机械设计课程设计输送带

河北工程大学课程设计题目电动输送传动装置设计教学院河北工程大学科信学院专业机械设计制造及其自动化班级机制姓名指导教师2010～2011学年第1学期《机械设计基础》课程设计任务书一、课程设计目的课程设计是机械设计基础课程重要的实践性教学环节。

课程设计的基本目的是：1．综合运用机械设计基础和其它先修课程的知识，分析和解决机械设计问题，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。

2．通过课程设计，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意识，熟悉掌握机械设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。

3．通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行全面的机械设计基本技能的训练。

二、课程设计内容课程设计的内容主要包括：传动装置总体方案的分析；电动机的选择；传动系统的计算；传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算和选择；装配图和零件图的绘制；撰写设计计算说明书。

课程设计中要求完成以下工作：1．减速器装配图1张(A1图纸)；2．减速器零件图2张(A3图纸)；3．设计计算说明书1份。

附：（二）工作条件该传动装置要求采用单级斜齿圆柱齿轮传动，单向连续传送，载荷平稳，空载起动，每班10小时工作制，每日两班，使用期限10年（每年按300天计算），运输带允许速度误差为5%。

（三）运动简图（四）设计计算说明书内容0、封面（题目、班级、姓名、学号、指导老师、时间，采用统一格式）1、目录（标题、页次）2、设计任务书（装订原发的设计任务书）3、前言（题目分析、传动方案的拟订等）4、电动机的选择，传动系统计算（计算电动机所需的功率、选择电动机、分配各级传动比，计算各轴转速、功率和扭矩）5、传动零件的设计计算（确定带传动，齿轮传动的主要参数）6、轴的设计计算及校核7、轴承的选择和计算8、键联接的选择和校核9、联轴器的选择10、箱体的设计（主要结构和设计计算及必要的说明）11、润滑和密封的选择、润滑剂的型号及容量、减速器的附件及说明12、设计小结（设计体会、本次计的优缺点及改进意见等）13、参考资料（资料的编号[ ]，作者，书名，出版单位和出版年、月）三、基本要求课程设计教学的基本要求是：1．能从机器功能要求出发，分析设计方案，合理地选择电动机、传动机构和零件。

2．能根据机器的工作状况分析和计算作用在零件上的载荷，合理选择零件材料，正确计算零件工作能力和确定零件主要参数及尺寸。

3．能考虑制造工艺、安装与调整、使用与维护、经济性和安全性等问题，对零件进行结构设计。

4.绘制图样表达设计结果，图样符合国家制图标准，尺寸及公差标注完整、正确，技术要求合理、全面。

5.在客观条件允许的情况下，初步掌握使用计算机进行设计计算和使用计算机绘制装配图、零件图的方法。

目录前言一、电动机的选择 (7)二、总传动比及各轴传动比分配 (8)三、各轴运动参数和动力参数的计算 (9)四、带传动设计 (10)五、齿轮传动设计 (12)六、轴的设计计算 (15)七、轴承的校核计算 (23)八、键的校核计算 (26)九、联轴器的选择 (27)十、减速器的结构设计 (28)十一、润滑与密封 (30)十二、小结 (31)参考文献前言（一）设计目的：通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算能力，熟悉一般的机械装置设计过程。

（二）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，是机器的重要组成部分。

传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。

合理的传动方案除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。

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，第二级传动为单级斜齿圆柱齿轮减速器。

带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，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，减小带传动的结构尺寸。

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斜齿轮传动。

一、电动机的选择二、总传动比及各轴传动比分配三、各轴运动参数和动力参数的计算四、带传动设计五、齿轮传动设计六、轴的设计计算2．确定轴上零件的定位和固定方式如上图：轴上零件的轴向定位与固定用轴肩，套筒等来实现，零件的周向定位和固定用键来实现，以防止轴上零件受力时发生沿轴向或周向的相对运动，保证其准确的工作位置。

3．按钮转强度估算轴的直径选45号钢，输入功率P1=10.56kW；输出轴转速n=456.25r/min。

查表14-2得到C=（118-107）取110d≥ C31np=31.46mm考虑到有键槽，轴径一般要增加5%，故d min=(1+5%)×31.46mm=33.03mm4．根据轴向定位的要求确定轴的各段长度和直径（参见上图）1）从联轴器开始左起第一段，由于联轴器处有一键槽，取轴径φ34mm，2）左起第二段，考虑联轴器的轴向定位要求，该段直径取φ52mm，根据轴承盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求。

