设计说明书统一模板

机械设计课程设计说明书

设计题目 带式运输机传动系统设计

学 院 包装与材料工程学院

专 业 印刷工程

姓 名 孙明芝

班 级 印刷1102班

学 号 11404100228

指导老师 江 湘 颜

最终评定成绩 课程设计任务书 2012～2013学年第 2 学期 包装与材料工程 学院 印刷工程 专业 印刷1102 班 课程名称： 机械设计基础 设计题目： 带式运输机传动系统的设计 完成期限：自 2013 年 6 月 9 日至 2013 年 6 月 16 日共 1 周 2

内 容 及 任 务

设计任务：设计带式输送机的传动系统。要求传动系统中含有单级圆柱

齿轮减速器及V带传动。

1、原始数据 带的圆周力F/N 带速v（m/s） 滚筒直径D/mm 2800 1.7 450 2、工作条件 常温下连续工作、单向运转；空载起动，工作载荷平衡；两班制（每班工作8h），要求减速器设计寿命为8年，中批量生产；输送带速度允许误差为±5%,三相交流电源的电压为380/220V。 3、工作量要求 （1）完成设计计算说明书一份； （2）完成A0或A1装配图1张； （3）课程设计结束后组织答辩

进度 安排

起止日期 工作内容

2013.6.9～12 编写设计计算说明书 2013.6.13～16 绘制装配图

主要 参考 资料

[1] 刘扬等.机械设计基础.北京：北京交通大学出版社，200810

[2] 王洪等.机械设计课程设计.北京：北京交通大学出版社，2010 [3] 成大先.机械设计手册.北京：化学工业出版社，2010

指导教师（签字）： 江湘颜 2013年 6 月2 日 系主任（签字）： 银金光 2013年 6 月 3 日 目 录

一、拟定传动方案………………………………………………………4 二、选择电动机…………………………………………………………5 三、计算传动装置总传动比及分配各级传动比………………………7 四、确定传动装置的运动和动力参数 ……………………………….8. 3

五、传动零件的设计 ………………………………………………….10 六、轴的设计与计算………………………………………………….15 七、轴承的选择与计算……………………………………………….20 八、键连接的选择和校核……………………………………………22 九、联轴器的选择……………………………………………………24 十、箱体的结构设计…………………………………………………25 十一、减速器附件的选择……………………………………………27 十二、润滑和密封……………………………………………………30 十三、课程设计小结…………………………………………………31 十四、参考文献………………………………………………………32 一、 传动方案

图1—1 带式输送机传动系统简图 1—电动机；2—联轴器；3—单级柱齿轮减速器；4—链传动；5—滚筒；6—运输带

（一）技术数据 4

运输带工作拉力F/N 运输带工作速度v/m.s -1 转筒直径D/mm

2800 1.7 450 （二）工作条件

带式输送机在常温下连续工作、单向运转；起动载荷为名义载荷的1.25倍，工作时有中等冲击；三班制（每班工作8h），要求减速器计算寿命为八年，大修期为2~3年，大批量生产；输送带工作ν的允许误差为±5%，三相电源的电压为380/220V。 二、电动机的选择

计算内容和说明 5

1.电动机的类型 按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y系列三相交流异步电动机，它为卧式封闭结构 2.电动机容量的选择 根据已知条件，工作机所需要的有效功率为： Pw=1000Fv=1000.7128004.76（kw）

传动装置的总效率（包括工作机效率）η： 参考资料【2】的表3—3得： η链——滚子链效率η链=0.92

η滚筒——运输机滚筒η滚筒=0.96

η齿——齿轮效率η齿=0.98

η联——联轴器效率η联=0.99

η轴——滚动轴承效率η轴=0.99

传动装置的总效率η： η01=η联=0.99

η12 =η轴 ×η齿=0.99×0.98=0.9702

η23 =η轴 ×η链=0.99×0.92=0.9108

η3w =η轴 ×η滚筒=0.99 ×0.96=0.9504

η=η01×η12×η23×η3w=0.99×0.9702×0.9108×0.9504=0.8314

工作时，电动机所需功率为: Pd = ηpw=8314.04.76=5.73(kw) 由参考资料【2】表12-1可知，满足Pe≥Pd条件的Y系列三相交流异步电动机额定功率Pe应取为7.5kw。

