2022年带式输送机传动装置_机械设计基础课程设计.docx

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1、精品学习资源重庆机电职业技术学院课程设计说明书设计名称： 机械设计基础课程设计题 目： 带式输送机传动装置同学姓名：杨贵君 专 业：机电工程 班 级：2021级 3 班学 号： 1260720210736指导老师：张海秀日 期： 2021年 12月 5日欢迎下载精品学习资源一、设计题目重庆机电职业技术学院课程设计任务书机电工程专 业 机电一体化 年级 3 班欢迎下载精品学习资源带式输送机传动装置欢迎下载精品学习资源已知条件：1. 工作情形：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，运输带速度答应误差为0.5%；2. 使用折旧期：五年；3. 动力来源：电力，三相沟通，电压380/220V；4. 滚筒效率

2、： 0.96（包括滚筒与轴承地效率缺失）.参数运输带工作拉力 F/（KN ）运输带工作速度 V/（m/s）卷筒直径 D/mm参数运输带工作拉力 F/（KN ）运输带工作速度 V/（m/s）卷筒直径 D/mm题号原始数据表123453.23.43.52.82.61.51.61.81.51.440040040045045067题号82.42.22.11.51.41.5400400500挑选地题号为 6号数据为：运输带工作拉力 F =2.4N运输带工作速度 v =卷筒直径 D =4001.5mmm/s二、主要内容1. 拟定和分析传动装置地设计方案；2. 挑选电动机，运算传动装置地运动和动力参数；3.

3、 进行传动件地设计运算及结构设计，校核轴地强度；欢迎下载精品学习资源4. 绘制减速器装配图；5. 绘制零件工作图；6. 编写设计运算说明书 .三、详细要求本课程设计要求在 2 周时间内完成以下地任务： 1.绘制减速器装配图 1 张（ A2 图纸）；2. 零件工作图 2 张（齿轮和轴， A4 图纸）；3. 设计运算说明书 1 份，约 3000 字左右.四、进度支配次序设计内容时间安排（天）1指导老师介绍课程设计留意事项12拟定设计方案13传动件地设计运算24画装配图25画零件图26编写设计说明书2五、成果评定指导老师张海秀签名 日期年 月 日系主任审核 日期年 月 日欢迎下载精品学习资源目录一

4、设计任务地分析 .0.1.1 本课程设计地目地1.1.2 本课程设计地内容、任务及要求.1.1.2.1课程设计地内容 .1.1.2.2课程设计地任务 .1.1.2.3 课程设计地要求 .1.1.3 课程设计地步骤 .1.1.3.1设计预备工作 .1.1.3.2 总体设计 .1.1.3.3传动件地设计运算 .1.1.3.4装配图草图地绘制 .1.1.3.5装配图地绘制 .1.1.3.6 零件工作图地绘制 .2.1.3.7 编写设计说明书 .2.二 传动装置地总体设计 .2.欢迎下载精品学习资源2.1 挑选电动机错.2.1.1 挑选电动机类型错.2.1.2 挑选电动机功率错.2.1.3 确定电动机

5、转速错.2.2 运算总传动比和安排传动比错.2.2.1 运算总传动比错.误！未定义书签；误！未定义书签；误！未定义书签；误！未定义书签；误！未定义书签；误！未定义书签；欢迎下载精品学习资源2.2.2 安排传动装置地各级传动比错误！未定义书签；欢迎下载精品学习资源2.3 运算传动装置地运动和动力参数错.2.3.1各轴转速 .错.2.3.2 各轴地输入功率错.2.3.3 各轴地输入转矩错.2.4 传动零件地设计运算错.2.4.1 箱外传动件地设计错.2.4.2 箱内传动件地设计错.2.5 减速器地结构设计错.误！未定义书签；误！未定义书签；误！未定义书签；误！未定义书签；误！未定义书签；误！未定义

6、书签；误！未定义书签；误！未定义书签；欢迎下载精品学习资源参考文献 1.3.一 设计任务地分析欢迎下载精品学习资源1.1 本课程设计地目地1.2 本课程设计地内容、任务及要求1.2.1 课程设计地内容1.2.2 课程设计地任务1.2.3 课程设计地要求1.3 课程设计地步骤1.3.1 设计预备工作1.3.2 总体设计1.3.3 传动件地设计运算1.3.4 装配图草图地绘制1.3.5 装配图地绘制欢迎下载精品学习资源1.3.6 零件工作图地绘制1.3.7 编写设计说明书1. 挑选电动机1择电动机类型：欢迎下载精品学习资源按已知工作要求和条件选用Y 系列一般用途地全封闭自扇冷鼠型三相异步电动机.（