根据轴承座的厚度L=50mm及轴承端盖的厚度和垫圈的厚度则取L2=k+e+L+σt-B-σ,k=13，e=10，L=50，B=21，σt=2，σ=10,得L2=44mm3）左起第三段，该段装滚动轴承，因为轴承仅有径向力，选用深沟球轴承6211，其尺寸为d ×D×B=55mm×100mm×21mm，该段直径为φ55mm，长度为L3 =轴承宽+（0.08～0.1）a +(10～20)mm，取L3 =45mm；4）左起第四段，该段装有齿轮，直径取φ58mm，齿轮宽b=80mm为了保证定位的可靠性，取查《机械设计》第245页表14-2取C 值为110所选轴承尺寸查《机械设计基础》第178页表11-5所得（2）低速轴尺寸的确定由于dmin=33.03，故而取最小直径d1=34mm即最小直径处轴长度，由联轴器决定初步选择WH7型滑块联轴器查【2】P16表1-27得 c=1.6d2=d1+2c+2=34+2x1.6+2=39.2mm由于由轴承的宽度决定，故先初选轴承考虑选用深沟球轴承查【2】P65表6-1选用6211 内径55mm故查【2】P65表6-1 得又因为选用脂润滑方式上安装齿轮，考虑加工测量方便，故由齿宽决定现已知齿宽故（用于断面限径）<3>低速轴受力分析低速轴受力分析与弯矩图如下分度圆直径转矩圆周力径向力径向力支承反力在水平面为在垂直平面上为轴承A、B的总支承反力为在水平面上，齿轮所在轴截面为查《机械设计》第205页表13-2取C 值为112所选轴承尺寸查《机械设计》第178页表11-5所得在垂直面上，齿轮所在轴截面为合成弯矩，齿轮所在轴截面为<4>低速轴强度校核因齿轮所在轴截面弯矩大，同时截面还作用有转矩，因此此截面为危险截面。

其抗弯截面系数为抗扭截面系数为弯曲应力为扭剪应力为按弯扭合成强度进行校核计算，对于单向传动的转轴，转矩按脉动循环处理，故取折合系数，则当量应力为查【1】P240表14-1 得查【1】P246表14-3 得因为故轴强度足够5．求齿轮上作用力的大小、方向查表13-10确定e,f11．绘制轴的工作图见轴工作图。

Ⅱ、高速轴设计1．拟定轴上零件的装配方案如下图：齿轮，套筒，右端轴承，轴承端盖，带轮依次从轴的右端向左端安装，而左端只安装轴承1及其端盖。

2．确定轴上零件的定位和固定方式如下图：轴上零件的轴向定位与固定用轴肩，套筒等来实现，零件的周向定位和固定用键来实现，以防止轴上零件受力时发生沿轴向或周向的相对运动，保证其准确的工作位置。

3．按钮转强度估算轴的直径选45号钢，输入功率P=7.2kW ；输出轴转速n=600r/min 。

可得 d ≥ C 3np =27mm 考虑有键槽，则d min =27x （1+5%）=28.37mm4．根据轴向定位的要求确定轴的各段长度和直径（参见上图） 1）从带轮开始左起第一段，由于带轮处有一键槽，取φ30mm ， L 1=e(Z-1)+2f-(2～3)=58～59mm 取L 1=58mm2）左起第二段，考虑带轮的轴向定位要求，该段直径取φ36mm ，根据轴承盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，L 2=L+e+k+Δt-Δ-B,故取该段长L 2 =57mm ；根据箱体的相关计算轴承底座为L=50mm ，轴承盖厚度为12mm ，e 取10mm ，垫片为Δt =2mm.，因为9．判断危险截面并验算强度抗弯截面系数：W=3.14d33/32=5880mm3抗扭截面系数：W T=3.14d33/16=11437mm3最大弯曲应力：σA=M1V/W=15.13Mpa最大抗扭应力：ζ=T1x1000/W T=12.72Mpa当量应力：σe=[σA2+4(0.6ζ)2]1/2=20.6MPa查表得[σ-1]=60MPa,σe =14.4MPa<[σ-1]。

故确定的尺寸是安全的。

10．绘制轴的工作图，见轴工作图。

七、轴承的校核计算八、键连结的设计九、联轴器的设计十、减速器的结构设计十一、润滑和密封的设计十二、设计小结参考文献：[1] 濮良贵，纪名刚主编. 机械设计（第八版）. 北京：高等教育出版社，1979[2] 吴宗泽，罗圣国主编. 机械设计课程设计指导书（第三版）. 北京：高等教育出版，1992[3] 杨晓兰主编.机械设计基础课程设计.武汉：华中科技大学出版社，2007。