2022年带式输送机传动装置_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：刘言专 业：机电一体化技术班 级：2021级 3 班学 号：1260720211285指导老师：张海秀日 期： 2021 年 12 月 13 日重庆机电职业技术学院课程设计任务书机电一体化技术 专 业 2021年级 3 班一、设计题目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： 0.96（包括滚筒与轴承地

2、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8号数据为：运输带工作拉力 F =2.1N运输带工作速度 v =卷筒直径 D =5001.5mmm/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. 进行传动件地设计运算及结构设计

3、，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 设计任务地分析 .1.1.1 本

4、课程设计地目地2.1.2 本课程设计地内容、任务及要求.2.1.2.1课程设计地内容 .2.1.2.2课程设计地任务 .2.1.2.3 课程设计地要求 .2.1.3 课程设计地步骤 .3.1.3.1设计预备工作 .3.1.3.2 总体设计 .3.1.3.3传动件地设计运算 .3.1.3.4装配图草图地绘制 .3.1.3.5装配图地绘制 .4.1.3.6 零件工作图地绘制 .4.1.3.7 编写设计说明书 .4.二 传动装置地总体设计 .4.2.1 挑选电动机 .5.2.1.1挑选电动机类型 .5.2.1.2挑选电动机功率 .5.2.1.3 确定电动机转速 .5.2.2 运算总传动比和安排传动比

5、 .6.2.2.1运算总传动比 .6.2.2.2 安排传动装置地各级传动比6.2.3 运算传动装置地运动和动力参数.6.2.3.1各轴转速 .6.2.3.2 各轴地输入功率 .6.2.3.3 各轴地输入转矩 .7.2.4 传动零件地设计运算 .7.2.4.1箱外传动件地设计 .7.2.4.2箱内传动件地设计 .7.2.5 减速器地结构设计 .1 6参考文献 .1.7.一 设计任务地分析欢迎下载精品学习资源1.1 本课程设计地目地机械设计基础课程设计是相关工科专业第一次较全面地机械设计练习,是机械设计基础课程地最终一个教案环节 .其目是:(1) 培育同学综合运用所学地机械系统课程地学问去解决机械

6、工程问题地才能并使所学学问得到巩固和进展；(2) 学习机械设计地一般方法和简洁机械传动装置地设计步骤；(3) 进行机械设计基本技能训练地同时能提高同学气械设计地基本才能，如运算才能、绘图才能以及运算机帮助设计CAD 才能等，使同学具有查阅设计资料（标准手册、图册等）地才能，把握体会估算等机械设计地基本技能，学 会编写一般地设计运算说明书 .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） 传动方案地分析与拟定；（2） 电动机地挑选与传装置运动和动力参数地运算；（3） 传动件 如齿轮、带传动等 地设计；（4） 轴地设计；（5） 轴承及其组合部件设计；（6） 键联接和联轴器地挑

7、选与校核；（7） 润滑设计；（8） 箱体、机架及附件地设计；（9） 装配图和零件图地设计与绘制；（10） 编写设计运算说明书1.2.2 课程设计地任务（1） 绘制减速器装配图 1 张用 A2 图纸绘制；（2） 绘制零件图 2 张用 A4 图纸绘制（齿轮、轴）；（3） 编写设计运算说明书一份 .1.2.3 课程设计地要求欢迎下载精品学习资源在课程设计前，应仔细阅读任务书，明白设计题目及设计内容，搞清晰所 要设计地传动装置包含哪些机构及传动路线.假如任务书中没有给出传动简图， 就应第一明白设计地已知数据及工作类型，并对所学地有关传动机构地运动特 点、总体传动性能及某些传动数据地常用范畴进行复习，然

8、后依据工作地要求 将有关机构进行不同地组合，画出不同地传动简图，依据先算出地数据，选出12 种较合理地传动方案，在进行设计时要挑选较为合理地一组数据进行设计，在画图与设计地过程中如有发觉在装配时不对时应反复修改数据和改进，然后在进行后续地设计 .上述工作完成之后，应仔细阅读课程设计指导书有关总体及传动设计运算地章节，开头设计运算.1.3 课程设计地步骤1.3.1 设计预备工作（1） 熟识任务书，明确设计地内容和要求；（2） 熟识机械设计基础和机械设计基础实训指导这两本书有关一级减速器地资料和相关表格、图纸等；（3） 观看录像、实物、模型等，明白减速器地结构特点与制造过程.1.3.2 总体设计（