7、 2）确定电动机功率：欢迎下载精品学习资源工作装置所需功率Pw ：欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源PFwvwwKW1000w欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源式中，FW =7000N, vw =1.1m/s,工作装置地效率取w =0.94.代入上式得：欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源PvFwww1000= 24001000w1.50.894.04 KW欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源电动机地输出功率P0 :欢迎下载精品学习资源PPwKW0式中， 为电动机轴至卷筒轴地传动装置总效率.2bgrcbr式 中， V带 传 动效 率=0.96 ， 率=0.990 ， 传 动

8、（ 稀 油润 滑） 效 率g =0.975，滑块联轴器效率c =0.98，就欢迎下载精品学习资源2= 0.960.9750.9920.96 =0.89欢迎下载精品学习资源bgrc欢迎下载精品学习资源按表 2-2 中 Y 系列电动机技术数据，选电动机地额定功率Pm 为 5.5KW.欢迎下载精品学习资源3确定电动机转速卷筒轴作为工作轴，其转速为：欢迎下载精品学习资源wn6 10 4v610 41.5w71.66r/min欢迎下载精品学习资源D400欢迎下载精品学习资源经查表按举荐地传动比合理范畴 :V 带传动地传动比ib 24，单级圆柱齿轮传欢迎下载精品学习资源动比i g 3 5，就总传动比合理范

9、畴为 i 620，可见电动机转速地可选范畴欢迎下载精品学习资源为：n =inw =（ 6 20）95.54=573.2481146.496 r/min欢迎下载精品学习资源符合这一范畴地同步转速有 750r/min， 1000r/min 为削减电动机地重量和价格，欢迎下载精品学习资源由表 8-184 选常用地同步转速为 1000r/min 地 Y 系列电动机 Y160L-6 ，其满载转速为 960r/min表 2.1 电动机数据及总传动比欢迎下载精品学习资源方案电动机型号额定功率kw电动机转速（ r/min ）总传动比欢迎下载精品学习资源同步转速满载转速i1Y160M2-85.575072010

10、.022YB2M2-65.5100096013.402. 运算传动装置地总传动比及安排各级地伟动比欢迎下载精品学习资源iibi g ，为使 V 带传动地外廓尺寸不致过大，取传动比i b =4，就齿轮传动欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源比i gi2.83ib欢迎下载精品学习资源3. 运算传动装置地运动及动力参数（1） ）轴运算各轴转速欢迎下载精品学习资源轴 nnm960ib413.40r/min欢迎下载精品学习资源轴 nn13.40i g43.35r/min欢迎下载精品学习资源工作轴 nwn3.35r/min欢迎下载精品学习资源（2） ）运算各轴地功率欢迎下载精品学习资源轴 PP0b2.

11、800.962.96 KW欢迎下载精品学习资源轴 PPrg2.690.970.982.56 KW欢迎下载精品学习资源工作轴PwPrc2.560.980.992.48 KW欢迎下载精品学习资源（3） ）运算各轴输入转矩欢迎下载精品学习资源轴 T9550 Pn95502.69254.42100.97N.m欢迎下载精品学习资源轴 T9550 Pn95502.4863.61372.33N.m欢迎下载精品学习资源工作轴 Tw9550 Pwnw372.33N.m欢迎下载精品学习资源将以上算得地运动和动力参数列表如下：表 2.2 各轴地运动和动力参数轴名功率 Pkw转矩 TN.m转速 nr/min传动比 i

12、电动机轴4.0437.14轴2.96115.50轴2.56367.92滚筒轴2.48360.922、齿轮传动地设计运算（ 1）挑选齿轮类型，材料，精度等级及齿数. 1）依据传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动.运输机为一般工作机器，速度不 高，选用 8 级精度.考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采纳软齿面.小齿轮选用40Cr（调质），齿面硬度为240HBS.大齿轮选用 45 钢（调质），齿面硬度240HBS；二者材料硬度相差 40HBS.2采纳两对齿轮同时设计欢迎下载精品学习资源选小齿轮齿数Z1 =25， Z 2 =189.8，取Z2 =100欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源2按齿面接触疲惫强

