机械设计课程设计说明书改 王勖 - 副本.doc

机械设计课程设计说明书13031144 陈启航- 1 -机械设计课程设计说明书设 计 题 目 带 式 运 输 机 传 动 装 置 设 计学院：自动化科学与电气工程学院学号：13031131姓名：陈启航指导教师：陈心颐机械设计课程设计说明书13031144 陈启航- 2 -前言设计背景：机械设计课程设计是各大高校工科学生的必修课，也是培养学生机械设计能力的基础课程，其重要性和意义是十分显然的设计目的： （1）以机械系统运动方案设计与拟定为结合点，把机械设计课程中分散于各章理论和方法融会贯通起来，进一步巩固和加深学生所学的理论和知识；（2）通过拟定减速器的方案，使我们初步具有机构和零件配合的组合能力；（3）进一步提高我们运算、绘图、整理和查阅技术资料的能力；（4）通过编写说明书，培养我们的表达、归纳、总结和独立思考与分析的能力机械设计课程设计说明书13031144 陈启航- 3 -目 录机械设计课程设计任务书··········································3主要零部件的设计计算传动方案的拟定··················································4一、 电动机的选择、传动系统的运动和动力参数··························41. 电动机的选择2. 传动比分配3. 各级传动的动力参数计算4. 将运动和动力参数计算结果整理并列表二、 传动零件的设计、计算···········································51. V 带传动的设计2. 减速器齿轮（闭式、斜齿）设计三、 轴的设计与校核················································101. 轴的初步设计2. I 轴的强度校核3. II 轴的强度校核四、 键联接的选择与校核············································14机械设计课程设计说明书13031144 陈启航- 4 -1. I 轴外伸端处键联接2. II 轴外伸端处键联接3. II 轴与大齿轮配合处键联接五、 滚动轴承的选择与校核··········································151. I 轴滚动轴承的校核2. II 轴滚动轴承的校核六、 联轴器的选择与校核············································17七、 润滑和密封形式的选择，润滑油及润滑脂牌号的选择················17八、 其他技术说明··················································181. 箱体结构相关尺寸2. 减速器技术要求九、 参考文献······················································19机械设计课程设计说明书13031144 陈启航- 5 -机械设计课程设计任务书一、设计带式运输机的传动装置传动装置简图如下图所示：1．运输机的数据运输带的工作拉力 F=1200N运输带的工作速度 V=1.7m/s卷筒直径 D=320mm2．工作条件用于锅炉房运煤，三班制工作，每班工作四小时，空载启动，单向、连续运转，载荷平稳。

3．使用期限工作期限为十年，每年工作 300 日；检修期间隔为三年4．生产批量及生产条件小批量生产，无铸钢设备二、设计任务1.选择电动机型号；2.确定带传动的主要参数及尺寸；3.设计减速器； 机械设计课程设计说明书13031144 陈启航- 6 -4.选择联轴器三、具体作业1．减速器装配图一张；2．零件工作图两张（大齿轮、输出轴） ；3． 设计说明书一份机械设计课程设计说明书13031144 陈启航- 7 -主要零部件的设计计算一、传动方案的拟定根据任务书确定传动方案为：闭式齿轮，一级斜齿轮传动二、电动机的选择、传动系统的运动和动力参数计算项目 计算内容 计算结果1. 电动机的选择工作机所需功率 WP kWvFW 2.04170P kWW2.04P传动效率 a768.09.0976卷联齿承承承带a 678.0a实际需要功率 dPkWPaWd 532768.04 kWPd53.2工作机转速 wnmin/140321rDv min/1046rnw电动机转速 由于实际需要功率为 2.35kW，由文献 2 表 6—164，电动机型号可选为 Y100L2—4 型，其额定功率为 3kW，满载转速 1420r/min。

Y100L2—4 型额定功率 3kW满载转速 1420r/min2．传动比分配总传动比 总i带传动比 带减速器传动比 减i4110.62满总 wn由 减带总 ii取 3带则 4.67减 14总 i3带 .67减3．各级传动的动力参数计算机械设计课程设计说明书13031144 陈启航- 8 -各轴转速（分别IIn,为小齿轮轴转速，大齿轮轴转速，输出轴转速）min/3.74012带满 rinI16减IImin/10.3rnI min/3.47rI10Imin/.3rnI各轴输入功率pm 各轴输出功率pm‘kWPdI 256.952带 kW2.167790承齿PI4.2.167承联筒 kWI32'P145.02筒'筒  kWPI562.174筒 kWPI23.'1450'筒各轴输入转矩各轴输出转矩mNnPTmdd 8.15950II 4mNnPTII 3.20950筒筒筒 mNTI05.42'3192筒'筒mNTd8.15I4mNTI20.3筒mNTI05.4'32198'筒4．将运动和动力参数计算结果进行整理并列表机械设计课程设计说明书13031144 陈启航- 9 -功率 P/kW 转矩 T/kN·mm轴名输入 输出 输入 输出转速n/r min-1传动比 i 效率 电机轴 2.35 15.8 1420 3 0.96I 轴 2.256 2.233 45.5 45.05 473.34.67 0.98II 轴 2.167 2.145 204.3 202.3 101.3卷筒轴 2.124 2.103 200.2 198.2 101.31 0.98一、 传动零件的设计、计算1．V 带传动的设计（1）各参数计算工作系数 KA 由文献 1 表 13-9 KA=1.1电动机计算功率Pc kWPKAc 58.23. kWPc58.2V 带型号 由 ， ，由文kW582min/140满 rn献 1 图 13-15，选用 A 型普通 V 带 A 型普通 V 带大小带轮基准直径 d2，d 1由文献 1 表 13-101=100mm，则 mdn0.294)(0473.2取 d2=300mmd1=100mmd2=300mm验证 V 带带速 带速 ，snv/7106v 在 5~25m/s 之内，合适。

