(精编)机械设计课程设计带式输送机传动系统的设计

(精编)机械设计课程设计带式输送机传动系统的设计 湖南工业大学 课程设计

资料袋

机 械 工 程 学 院 学院（系、部） 2013~2014 学年第 1 学期 课程名称 机 械 设 计 指导教师 银金光 职称 教 授 学生姓名 张山山 专业班级 机械工程1101学号 11405700509 题目 带 式 运 输 机 的 传 动 装 置 的 设 计 3 成绩 起止日期 2013 年 12 月 16 日～ 2013 年 12 月 27 日 目录清单 序号 材料名称 资料数量 备注 1 课程设计任务书 共1页 2 课程设计说明书 共1页 3 课程设计图纸 3 张 4 5 课程设计任务书 2010—2011学年第1学期 机 械 工 程 学院（系、部） 机械工程 专业 1101 班级 课程名称： 机 械 设 计 设计题目： 带 式 运 输 机 的 传 动 装 置 的 设 计 3 完成期限：自 2013 年 12 月 16 日至 2013 年 12 月 27 日共 2 周

内 容 及 任 务

一、设计的主要技术参数：带的圆周力：F=4200N；带的带速：v=1.0，滚筒直径375mm 进行带式运输机的传动装置的设计 设计几种传动方案并进行分析、比较和选择； 对选定传动方案进行运动分析与综合，并选择出最佳的传动方案； 三、设计工作量 编写说明书一份。

进 度 安 排

起止日期 工作内容 12月16日—12月17日 设计方案分析，电动机的选择，运动和动力参数设计

12月18日—12月20日 齿轮及轴的设计，轴承及键强度校核，箱体结构及减速器的设计

12月21日—12月25日 零件图和装配图的绘制 12月26日 文档排版及修改 主 要 参 考 资 料

银金光刘杨主编《机械设计》北京交通大学出版社 银金光刘杨主编《机械设计课程设计》北京交通大学出版社

指导教师（签字）： 2013年月日 系（教研室）主任（签字）： 2013年月日 机 械 设 计 课 程 设 计 设计说明书

带式运输机的传动装置的设计（3） 起止日期： 2013 年 12 月 16 日至 2013 年 12 月 27 日 学生姓名 张山山 班级 机工1101班 学号 11405700509 成绩 指导教师(签字)

机械工程学院（部） 2013年12月26日 目录 一、机械设计课程设计任务书3 二、电动机的选择5 三、传动参数的计算7 四、高速齿轮的设计8 五、低速齿轮的设计13 六、高速轴Ⅰ的设计18 七、中间轴Ⅱ的设计22 八、低速轴Ⅲ的设计26 九、高速轴轴承的校核30 十、中间轴轴承的校核31 十一、低速轴轴承的校核32 十二、各轴上键的校核35 十三、润滑和密封36 十四、设计小结37

一、 机械设计课程设计任务书 1.设计任务 设计带式输送机传动系统中的减速器。要求传动系统中含有两级圆柱齿轮减速器。 2．传动系统总体方案（见图1） 带式输送机由电动机驱动。电动机1通过联轴器2将动力传入两级圆柱齿轮减速器3，再通过联轴器4，将动力传至输送机滚筒5，带动输送带6工作。 图1带式输送机传动系统简图 1—电动机；2—联轴器；3—两级圆柱齿轮减速器； 4—联轴器；5—滚筒；6—输送带 3．原始数据（见表1）

设输送带最大有效拉力为F（N），输送带工作速度为v（m/s），输送机滚筒直径为D（mm），其具体数据见表1。 表1设计的原始数据 分组号 1 2 3 4 5 6 7 F（N） 4000 4500 3000 4000 3000 3200 4200