13、度设计d由设计运算公式进行试算即 :1t32.32Kt T1du1uZE2H 欢迎下载精品学习资源确定公式内地各运算参数如下：欢迎下载精品学习资源1）试选载荷系数K t =1.3欢迎下载精品学习资源2) 运算齿轮传递地传矩欢迎下载精品学习资源T595.510 P11n13.873201.15510 N .mm欢迎下载精品学习资源3) 由表 10-7 选取齿宽系数d =14）由图 10-21d 按齿面硬度查得小齿轮接触疲惫强度极限欢迎下载精品学习资源H lim 1 =560Mpa ；小齿轮接触疲惫强度极限5）由式 10-13 运算应力循环次数H lim 2 =530Mpa欢迎下载精品学习资源N1

14、60n1jL h603201285103.99410 8欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源8N3.994 102480.99910欢迎下载精品学习资源6）由课本图查得接触疲惫地寿命系数：欢迎下载精品学习资源K HN 11.08； K HN 21.85欢迎下载精品学习资源7）运算接触疲惫许用应力取失效概率为 1%，按一般牢靠度要求选取安全系数S=1.0，由式 10-12 得：欢迎下载精品学习资源K HN 1H 1SK HN 22HSlim 1lim 21.08X 5601.85 X530604.8980.5MPa欢迎下载精品学习资源（3） ）运算1）运算小齿轮分度圆直径d1t，代入中较小地

15、值欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源d1t3H2.32K tT1du1 Z E 2uH 欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源1.32.581054.38189.82欢迎下载精品学习资源2.323258.15mm欢迎下载精品学习资源3.38533.52) 运算齿宽 b欢迎下载精品学习资源bdd1t162.162.1mm欢迎下载精品学习资源3) 运算齿宽与齿高之比 bh欢迎下载精品学习资源模数mtd1t z162.1 242.5mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源齿高h2.25mt0.56mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源5) 运算载荷系数依据 v1.5m/s ,7级精

16、度,由图 108 查得动载系数KV =1.05欢迎下载精品学习资源直齿轮, K HK F16) 按实际地载荷系数校正所算分度圆直径，由式1010a 得d162 .5mm（4） ）按齿根弯曲强度设计由式 105 得弯曲强度设计公式3欢迎下载精品学习资源m2KT12YFa YSa欢迎下载精品学习资源d Z 1F 欢迎下载精品学习资源1.确定公式内地各运算数值由图 10-20c 查地小齿轮地弯曲疲惫强度极限FE1205MPa ；大齿轮地弯欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源曲强度极限FE 2190MPa欢迎下载精品学习资源由图 10-18 取弯曲疲惫寿命系数欢迎下载精品学习资源K FN 10.9

17、0,K FN 20.91欢迎下载精品学习资源运算弯曲疲惫许用应力取弯曲疲惫安全系数 S=1.4 由式（ 10-12）得欢迎下载精品学习资源F 1 = K FN 1SaFE 12051.3158MP欢迎下载精品学习资源F 2 = K FN 2S4）几何尺寸运算运算分度园直径：d1 =z1 m=62.5mmd 2 =z 2 m=250 mm运算中心距FF 21901 .3146 MPa欢迎下载精品学习资源a d1d 22156.25mm欢迎下载精品学习资源运算齿宽欢迎下载精品学习资源b d d11 62.562.5欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源取 B265mm, B170mm欢迎下载精品

18、学习资源6.轴地设计运算三个 轴总 体布 置， 考虑 齿轮 与箱体 内壁沿轴向 不发生 干涉，引入 尺寸a=1.5mm.为保证滚动轴承放入轴承座孔内，计入尺寸s=8mm，通过中间轴大体确定齿轮箱内轴地长度 .（一）输入轴地设计运算1. 高速轴地设计1）初步确定轴地最小直径先按课本式 15-2 初步估算轴地最小直径 ,选取轴地材料为 45 钢,调质处理 ,依据课欢迎下载精品学习资源本 P370表153取 Ao112 于是得欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源dminPIAo 3nI112 32.64323.3340.07mm欢迎下载精品学习资源考虑有键槽，取 d 为 42，并将直径增大 5%

19、，就d=351+5%mm=36.75 .选 d=45 2、轴地结构设计1） 拟定轴上零件地装配欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源 2） 依据轴向定位地要求确定轴各段直径和长度 a.依据之前设计地大带轮，轮毂长L=130，取 l b.初步挑选滚动轴承 .68mm，直径d 59mm欢迎下载精品学习资源因轴承只受径向力 ,应选用深沟球轴承 6312d DB=6013031欢迎下载精品学习资源所以 d d 63mm左端滚动轴承采纳轴肩进行轴向定位.由手册查得 6312欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源型轴承地定位轴肩高度h=6，因此 dd 69mm .欢迎下载精品学习资源3） 依据圆柱齿轮

