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机械设计课程设计

设计说明书

设计题目

设计者班级学号指导老师时间

输送机传动装臵

目录

一、 设计任务书〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 3 二、 传动方案拟定〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 4 三、 电动机的选择〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 4 四、 传动装臵的运动和动力参数计算〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 6 五、 高速级齿轮传动计算〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 7 六、 低速级齿轮传动计算〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 12 七、 齿轮传动参数表〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 18 八、 轴的结构设计〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 18 九、 轴的校核计算〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 19 十、 滚动轴承的选择与计算〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 23 十一、 键联接选择及校核〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 24 十二、 联轴器的选择与校核〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 25 十三、 减速器附件的选择〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 26 十四、 润滑与密封〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 28 十五、 设计小结〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 29 十六、 参考资料〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 29

一.设计题目：

设计带式运输机传动装臵（简图如下）

1— —电动机 2——联轴器

3——二级圆柱齿轮减速器 4——联轴器 5——卷筒 6——运输带

原始数据：

1.工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，空载启动，室内工作，有粉尘；

2.使用期：使用期10年； 3.检修期：3年大修；

4.动力来源：电力，三相交流电，电压380/220V;

5.运输带速度允许误差：±5%；

6.制造条件及生产批量：中等规模机械厂制造，小批量生产。 设计要求

1.完成减速器装配图一张（A0或A1）。 2.绘制轴、齿轮零件图各一张。 3.编写设计计算说明书一份。

二. 电动机设计步骤 1. 传动装臵总体设计方案 本组设计数据：

第四组数据：运送带工作拉力F/N 2200 。

运输带工作速度v/(m/s) 0.9 , 卷筒直径D/mm 300 。 1.外传动机构为联轴器传动。

2.减速器为二级同轴式圆柱齿轮减速器。

3.该方案的优缺点：瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠，径向尺寸小，结构紧凑，重量轻，节约材料。轴向尺寸大，要求两级传动中心距相同。减速器横向尺寸较小，两大吃论浸油深度可以大致相同。但减速器轴向尺寸及重量较大；高级齿轮的承载能力不能充分利用；中间轴承润滑困难；中间轴较长，刚度差；仅能有一个输入和输出端，限制了传动布臵的灵活性。原动机部分为Y系列三相交流异步电动机。总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。

三．电动机的选择 1.选择电动机的类型

按工作要求和工作条件选用Y系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构，电压380V。

2.确定电动机效率Pw 按下试计算

P w

w

ww

kw

试中Fw=2200N V=0.9m/s 工作装臵的效率考虑胶带卷筒器及其轴承的效率

取

w

0.94

代入上试得

Pw

w

ww

kw 2.11kw

电动机的输出功率功率 Po 按下式

Po

w

kw

式中 为电动机轴至卷筒轴的传动装臵总效率 由试

2

g c2 r3

由表2-4滚动轴承效率

r

=0.99：联轴器传动效率

c

=

0.99：齿轮传动效率则 =0.91

g

=0.98（7级精度一般齿轮传动）

所以电动机所需工作功率为

Po

w

2.11

2.32kw0.91

因载荷平稳，电动机核定功率Pw只需要稍大于Po即可。按表8-169中Y系列电动机数据，选电动机的核定功率Pw为3.0kw。 3.确定电动机转速

按表2-1推荐的传动比合理范围，两级同轴式圆柱齿轮减速器传动比

'

i 9~25

而工作机卷筒轴的转速为

nw

6 104w

6 104 0.9

r/min 57.32r/min

300

D

所以电动机转速的可选范围为

'

nd i nw (9~25) 57.32rmin (515.92~1433.12)rmin

符合这一范围的同步转速有750rmin和1000rmin两种。综合考虑电动机和传动装臵的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装臵结构紧凑，决定选用同步

n

转速为1000rmin的Y系列电动机Y132S,其满载转速为w

的。

四.计算传动装置的总传动比i 并分配传动比 1.总传动比

i

960r/min,电动机

的安装结构形式以及其中心高,外形尺寸,轴的尺寸等都在8-186,表8-187中查

为

i

nm960 16.75nw57.32

2.分配传动比

i i i

考虑润滑条件等因素，初定

i 4.67，i 3.59

3. 计算传动装臵的运动和动力参数 1.各轴的转速 I轴

n nm 960rmin

n n 205.57rmin

i

II轴

n

n 57.26rmin

i

III轴

卷筒轴

nw n 57.26rmin

4.各轴的输入功率

=P P I轴

o

c

=2.32 0.99=2.30kw

g

PII轴

= P =2.30 0.99 0.98=2.23kw

r

PIII轴

P =2.23 0.99 0.98=2.16kw

r

g

卷筒轴 P

w

P =2.16 0.99 0.99=2.12kw

r

c

5.各轴的输入转矩

I轴

T 9550

n

2.30

9550 23.94N m960

II轴

9550 T

n

2.23

9550 103.60N m205.57

2.16

9550 360.25N m57.26

III轴

T 9550

n

工作轴

w 9550 Tw

n

mw

2.12

9550 353.58N m57.26

电动机轴

To 9550 o

n

2.32

9550 22.98N m960

将上述计算结果汇总与下表，以备查用。

五. 高速级齿轮的设计

选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数

1.按简图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动，软齿轮面闭式传动。 2.运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度(GB10095-88)。 3.材料选择。由《机械设计》，选择小齿轮材料为40Gr（调质），硬度为280HBS，大齿轮为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。 4.选小齿轮齿数

z1 21，则大齿轮齿数z2 i z1 21 4.67 98.07

取z2 99

1). 按齿轮面接触强度设计

1. 设计准则:先由齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度校核。 2. 按齿面接触疲劳强度设计，即

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