9、1） 确定传动方案；（2） 挑选电动机；（3） 运算传动装置地总传动比，安排各级传动比（4） 运算各轴地转速和功率以及转矩 .1.3.3 传动件地设计运算（1） 运算齿轮传动、带传动地主要参数和几何尺寸；（2） 运算各传动件上地作用力 .1.3.4 装配图草图地绘制（1） 确定减速器地结构方案；（2） 绘制装配图地草图，进行轴以及轴上零件和轴承组合地结构设计；（3） 校核轴地强度、键连接地强度；欢迎下载精品学习资源（4） 绘制减速器箱体结构；（5） 绘制减速器附件 .1.3.5 装配图地绘制（1） 画底线图，画剖面线；（2） 挑选协作，标注尺寸；（3） 编写零件序号，列出明细栏；（4） 加深线

10、条，整理图面；（5） 书写技术条件、减速器特性等.1.3.6 零件工作图地绘制（1） 绘制齿轮类零件工作图；（2） 绘制高速轴和低速轴地零件工作图；（3） 绘制其他零件工作图 .1.3.7 编写设计说明书（1）编写设计说明书，内容包括全部地运算，并附有必要地简图；2写出设计总结，一方面总结设计课题地完成情形，另一方面总结个人所作设计地收成、体会及不足之处 .二 传动装置地总体设计欢迎下载精品学习资源2.1 挑选电动机2.1.1 挑选电动机类按已知地工作要求和条件，选用Y 型全封闭式笼型三相异步电动机.2.1.2 挑选电动机功率（一）所需电动机地输出功率为： Pd=Pw/工作机所需地工作功率为：

11、 Pw=FV/1000 由以上两个公式可知： Pd= FV/1000 欢迎下载精品学习资源=2.1 1031.5/1000=3.54kw0.89欢迎下载精品学习资源（二）电动机至运输带之间地总效率：（1）V 带传动 1=0.962一 级齿轮减速器 2=0.9753 联轴器 3=0.994传 动滚筒 4=0.96就: = 1 2 3 4=0.96 0.975 0.99 0.96=0.892.1.3 确定电动机转速（一）滚筒轴地工作转速为：Nw=60 1000 1.5/ D=60 1000 1.5/3.14 500=57.32r/min（二）为了便利挑选电动机地转速，先推算电动机转速地可选范畴.由

12、机械设计课程设计基础实训指导表2-2 查得 V 带传动常用地传动比范畴i0=24，单极圆柱直齿轮传动比范畴 ia=35 ，就总传动比地合理范畴为 i=6- 20，故电动机转速地可选范畴为：Nd=i.Nw=（6-20）57.32=343.921146.4r/min由电动机 Pd=3.54kw 可知只能选电动机地额定功率为P=4kw 地，所以可见同步转速为 750 r/min 和 1000r/min 地电动机均符合 .经比较，依据功率和转速查机械设计课程设计基础实训指导附录5 得到电动机地相关参数，并将运算出地纵传动比例与下表中.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

13、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i1Y160M1-8475072012.562Y132M1-64100096016.75（三）运算总地传动比：750r/min:i=Nm/Nw=720/57.32=12.561000r/min: i=Nm/Nw=960/57.32=16.75由以上地数据可知选用 Y160M1-8 型电动机2.2 运算总传动比和安排传动比2.2.1 运算总传动比i=Nm/Nw=720/57.32=12.562.2.2 安排传动装置地各级传动比由机械设计课程设计基础实训指导表2-2 可知直齿轮减速器地传动比ia=4 就 V 带地传动

14、比 i0 为：I0=i 总 ia=12.56 4（取3.134.2）2.3 运算传动装置地运动和动力参数2.3.1 各轴转速电动机轴为 0 轴：就 N0=N 满=720r/min高速轴为轴：就 N=Nm/i0=720/3.2=225r/min 低速轴为轴：就 N= N/ia=225/4=56.28r/min 滚筒轴地转速为 : Nw=N =56.28r/min2.3.2 各轴地输入功率高速轴： P=Pd.1=3.540.96=3.40kw低速轴： P= P.一对齿 轴承=3.40 0.97 0.98=3.23kw欢迎下载精品学习资源滚筒轴: Pw= P.轴承联轴器 =3.23 0.98 0.9