20、如齿根圆到键槽底部距离e 2.5m,应将齿轮和轴做成一体，故设计成齿轮轴 .4） 轴承端盖地总宽度为 20 （有减速器及轴承端盖地机构设计而定）.依据轴欢迎下载精品学习资源承端盖地装卸便利及对轴承添加润滑地要求，取6）其他尺寸地确定l 8mm.欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源l l 14mm ,l l 18mm欢迎下载精品学习资源至此，已初步确定了轴地各直径和长度.（ 4）求轴上载荷(1) 绘制轴受力简图弯矩图及扭矩图载荷水平面 H垂直面 V欢迎下载精品学习资源支反力FNH1 =1615.52MFNH 2 3231.04NFNV1 =10090.70N FNV 2=1176N欢迎下载精

21、品学习资源欢迎下载精品学习资源弯矩 MM H =88836NM V =1009.70N mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源M2V总弯矩M 1M H288836 2323402欢迎下载精品学习资源588Nmm扭矩 TT=100922Nmm 4.按弯曲扭转合成应力校核轴地强度欢迎下载精品学习资源依据欢迎下载精品学习资源2M 1ca = T 2=945390.6546803226 MP a欢迎下载精品学习资源W0.155前已选轴材料为 45 钢，调质处理 .查表 15-1 得1 =55MP aca 1 此轴合理安全（二） .输出轴地设计1. 求输出轴上地功率 P ，转速 n ，转矩 TP

22、=8.43KWn =95.66r/minT =841.6N m2. 作用在齿轮上地力已知大齿轮地分度圆直径为d 2 =303mm欢迎下载精品学习资源而 Ft = 2TIIo0d 22841.6 1033035555N欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源FrFttan ncos5555tan20cos82042.28N欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源FFattan5555tan 80780.7N欢迎下载精品学习资源3. 初步确定轴地最小直径先按课本式 15-2 初步估算轴地最小直径 ,选取轴地材料为 45 钢,调质处理 ,依据课欢迎下载精品学习资源本 P361 表153 取 Ao11

23、2 于是得欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源dminAo 3PIInII112325163.6139.1mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源输出轴地最小直径是安装联轴器处轴地直径d 为了使所选地轴地直径d 欢迎下载精品学习资源与联轴器地孔径相适应， ,故需同时选取联轴器地型号欢迎下载精品学习资源查课本表141,选取 K a1.5欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源TcaKaT31.5384.34576.51N m欢迎下载精品学习资源由于运算转矩小于联轴器公称转矩 ,所以选取 HL4 型弹性柱销联轴器其公称转矩为 2500N.m,半联轴器地孔径为 55 欢迎下载精品学习资源半联

24、轴器的长度 L4. 轴地结构设计112mm.半联轴器与轴协作的毂孔长度为L184mm欢迎下载精品学习资源1） 拟定轴上零件地装配欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源 2） 依据轴向定位地要求确定轴各段直径和长度为了满意联轴器地轴向定位要求，I-II 轴段右端需制出一轴肩故取 d53mm ,右欢迎下载精品学习资源端用轴承挡圈定位，按轴端直径取D=67 ，为保证轴承挡圈只压在半联轴器欢迎下载精品学习资源上而不压在轴地端面上，故 I-II 轴段地长度应比 L1 略小，取 l III82mm欢迎下载精品学习资源初 步 选 择 滚 动 轴 承 . 因 轴 承 只 受 径 向 力 , 故 选 用 深

25、沟 球 轴 承 6313欢迎下载精品学习资源dDB=6514033,所以位.d d 55mm左端滚动轴承采纳轴肩进行轴向定欢迎下载精品学习资源3） 取安装齿轮处地轴段d 69mm；齿轮地右端与左轴承之间采纳套筒定位.已欢迎下载精品学习资源知齿轮 毂地宽度为 90mm,为了使套筒端面牢靠地压紧齿轮 ,此轴段应略短于轮毂欢迎下载精品学习资源宽 度 , 故 取l 87mm . 齿 轮 地 左 端 采 用 轴 肩 定 位 , 轴 肩 高 3mm, 取欢迎下载精品学习资源d 76mm.轴环宽度 b1.4h,取 b=12mm.欢迎下载精品学习资源l 4轴承端盖地总宽度为20 （有减速器及轴承端盖地机构设计