v=7.4m/sV 带基准长度Ld 和中心距 a初 步 选 取 中 心 距 a0=1.5(d1+d2)=600mm可 初 定 a0 =600mmmL1845604)3(1262由文献 1 表 13-2 取 Ld=1940mm得实际中心距，mL1940机械设计课程设计说明书13031144 陈启航- 10 -mLad648215096 ma648小带轮包角的验算1 1203.65718012ad合适2.316单根普通 V 带的基本额定功率 0P传动比 i由 n=1420n 及 d1=100mm，由文献 1 表 13-4kWP32.0.06).()(12i kWP32.10i=3.06额定功率增量 0P由文献 1 表 13-6有 kWP7.0kWP17.0包角修正系数 K由文献 1 表 13-8 69.K69.K带长修正系数 L由文献 1 表 13-2 得 20.1L 20.1LV 带根数 z 1.72069.)170.32(58LcKP取 2 根根数 z单根 V 带的初拉力 F0由文献 1 表 13-1，有 q=0.105kg/mNqvKvzPc8.1454.7051)6902.5(7220 NF45.810作用在带轮上的压力 FQ NzFQ 7652.31sin20 NFQ765机械设计课程设计说明书13031144 陈启航- 11 -带轮宽度 由文献 1 表 13-11 有 e=15mm，f=9mmB=e+2f=15+9+9=33mm B=33mm带轮结构 大带轮采用腹板式，小带轮采用整体式。

2）V 带的参数尺寸列表小带轮直径 d1/mm 大带轮直径 d2/mm 中心距 a/mm 带长 Ld/mm100 300 648 1940带根数 z 初拉力 F0/N 轴上载荷 FQ/NA 型带2 145.8 5762．减速器齿轮（闭式、斜齿）设计（1）选择材料及确定许用应力材料选择 采用软齿面的组合初步选用齿轮 8 级精度小齿面选用 45 号钢调质，硬度 197-286HBS大齿面选用 45 号钢调质，硬度 197-286HBS接触疲劳极限疲劳疲劳极限由文献 1 表 11-1，有 MPaH620~5lim2FE481MPa0~2安全系数SH、S F由文献 1 表 11-5 取 SH=1.0，S F=1.25 SH=1.0，S F=1.25许用应力 ][21F][3568211limFFEF HHHMpaS MpaFH356][821（2）按齿面弯曲强度初步计算载荷系数 K 由文献 1 表 11-3 取 K=1.2 K=1.2齿宽系数 由文献 1 表 11-6，取 8.0d8.0d小齿轮转矩 1TmNnP461605.3.4725599 mNT415机械设计课程设计说明书13031144 陈启航- 12 -大小齿轮齿数z1，z 2取小齿轮齿数 z1=21，则大齿轮齿数 52z1=21z2=55实际传动比 i 6.12z 6.i齿形系数 1VZ齿形系数 295.82 95.812VZ初定螺旋角 螺旋角系数 Z初定 15983.0cos 983.0Z模数 mn mYZKTFSdna653.115cos0796.)2801.(][243221取 mn=3mmmn=3mm确定中心距 amz8.15cos)(s)(2取整数值 a0a021确定螺旋角  "41.5'20)()(rc2n "4.5'8分度圆直径d1，d2mzmdn3.6"54.1'8os178'c2 md6.3217齿宽 b1，b2 bd.0.01取 b2=54mm 6)~5( b451602（2）校验接触强度当量齿数zv1，z v2 .1cos31zv5892 .1vz5892齿型系数YFa1，Y Fa2YSa1，Y Sa2取YFa1=2.82，Y Fa2=2.33YSa1=1.58，Y Sa2=1.71YFa1=2.82YFa2=2.33YSa1=1.58YSa2=1.71机械设计课程设计说明书13031144 陈启航- 13 -验算接触强度安MPaPabKTZHEH120][50662.3.5497cos89.3.ud.4421全MPaH506H12齿轮圆周速度 smndv/1.0632.10 smv/.（3）齿轮其他传动的参数端面压力角 t20t 20t齿顶高 ha齿根高 hf全齿高 h顶隙 。