机械基础课程设计-说明书.pdf

广州科技贸易职业学院《机械基础》课程综合实训设计说明书《机械基础》课程综合实训设计说明书项目名称项目名称 带式传送机传动装置设计带式传送机传动装置设计系系别别机电系机电系专专业业 机电一体化（数控机床应用）机电一体化（数控机床应用）班班级级10 数控数控 A学学号号1032421101学生姓名学生姓名指导教师指导教师宋宋雷雷广州科技贸易职业学院教务处制广州科技贸易职业学院教务处制广州科技贸易职业学院《机械基础》课程综合实训设计《机械基础》课程综合实训设计任务书任务书一、设计题目设计题目带式输送机传动装置设计带式输送机传动装置设计1、电动机；2、三角带传动；3、减速器；4、联轴器；5、传动滚筒；6、皮带运输机二、二、 已知条件已知条件1、输送拉力 F = 2200N；2、输送带工作速度 V ＝ 1.8m/s（允许输送带的工作速度误差为±5%） ；3、滚筒直径 D ＝ 450mm；4、卷筒效率 η ＝ 0.96 （包括卷筒及轴承的效率） ；5、工作情况：每日工作 24 小时，连续单向运转、载荷平稳；6、传动工作年限：5 年（每年按 300 天计算） ；7、工作条件：室内、尘土较大、环境最高温度 35℃；8、动力来源：三相交流电源；9、检修间隔期：四年一大修、两年一中修、半年一小修；10、制造条件及生产批量：一般机械厂制造、小批量生产。

广州科技贸易职业学院三、三、设计内容设计内容1、电动机的选择及运动参数的计算；2、三角带的传动设计；3、齿轮传动的设计；4、轴的设计；5、滚动轴承的选择及验算（低速轴） ；6、键的选择计算及强度校核（低速轴） ；7、联轴器的选择；8、润滑油及润滑方式的选择；9、绘制零件的工作图和装配图（用 AutoCAD 绘制）（1） 减速器的装配图（2） 绘制零件的工作图注：装配图包括：尺寸标注、技术要求及特性、零件编号、零件明细表、标题栏零件的工作图包括：尺寸的标注、公差、精度、技术要求10、编写设计说明书（1） 目录；（2） 设计任务书；（3） 设计计算：详细的设计步骤及演算过程；（4） 对设计后的评价；（5） 参考文献资料四、四、 设计工作量设计工作量1、绘制减速器装配图 1 张(A0 或 A1);2、零件图 1～2 张(A3 或 A4） ；3、编写设计计算说明书 1 份广州科技贸易职业学院目录目录一、 传动方案说明…………………………………………………页码二、 电动机的选择……………………………………………………页码三、 传动装置的运动和动力参数……………………………………页码四、 带传动设计………………………………………………………页码五、 齿轮传动设计……………………………………………………页码六、联轴器、滚动轴承、键联接的选择……………………………页码七、 减速器附件的选择………………………………………………页码八、 润滑与密封………………………………………………………页码设计小结……………………………………………………………页码参考资料……………………………………………………………页码附图…………………………………………………………………页码广州科技贸易职业学院1计算及说明计算及说明结结果果一、传动方案的分析一、传动方案的分析（1）带传动平稳性好，能缓冲吸振，但承载能力小，宜布置在高速级； （2）链传动平稳性差，且有冲击，振动，宜布置在低速级； （3）蜗杆传动放在高速级时蜗轮材料应选用锡青铜，否则可选用铝铁青铜； （4）开式齿轮传动的润滑条件差，磨损严重，应布置在低速级； （5）锥齿轮、斜齿轮、宜放在高速级。

广州科技贸易职业学院2计算及说明计算及说明结结果果二、电动机的设计二、电动机的设计已知卷筒直径 D=450mm， 运输带的有效拉力 F= 2100N， 运输带速度µ= 1.8m/s， 卷筒效率为 0.96，每日工作时数为 24 小时，传动工作年限为 5 年试选择合适的电动机1、选择电动机的类型按已知的工作要求和条件，选用 Y 型全封闭笼型三相异步电动2、选择电动机功率（1）工作机所需的电动机输出功率为dP=wP/η. Pw=Fµ/1000ηw所以dP= Fµ/1000ηw（2）传动装置的总功率：总=η1×η3 2×η2 3×η4×η5×η6上式中η1、η2、η3、η4、η5、η6分别为带传动、齿轮传动、联州器、卷筒轴的轴承及卷筒的效率取η1=0.96、η2=0.99、η3=0.97、η4=0.97、η5=0.98、η6=0.96总=0.80所以dP= Fµ/1000ηw=4.95kw3、确定电动机的转速卷筒轴的工作转速为nw=60×1000×µ/（πD）= 76.43r/min按手册 P7 表 1 推荐的合理传动比范围，取 V 带传动的传动比Í1=2~4、单级齿轮传动比Í2=3~5、则合理总传动比的范围为Í=6~20、故电动机的转速的可选范围为dn=Í×ηw=（6~20）×r/min=（456~1520 ）r/min符合这一范围的同步转速为 750r/min、1000r/min、1500r/min 再根据计算出的容量，有附D=450 mmF=2100 Nµ=1.8 m/s总= 0.80dP= 4.95 kwnw= 76.43r/min广州科技贸易职业学院3表 8.1 查出有三种适用的电动机型号，其技术参数及传动比的比较情况见下表方案方案电动机型号电动机型号额 定 功额 定 功 率率电动机转速电动机转速传动装置的传动比传动装置的传动比dP/kw同 步 转同 步 转 速速满 载 转满 载 转 速速总 传 动总 传 动 比比带带齿轮齿轮1Y132S-45.51500144018.853.55.3852Y132M2-65.5100096012.573.1443Y160M2-85.57507209.4233.14综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动和减速器的传动比，比较三个方 案可知：方案 1 电动机转速较高，但总传动比大，传动装置尺寸较大。