v（m/s） 0.8 1.0 1.2 1.0 1.4 1.3 1.0

D（mm） 315 355 400 400 355 300 375

4．工作条件 带式输送机在常温下连续工作、单向运转；空载起动，工作载荷较平稳；输送带工作速度v的允许误差为±5％；二班制（每班工作8h），要求减速器设计寿命为8年，大修期为2～3年，大批量生产；三相交流电源的电压为380/220V。 个人设计数据 输送带最大有效拉力为4200F（N） 输送带工作速度为1.0v（m/s） 输送机滚筒直径为375D（mm） 二、电动机的选择 Y系列电动机是一般用途的全封闭自扇冷式三相异步电动机，具有效率高、性能好、噪声小、振动小的优点，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体和无特殊要求的机械上。 1、确定功率 （1）、工作机所需功率 取=0.96 (2)、电动机至工作机的总效率 取圆柱齿轮传动效率 取滚动轴承传动效率 取联轴器传动效率 故 （3）、所需电动机的功率 (4)、按电动机的额定功率选用电动机 查Y系列（IP44）三相异步电动机的技术数据 选定型号为Y160L-6的电动机 其额定功率为 满载转速 2、传动比的分配 工作机输送带滚筒转速 总传动比 取高速级传动比低速级传动比 三、传动参数的计算 1、各轴的转速n（r/min） 高速轴Ⅰ的转速 中间轴Ⅱ的转速 低速轴Ⅲ的转速 滚筒轴Ⅳ的转速 2、各轴的输入功率P(KW) 高速轴的输入功率 中间轴的输入功率 低速轴的输入功率 滚筒轴的输入功率 3、各轴的输入转矩T(N*m) 高速轴的输入转矩 中间轴的输入转矩 低速轴的输入转矩 滚筒轴的输入转矩

电机轴 轴Ⅰ 轴Ⅱ 轴Ⅲ 滚筒轴Ⅳ 功率P/KW 11KW 10.89KW 10.46KW 10.05KW 9.75KW 转矩T/(N*m) 107.22 107.22 471.17 1548.02 1501.81

转速n/970 970 210.9 62 62 （r/min） 传动比i 1 4.6 3.4 1

效率；η 0.99 0.98 0.98 0.99

四、高速级齿轮的设计 1、设计参数： 输入功率,小齿的转速 传动比工作寿命8年（设每年工作300天） 两班制，工作平稳 2、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 （1）按照任务书的传动方案，选用标准斜齿圆柱齿轮传动 （2）输送机为一般工作机器，速度不高， 故选用7级精度（GB10095—88） （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）选小齿轮齿数，大齿轮齿数 取齿数为 （5）初选螺旋升角 3、按齿面接触强度设计 按公式试算，即 （1）确定公式内的各计算数值 ①试选齿宽系数小齿轮传递转矩 区域系数 ②端面重合度系数 ③材料的弹性影响系数 ④小齿轮的接触疲劳强度极限 大齿轮的接触疲劳强度极限 ⑤应力循环次数 ⑥取接触疲劳寿命系数 失效概率为1%，安全系数S=1 ⑦许用接触应力 （2）代入参数数值并计算 ①试算小齿轮分度圆直径 ②计算圆周速度 ③计算齿宽b及模数 ④计算纵向重合度 ⑤计算载荷系数K 使用系数根据v=3.458m/s7精度得动载系数 ⑥按实际载荷系数校正分度圆直径 ⑦计算模数 4、按齿根弯曲强度设计 (1)确定计算参数 根据纵向重合度查得螺旋影响系数 计算当量齿数 查小齿轮弯曲疲劳强度极限 查大齿轮弯曲疲劳强度极限 查大小齿轮的疲劳寿命系数 计算弯曲疲劳许用应力，取安全系数S=1.4 查取齿形系数 查取应力校正系数 计算大小齿轮的值，并比较 小齿轮： 大齿轮： 大齿轮的数值比较大 （2）代入参数数值并设计计算 取 按计算齿数 取则取 5、几何尺寸计算 （1）计算中心距 将中心距圆整为 （2）按中心距修正螺旋角 因为β值改变不多，故参数等不必修正 （3）大小齿轮分度圆 取整 取整 （4）齿轮宽度 取整后取 五、低速齿轮的设计 1、设计参数： 输入功率,小齿的转速 传动比工作寿命8年（设每年工作300天） 2、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 （1）按照任务书的传动方案，选用标准斜齿圆柱齿轮传动 （2）输送机为一般工作机器，速度不高， 故选用7级精度（GB10095—88） （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）选小齿轮齿数，大齿轮齿数 取齿数为 （5）初选螺旋升角 3、按齿面接触强度设计 按公式试算，即 （1）确定公式内的各计算数值 ①试选齿宽系数小齿轮传递转矩 ②选取区域系数 ③端面重合度系数 ④材料的弹性影响系数