟悉一般的机械装置设计过程。

(四) 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，是机器的重要组成局部。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和本钱。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求构造简单、制造方便、本钱低廉、传动效率高和使用维护方便。

本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。

带传动承载能力较低，在传递一样转矩时，构造尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的构造尺寸。

齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。

减速器的箱体采用水平剖分式构造，用HT200灰铸铁铸造而成。

二、传动系统的参数设计

(一) 电动机选择

1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机

2、电动机功率选择：

①传动装置的总效率η：

查表1取皮带传动效率0.96，轴承传动效率0.99，齿轮传动效率0.97，联轴器效率0.99。

η=0.96×299.0×0.97×0.99=0.903

②工作机所需的输入功率Pw：

Pw=(FwVw)/(1000ηw)

式中，Fw=2 KN=7500N，Vw=0.8m/s，ηw=0.94，代入上式得

Pw=(7500×2)/(1000×0.96)=6.38 KW

③电动机的输出功率：

PO= Pw /η=6.38÷0.49=7.06KW

选取电动机额定功率Pm， 由查表8—2得电动机的额定功率P＝7.5KW。

3、确定电动机转速：

计算滚筒工作转速：

nw=60×1000V/〔πD〕=60×1000×0.8/〔π×280〕=54.6r/min .

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-可修编- 由推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围i1=3~6。取V带传动比i2=2~4，那么总传动比理时范围为i=6~24。

故电动机转速的可选范围为n=〔6~24〕×96=576~2304r/min。

4、确定电动机型号

根据以上计算，符合这一转速范围的电动机的同步转速有750r/min 、1000r/min和1500r/min，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、构造和带传动及减速机的传动比，最终确定同步转速为750r/min ，根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y160L—8 ，满载转速720r/min 。

主要参数：额定功率7.5KW，满载转速720r/min.

(二) 计算传动装置的总传动比及分配各级传动比

1、总传动比：i =720÷54.6=13

2、分配各级传动比：

因i= i1* i2，根据有关资料，单级减速器i=3~6合理，这里取i1 =4，i2=13÷4=3.25

(三) 运动参数及动力参数计算

1、各轴转速〔r/min〕

Ⅰ轴 n1=nm/i 2=720÷3.5=221.5 r/min

Ⅱ轴 n2= n1/ i1=221.5÷4=55.375r/min

2、计算各轴的功率〔KW〕

电动机的输出功率PO=7.06KW

Ⅰ轴 PI=7.06×0.96=6.7776KW

Ⅱ轴 PⅡ= PⅠη1η2=6.7776×0.99×0.97=6.508KW

〔η1为轴承传动效率，η2为齿轮传动效率，η3联轴器传动效率〕

卷筒轴 Pj= PⅡη1η3=6.508×.099×0.99=6.378KW

3、计算各轴扭矩〔N·mm〕

Ⅰ轴 TI=9550×PI/nI=9550×6.7776/221.5=292.217N·m

Ⅱ轴 TⅡ=9550×PⅡ/nⅡ=9550×6.508/55.375=1122.372N·m

卷筒轴Tj=9550×Pj/nj=9550×6.378/55.375=1099.95N·m

将运动和动力参数计算结果整理后列于下表：

表3 运动和动力参数表

参数 轴名

电动机轴 Ⅰ轴 Ⅱ轴 卷筒轴

转速n/r•min-1 720 221.5 55.375 55.375

功率P/kw 7.06 6.7776 6.508 6.500

转矩T/N•m 28.09 292.217 1122.372 1099.95

传动比i 3.25 4 1

三、传动零件的设计计算

〔一〕Ｖ带传动的设计

1、确定计算功率

工作情况系数Ak查文献[1]表11.5知：Ak=1.1。

cAPkP=1.1×7.06=7.766kw .

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-可修编- 2、选择带型号

根据Pc =7.766kw，nm＝720r/min，查8—2，初步选用普通B型带。

3、选取带轮基准直径12,dddd

查文献[1]表11.6选取小带轮基准直径1D=140mm，那么大带轮基准直径2D1(1)iD=3.25×〔1-0.01〕×140=450.45mm。

式中，为带的滑动率，通常取〔1%～2%〕，查表后取2D=500mm。

大带轮转速1122(1)DnnD=3998.615005.22114001.01 r/min

4、验算带速v

1000607201401000601wdndv5.2752m/s

在5～25m/s范围内，Ｖ带充分发挥。

5、V带基准长度dL和中心距a

求mmDDDm3202500140221

mmDD1802140500212

根据文献[1]中式11.20，初定121.5*()aDD=1.5×〔140×500〕=960mm

取a=960mm。

由文献[1]中式11.2带长L

mmaaDLm05.2945960180180960232022/

由文献[1]中图11.4定相近的基准长度Ld=1600mm，再由式〔11.3〕计算实际中心距

221()844mmLDaLD=634.0945mm

6、验算包角1，由式〔11.4〕得

21118060DDa=120936.145600945.634140500180，适宜

7、确定v带根数z

带速smnDv/28.510006027014010006011

实际传动比726.113998.6172021nni

查表11.8单根v带功率0P=0.59KW；查表11.7包角系数k=0.91；查表11.12带长度系数LK=1.07，查表11.10，)11(10ibknKP，由表8-10查得3109875.1bK，由