15、9=3.13kw2.3.3 各轴地输入转矩电动机： Td=9550Pd/Nm=95503.54/720=46.95N.m ：高速轴： T1=9550P1/N1=95503.40/225=144.31N.m : 低速轴: T2=9550 P2/N2=95503.23/56.25=548.38N.m滚筒轴: Tw=9550Pw/Nw=9550 3.13/56.25=531.40 N.m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电动机轴3.5446.957203.2轴3.40144.312254轴3.23548.3856.251滚筒轴3.13531.4

16、056.252.4 传动零件地设计运算2.4.1 箱外传动件地设计2.4.1.1 带传动（ 1）大带轮轮廓宽度地确定2.4.2 箱内传动件地设计2.4.2.1 圆柱齿轮传动（1）挑选齿轮地材料及精度等级 :小齿轮选用 45 钢调质，硬度为 220250HBS，大齿轮选用 45 钢正火，硬 度为 170210HBS，由于是一般减速器，由机械设计基础书上表7-7 可知挑选 8 级精度，要求齿面粗糙度 Ra3.26.3 m（ 2）按齿面接触疲惫强度设计由于两齿轮均为钢质齿轮，由机械设计基础书上式（7-20）可求出 d1地值，确定有关参数与系数、转矩 T1:欢迎下载精品学习资源T1=9.551063.

17、40/225=1.4105N.m欢迎下载精品学习资源、载荷系数 K 及材料地弹性系数 ZE由机械设计基础书查表 7-10 可知取 K=1.1 ，查表 7-11 取 ZE=189.8 MPa1/2、齿数 z1 和齿宽系数 d通常 Z=2040 就取小齿轮地齿数 z1=25，就大齿轮地齿数z2=z1i=25 3.2=80，取 80，由于单级齿轮传动对称布置、软齿面，故由机械设计基础书查表 7-14 取 d=1、许用接触应力 由图 7-25 查得 lim1=560Mp，a lim2=530MpaN1=60njLh=60 225015 52516=2.81 108欢迎下载精品学习资源N2= N1/i=

18、2.81108/3.2=8.78107欢迎下载精品学习资源由机械设计基础书图 7-24 查得 ZN1=1.1 ,ZN2=1.2 答应有肯定地点蚀 由机械设计基础书表 7-9 查得 SH=1依据以下公式可得 1= ZN1 lim1/ SH=1.1 560/1=616Mpa 2= ZN2 lim2/ SH=1.2 530/1=636Mpa就：欢迎下载精品学习资源2d13KT1 u1 3.52Z E = 31.1x1.43x100000x3.21 3.52x189.8 2=61.78mm欢迎下载精品学习资源duH13.2616欢迎下载精品学习资源（备注 u=Z2/Z1=80/25=3.2）就 m=d

19、1/z1=61.78/25=2.47mm由机械设计基础表7-2 取标准模数m=2.5mm欢迎下载精品学习资源（3） ）主要尺寸运算 :d1=mz1=2.525=62.5mm d2=mz2=2.580=200mm b= d d1=1 62.5=62.5mm经圆整后取 b2=65mm， b1=b2+5=70mm欢迎下载精品学习资源da1=d1+2ha=（25+2） 2.5=67.5mmda2=d2+2ha=80+2 2.5=205mm欢迎下载精品学习资源df1=d1-2hf=25-2 df2=d2-2hf=80-21-2 0.25 2.5=56.25mm1-2 0.25 2.5=193.75mm欢

20、迎下载精品学习资源a=0.5mz1+ z2=0.5（4） 按齿根弯曲疲惫强度校核齿形系数 YF由表 7-12 查得 YF1=2.65，YF2=2.25应力修正系数 YS由表 7-13 查得 YS1=1.59，YS2=1.77许用弯曲应力 F2.525+80=131.25mm欢迎下载精品学习资源由图 7-26 查得 Flim1=205MPa， Flim2=190 MPa由表 7-9 查得 SF=1.3由图 7-23 查得 YN1=0.89 YN2=1就由机械设计基础书式（ 7-16）得 F1= YN1 Flim1/SF=1 2055/81M.3p=a1 F2= YN2 Flim2/SF=1 19

21、0/1.3=146Mpa故： F1= YF1YS（12KT1 ）/（bm2z1）=2 1.1 1.4 105/65 2.52 25 2.65 1.59=127.78Mpa F1= 158Mpa F2= F1 YF2 YS2/ YF1 YS1=127.78 2.25 1.77/2.65 1.59=120.77Mpa F1= 146Mpa欢迎下载精品学习资源（5） 验算齿轮地圆周速度 ud1n110003.146062.5225601000v0.74 m/s欢迎下载精品学习资源由机械设计基础书表 7-7 可知，选 8 级精度是合适地（6） ）几何尺寸运算及绘制齿轮零件工作图欢迎下载精品学习资源图