3．电动机转速及型号的确定 6

根据已知条件，可得输送机滚筒的工作转速nw为 nw =Dv100060=4504.137.1100060r/min≈72.2r/min 为了便于选择电动机的转速，先推算电动机转速的可选范围。由参考资料【2】表3-4查得链传动常用比为范围,4~2'1i闭式圆柱齿轮传动'23~5i,

则总传动比的合理范围为i'=6～20，故电动机转速的可选范围为： nd= i'1×nw=[(6～20)×72.2]r/min=433.2～1444 r/min

符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min、1500r/min，由参考资料[1]表12-1和12-2查出有二种适合的电动机型号，其技术参数及传动比的

比较见下表2-1：

方案 电动机型号 额定功率Pe/kw 同步转速 满载转速 总传动比i 外伸轴径D／mm 轴外伸

长度E／mm

1 Y160L-8 7.5 750 715 9.90 42 110

2 Y160M-6 7.5 1000 970 13.43 42 110

3 Y132M-4 7.5 1500 1440 19.94 38 80 表2-1 由表得方案2选用的的电动机转速高、质量轻、价格低，所以选择Y160M-6

电动机。 由参考资料【2】查表12-2查得尺寸如表2-2： A B C D E F G H K AB AC AD HD BB L

254 210 108 42 110 12 37 160 15 330 325 255 385 270 600

三、 计算传动装置总传动比和分配各级传动比 计算内容和说明 7

1.传动装置总传动比 由选定的电动机的满载转速和输送机滚筒的工作转速，可得带式输送机传动系统的总传动比为：

13.4372.2970nniwma 2.分配各级传动比 由传动系统方案知i01=1，取链传动的传动比i链=3，则圆柱齿轮的传动比4.48313.43iiia链齿轮

。

即i01=1； i12=4.48： i23=3

四、 计算传动装置的运动和动力参数 计算内容和说明 8

(1)传动系统的运动和动力参数计算 一般按由电动机至工作机之间的传递的路线推算出各轴的运动和动力参数，并将各轴从高速级向低速级依次编号为电动机轴、Ⅰ轴、Ⅱ轴 、卷筒轴 。则传动系统各轴的转速、功率和转矩计算如下所示。 电动机轴为0轴

n0=nm=970r/min P0=Pd=5.73kw T0=9550×00np=9550×9705.73=56.41N.m 减速器高速轴为1轴 n1=100in=1970=970r/min p1=p0η01=5.73×0.99=5.37kw T1=9550×11pn=9550×9705.37=52.87N.m 减速器低速轴为2轴 n2=121ni=48.4970=216.5r/min

P2=P1η12=5.37×0.9702=5.21kw T2=9550×22pn=9550×5.2165.21=229.82N.m 滚筒为3轴 n3=232ni=3216.5=72.17r/min

P3=P2η23=5.21×0.9108=4.75kw T3=9550×33pn=9550×17.724.75=628.55N.m 将上述计算结果列于表4—1中 表4-1 动力参数计算结果 轴号 电动机 单级圆柱齿轮减速器 工作机 0轴 1轴 2轴 3轴 9

功率p/kw 5.73 5.37 5.21 4.75

转矩T/(n.m) 56.41 52.87 229.82 628.55

传动比i 1 4.48 3

转速n/(r/min) 970 216.5 72.17

五、传动零件的设计

（一）滚子链传动的设计 1、链轮齿数Z1、Z2的确定 考虑链在小链轮包角的大小和啮合齿数的多少选取i=3 假设链速度为3～8根据参考资料【1】表11-4可选取： 小链轮Z1=21 大链轮齿数Z2=3×21=63 2、确定计算功率Pc

计算功率Pc是根据传递的功率P并考虑到原动机种类和载荷二确定， 即：

Pc=KAP 式中：KA——工作情况系数，见参考资料【1】表11-5 3、链节距p和排数 0AZLP

kp

pkkk

式中：P—传递功率（kw） p=5.73kw KA—工作情况系数（参考资料【1】见表11-5） KA=1.3 KZ—小链轮齿数系数（参考资料【1】见表11-6） 1.081.08211.1141919zz

k



KL—链长系数（参考资料【1】见表11-6），其中在后面算得Lp=122