26、而定）.依据轴欢迎下载精品学习资源承端盖地装卸便利及对轴承添加润滑地要求，取5）其他尺寸地确定50mm.欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源l 33mml 33mm欢迎下载精品学习资源至此，已初步确定了轴地各直径和长度. 3轴上零件地周向定位欢迎下载精品学习资源带轮与轴地连接采纳一般平键连接，由d82mm和l87mm由表 6-1欢迎下载精品学习资源 一般平键截面尺寸 bh=128 长度为分别为 L=130 4.轴上载荷 .绘制轴受力简图和弯矩图及扭矩图载荷水平面 H垂直面 V欢迎下载精品学习资源支反力FNH1 =805M FNH 2 =372NFNV 1=2213NFNV 2 =1029N

27、欢迎下载精品学习资源弯矩 MM H =4612.08N MV =576510Nmm欢迎下载精品学习资源各轴段上地倒角和圆角轴段轴C=R=R=R=R=R=R=C=20.50.51.5551.52轴C=R=R=R=R=R=R=C=221.51.521.51.52总弯矩M1M2HM2V888362323402扭矩 T94536N mmT=613509.13Nmm6.按弯曲扭转合成应力校核轴地强度依据2ca =M1 TW 2=1883982 0.6348490 2ca 1 =60MP a0.1603故轴合理安全 .13 MP a7.滚动轴承地挑选及校核运算依据依据条件，轴承估计寿命 1636510=5

28、8400h对于只承担纯径向力 P=Fr 1、运算输入轴承（ 1）初先两轴承为深沟球轴承 6312 型两轴承径向反力：Fr =F2NHF2NV466 21280 22306.04 NP=Fr查得 C=0.625KN=3Lh=106f c60n1Pt 3 =10620.860473 1.3623 =107981h58400h预期寿命足够，轴承合适 .3、输出轴轴承校核（ 1）初先两轴承为深沟球轴承 6313 型两轴承径向反力Fr =F2NHF2NV8052221322355NP=Fr查得 C=59.5KN=3欢迎下载精品学习资源Lh=106 f tc3 =106 59.5 3 =4107311h5

29、8400h欢迎下载精品学习资源60n3P6067.142.355欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源预期寿命足够，轴承合适 . 8.键联接地挑选及校核运算取p =120Mpa（ 1）高速轴上键地校核选用 A 型平键， bh= 12 8L= L1 -b=40-12=28mmTI =258Nm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源132T101pKld2258428100040115.18 Mpa p 欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源(2) 输出轴上键地校核选用 A 型平键轴与联轴器连接地键 b h=128L=L1 -b=80-12=68欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源32T

30、II102841.6 1000p112.5Mpa p 欢迎下载精品学习资源Kld46855轴与齿轮连接地键 b h=128L= L1 -b=80-12=68欢迎下载精品学习资源32TII102841.61000p44.2Mpa p 欢迎下载精品学习资源Kld868709.减速器地润滑 .（1）齿轮地润滑方式及润滑剂地挑选齿轮采纳浸油润滑 .即将齿轮浸于减速器油池内，当齿轮转动时，将润滑油带到啮合处，同时也将油甩直箱壁上用以散热.（2）滚动轴承润滑剂地挑选滚动轴承采纳油润滑，齿轮转动将润滑油溅成油星以润滑轴承.四心得与体会这次关于带式运输机上地一级绽开式圆柱直齿轮减速器地课程设计使我们真 正理论

31、联系实际、深化明白设计概念和设计过程地实践考查，对于提高我们机 械设计地综合素养大有用处.通过两个星期地设计实践，使我对机械设计有了更多地明白和熟悉 .为我们以后地工作打下了坚实地基础.1、机械设计是机械工业地基础,是一门综合性相当强地技术课程，它融机械原理、机械设计、理论力学、材料力学、公差与协作、CAD 有用软件、机械欢迎下载精品学习资源工程材料、机械设计手册等于一体.2、 这次地课程设计 ,对于培育我们理论联系实际地设计思想；训练综合运用机械设计和有关先修课程地理论,结合生产实际反系和解决工程实际问题地才能；巩固、加深和扩展有关机械设计方面地学问等方面有重要地作用 .3、 在这次地课程设计过程中 ,综合运用先修课程中所学地有关学问与技能,结合各个教案实践环节进行机械课程地设计,一方面 ,逐步提高了我们地理论水平、构思才能、工程洞悉力和判定力