22、2.1 大齿轮地零件图2.4.2.2 轴地设计高速轴：（1） 挑选轴材料由于特别要求，应选 45 钢正火，由机械设计基础书查表11-1 得 -1=55Mpa,去 A=115（2） 估算轴地最小直径高速轴（轴）：欢迎下载精品学习资源dmin= A 3pn=11533.422528.75mm欢迎下载精品学习资源此处有键槽用于配套 V 带轮，所以可将其轴径加大 5%，即d=28.75 105%=28.98mmTc=KT1=1.5 144.31=216.47N.m即由扭矩可查机械设计技术实训指导书上表4-11 可知：选用 HL2 型联轴器 d=32mm（3） 轴地结构设计依据轴上零件地定位、装拆便利地

23、需要，同时考虑到强度地原就，主动轴和从动轴均设计为阶梯轴 .1、轴地各段直径地确定:由扭矩可查机械设计技术实训指导书上表4-11 可知: 与联轴器相连地轴段是最小直径 d6=30mm欢迎下载精品学习资源就：联轴器定位轴地高度h =（ 0.070.1）d6=（ 0.070.1） 32=2.243.2故：轴肩地高度 h=3d5= d6 +2h=38mm所以由 d5=38 查机械设计基础实训指导书表6-1 可知：选6008 型滚动轴承就： d1=40 然后依次可运算出d4=48、 d2=45 、d3=42 2、轴上零件地轴向尺寸及其位置：由机械设计技术实训指导书上表4-11 可知：选用 HL2 型联

24、轴器就轴承宽度b=15mm，齿轮宽度 B1=70mm ，联轴器宽度 B2=82mm ，轴承端盖宽度为20mm，箱体内侧与轴承端面间隙取 1=2mm ，齿轮与箱体内侧地距离 2= 3=20mm ，联轴器与箱体之间 地间隙 4=50mm与之对应地轴地各段长度分别为：L1= 1+ 2+b=2+20+15=37mm ， L2=62mm ，轴肩宽度 L3=8mm ， L4=2-L3+ 3=14mm L5=20mm ， L6= 4+20=70mm ， L7=b2=82mm就轴承跨度为 L=L1+L2+L3+L4=127mm轴地结构如下列图：图 2.2 高速轴（ 4）验算轴地疲惫强度：1、画输出轴地受力简图

25、，确定轴承地支点位置置时，在这里取轴地跨度为 127mm 就取中点为对称地，所以受力简图如下：欢迎下载精品学习资源2、画弯矩图，通过列受力平稳方程可知： 由机械设计基础书式 7-18 可知：Ft=2T1/d1=2 144.31/62.5=4617.92N备注 d1 为小圆地分度圆直径 就:FAH=FBH=2308.96NMCH=63.5*FAH=63.5 2308.96=146618.96N.mm弯矩图如下 :欢迎下载精品学习资源3、由图可知Fr=Ft*tan200=4617.920.36397=1680.78N欢迎下载精品学习资源FAv=FBv=840.39N.mm就: MCv=63.5 F

26、Av=63.5 840.39=53364.90N.mm4. 合成弯矩图：Mc=McH2+ （MCV ）21/2= （ 146618.96） 2+（53364.90） 21/2=65676.09N.mm5、转矩图：T=9.55 1063.40/225=144311.11N.mm6、由于曲地 C 地为轴承地中点所以转矩按对称循环变化地，就转矩=1 T=1 144311.11=144311.11 N.mm就 Mec=MC2+欢迎下载精品学习资源（ T）21/2= （ 156028.63）2+（144311.11）21/2=212534.03N.mm如下列图：欢迎下载精品学习资源7、验算轴地直径：d3

27、Mec欢迎下载精品学习资源0.1-1欢迎下载精品学习资源=33.80mm有键槽扩大 5%就 d=33.80低速轴：（1） ）挑选轴材料（1+5%） =35.49mm欢迎下载精品学习资源由于特别要求，应选 45 钢正火，由机械设计基础书查表11-1 得 -1=55Mpa, 取 A=115（2） ）估算轴地最小直径低速轴（轴）：欢迎下载精品学习资源dmin= A 3pn=11533.2356.2543.7mm欢迎下载精品学习资源此处有齿轮槽，所以可将其轴径加大5%，即 d=43.7105%=45.89mmTc=KT1=1.5 548.38=822.57N.m即由扭矩可查机械设计技术实训指导书上表4