方案 3 电动机转速 低，外轮廓尺寸及重量较大，价格较高，虽然总传动比不大，但因电动机转速低，导致传 动装置尺寸较大方案 2 比较适中，因此选定电动机型号为 Y132-6，其总传动比和传动 装置尺寸适中，传动结构较紧凑4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为 Y132M2-6 其主要性能：额定功率： P=5.5 KW，满载转速 n=960r/min，额定转矩 T=50N·m dn=（（ 456~1520））r/min电 动 机 型 号电 动 机 型 号 为为 Y132M2-6广州科技贸易职业学院4计算及说明计算及说明结结果果三、运动参数及动力参数计算三、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）Ⅰ轴14. 39600Innm Ir/min=305.73r/minⅡ轴473.3051InnI r/min=76.43 r/min卷筒轴wn=n76.43 r/min2、计算各轴的功率（KW）Ⅰ轴PI=dP×η01=4.752kwⅡ轴P= PI×η12=4.51kw卷筒轴P= P×η56=4.24kw3、 计算各轴输入转矩（N·m）Td=9550×dP/Nm= 49.24N·mⅠ轴T= Td×Í0×η01= Td×Í0×η1×η2=146.94 N·mⅡ轴T= T×Í1×η12= T×Í1×η3×η4=553.02N·m卷筒轴T= T×η5×η6= 520.28N·m运动和动力参数的计算结果列下表 轴名轴名 参数参数电动机轴电动机轴I 轴轴II 轴轴卷筒轴卷筒轴转速转速 N/ （（r/min））960305.7376.4376.43输入功输入功率率4.954.7524.514.24n nI= =305.73305.73r/minr/minn n= =76.4376.43r/mr/mininn nW= =76.4376.43r/minr/minP PI= =4.7524.752 kwP P= =4.514.51 kwP P= =4.244.24 kwTd= =49.2449.24N N··m mT T=146.94N N··mT T= 553.02N N··mT T= 520.28N N··m广州科技贸易职业学院5P/kw 输入转矩输入转矩 T （（N*m））49.24146.94553.02520.28传动比传动比Í3.14441 效率效率广州科技贸易职业学院6计算及说明计算及说明结结果果四、传动件的设计计算四、传动件的设计计算1、皮带轮传动的设计计算（1）带传动的选择类型选择普通 V 带传动。

由以上可知电动机的额定功率 P=5.5kw，转速 Nm=960r/min，从动轴转速 NI= 305.73r/min，中心距约为500mm，每天工作 24 小时2）确定计算功率 PC由表 8.1 查得 KA=1.3，依公式得PC= KAP= 5.5×1.3=7.15kw（3）选取普通 V 带型号根据 PC= 7.15kw，Nm=960r/min，选用A型普通 V 带（4）确定带轮基准直径 d1d、d2d根据表 11-8 和图 11-6 选取 d1d=100mm，且 d1d=130>dmin=80mm大带轮基准直径为d2d=300mm按表 11-8 选取标准值 d2d=300 mm（5）验算带速µµ = 5.024m/s带速在 5~25 m/s 范围内6）确定带的基准长度 Ld和实际中心距 a按结构设计要求初步定中心距 a0=500 mm由式（8.15）得K KA= = 1.31.3P PC= =7.157.15kwkwd1d= 100 mmd2d= = 300300 mmmmµ µ= ==5.024m/s广州科技贸易职业学院7L0=2 a0+（d1d+ d2d）×π/2+（d1d+ d2d）2/（4×a0）= 1630mm由表 11-2 选取基准长度 Ld=1600mm。

由式（8.16）得实际中心距为a ≈a0+（L0+ Ld）/2= 485mm中心距 a 的变动范围为amin=a-0.015 Ld= 483.5mmamax=a+0.03 Ld= 488mm（7）校验小带轮包角α1由式（817）得α1=1800-（d 1d-d2d）×57.30/ a=156.370>1200(8)确定 V 带根数 z由式(8.18)得Z≥PC/ [（P0+△P0） ·Ka·KL]根据 d1d=100 mm，Nm=960 r/min，查表 11-3 用内插法得P0= 0.97kw所以取 P0=0.97kwP0=0.97kw根据传动比Í=3.14，查表 11-3 得△P0= 0.11kw由表 11-6 查得带长度修正系数 KL=0.99，由图 11-5 查得包角系数Ka=0.93，得普通 V 带根数Z=7.19根 圆整的 z= 8根9）求初拉力 F0及带轮上的压力 FQ由表 11-1 查得 A 型普通 V 带的每米长度质量 q=0.1kg/m，根据式（8.19）得单根 V 带 的初拉力为L0= = 16301630 mmmmLd=1600mma a= 485 mmamin= 483.5mmamax=488mmα1=156.37=156.370P P0= =0.970.97广州科技贸易职业学院8F0=NqKzPac]024. 51 . 0193. 05 . 2024. 5815. 750015 . 2500[22    =154.42N由式（8.20）可得作用在轴上的压力 FQ为FQ=2 F0·z·sin21a=2418N(8)带轮的结构设计图(附录)（9）设计结果选用 8 根 V 带，中心距 a=500 mm，带轮直径 d1d= 100mm，d2d=300mm，轴压力 FQ=2418N。

kwkw△ P P0= = 0.110.11kwkwK KL= = 0.990.99K K。