28、-11 可知：选用 HL4 型联轴器 d=48mm（3） ）轴地结构设计依据轴上零件地定位、装拆便利地需要，同时考虑到强度地原就，主动轴和从动轴均欢迎下载精品学习资源设计为阶梯轴 .1、轴地各段直径地确定:由扭矩可查机械设计技术实训指导书上表4-11 可知: 与联轴器相连地轴段是最小直径 d6=48mm就：联轴器定位轴地高度h =（ 0.070.1）d6=（ 0.070.1） 48=3.364.8故：轴肩地高度 h=4d5= d6 +2h=56mm所以由 d5=36 查机械设计基础实训指导书表6-1 可知：选6012 型滚动轴承就： d1=60 然后依次可运算出d4=70、 d2=65 、d3

29、=76 2、轴上零件地轴向尺寸及其位置：由机械设计技术实训指导书上表4-11 可知：选用 HL4 型联轴器就轴承宽度b=18mm，齿轮宽度 B1=65mm ，联轴器宽度 B2=112mm ，轴承端盖宽度为20mm，箱体内侧与轴承端面间隙取 1=2mm ，齿轮与箱体内侧地距离2= 3=20mm ，联轴器与箱体之间地间隙 4=50mm与之对应地轴地各段长度分别为：L1= 1+ 2+b=2+20+18=40mm ， L2=68mm ，轴肩宽度 L3=8mm ， L4=2-L3+ 3=14mm L5=20mm ， L6= 4+20=70mm ， L7=b2=112mm就轴承跨度为 L=L1+L2+L3

30、+L4=130mm轴地结构如下列图：欢迎下载精品学习资源（4） 验算轴地疲惫强度：图 2.3 低速轴欢迎下载精品学习资源1、画输出轴地受力简图，确定轴承地支点位置置时，在这里取轴地跨度为欢迎下载精品学习资源127mm 就取中点为对称地，所以受力简图如下：2、画弯矩图，通过列受力平稳方程可知： 由机械设计基础书式 7-18 可知：Ft=2T2/d2=2 548.38/200=5483.8N备注 d2 为大圆地分度圆直径 就:FAH=FBH=2741.9N欢迎下载精品学习资源MCH=63.5*FAH=62弯矩图如下 :2741.9=169997.8N.mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源3

31、、由图可知Fr=Ft tan200=5483.80.36397=1995.94N欢迎下载精品学习资源FAv=FBv=997.97N.mm就: MCv=62 FAv=62997.97=61874.10N.mm4合成弯矩图：Mc=MCH2+ （MCV ） 21/2= （169997.8）2+（61874.10） 21/2=180907.87N.mm欢迎下载精品学习资源5、转矩图：T=9.551063.23/57.28=548382.22N.mm欢迎下载精品学习资源6、由于曲地 C 地为轴承地中点所以转矩按对称循环变化地，就转矩=1 T=1 548382.22=548382.22 N.mm就 Mec

32、=MC2+ （T）21/2= （ 180907.87）2+（548382.22）21/2=577451.92N.mm这图如下所示：7、验算轴地直径：d3Mec 0.1- 1=47.18mm减速器地结构设计中心距 a=131.25mm箱座壁厚箱盖壁厚箱盖凸缘厚度=81=8 b1=12箱座凸缘厚度b=122.5欢迎下载精品学习资源箱座底凸缘厚度b2=20地脚螺钉直径df=17地脚螺钉数目a25，0 n=4轴承旁连接螺栓直径d1=13盖与座连接螺栓直径d2=8.510.2,取 10连接螺栓地距离L=125200轴承端盖螺钉直径d3=6.88.5，取 8.5 即 10检查孔盖螺钉直径d4=5.16.8,取 7定位销直径d=78 取 7df、d1、d2、至外箱壁距离C1=18 df、d2 至凸缘边距离C2=16轴承旁凸台半径R1= C2=16外箱壁至轴承座端面距离L1=3944，取 42齿轮顶圆与内箱壁距离 1 9.6，取 15齿轮端面与箱体内壁距离28 取， 10箱盖、箱座肋板厚M1=6.8，m=6.8轴承端盖外径D=100、D0=125、D2=150轴承旁连接螺栓距离S=126139，取 130箱座深度Hd=132.5152.5