我的设计计算说明书.docx

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1、新疆大学实 训（实 习）设 计 报 告新疆大学实 训（实 习）设 计 报 告所属院系： 机械工程学院 专 业： 工业工程 课程名称： 机械设计基础 设计题目： 带式运输机传动装置的设计 班 级： 工业10-1班 学生姓名： 李 晓 艳 学生学号： 指导老师 : 孙文磊 完成日期： 2013年7月8日 设计计算说明书第一章 课题题目及主要技术参数说明1.1 课题题目 1.2 主要技术参数说明 1.3 传动系统工作条件1.4 传动系统方案的选择 第二章 减速器结构选择及相关性能参数计算2.1 减速器结构2.2 电动机选择2.3 传动比分配2.4 动力运动参数计算第三章 V带传动设计3.1确定计算功

2、率3.2确定V带型号3.3确定带轮直径3.4确定带长及中心距3.5验算包角3.6确定V带根数Z3.7 确定粗拉力F03.8计算带轮轴所受压力Q39.带轮的材料样式第四章 齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮)4.1 齿轮材料和热处理的选择4.2 齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸4.2.2 齿轮弯曲强度校核4.2.3 齿轮几何尺寸的确定第五章 轴的设计计算(从动轴)5.1 轴的材料和热处理的选择5.2 轴几何尺寸的设计计算5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径第六章 轴承、键和联轴器的选择6.1 轴承的选择及校核 6.2 联轴器的选择6.3 键的选择计算及校

3、核第七章 减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算7.1 润滑的选择确定 7.2 密封的选择确定 7.3减速器附件的选择确定7.4箱体主要结构尺寸计算 第八章 总结第一章 课题题目及主要技术参数说明设计题目 ：带式运输机传动装置。传动装置简图如右图所示。（电动机的位置自行确定）1、带式运输机数据 运输带工作拉力F=1100 N运输带工作速度v=1.6m/s运输带滚筒直径D=250 mm (附：运输带绕过滚筒的损失通过效率计算，取效率=0.96)2、工作条件连续单项运转,载荷较平稳,空载启动,运输带速允许误差为5% 。3、使用期限 工作期限为十年，小批量生产，两班制工作。第二章

4、 减速器结构选择及相关性能参数计算2.1电动机选择（一）工作机的功率Pw =FV/1000=11001.6/1000=1.76kw（二）总效率 = =0.960.970.990.960.990.990.99=0.8587（三）所需电动机功率 Pd=Pw/=1.76/0.8587 = 2.0496 kw 查机械零件设计手册得 Ped = 2.2 kw（四）电动机转速n N=60v/D）=122.23 r/min V带传动比24，一级圆柱齿轮传动比25，总传动比420； 电动机转速范围n=488.922446.22 r/min(五)电动机类型根据以上数据选定电动机类型为：Y100L14 n0=15

5、00 r/min nm=1420 r/min2.2传动比分配 可得i总= nm / n=11.639 r/min; 取 i带=3；则i齿=i总/ i带=3.87982.3 动力运动参数计算（一）转速n=1420（r/min）=/=/=1420/3=473.333（r/min） =/=473.333/3.87978=122（r/min） =122（r/min） （二） 功率P （三） 转矩T =13.784(Nm) = 140.589(Nm )将上述数据列表如下：轴号功率P/kW N /(r.min-1) /(Nm) i 02.0496142013.784 30.96 11.968473.333

6、39.71 21.8899122147.953.880.97 31.796122140.58910.98第三章V带传动设计3.1确定计算功率查表得KA=1.2，则PC=KAP=1.22.2=2.64 KW3.2确定V带型号按照任务书得要求，选择普通V带。根据PC=2.64 KW及n0=1420 r/min，查图确定选用A型普通V带。3.3确定带轮直径（1）确定小带轮基准直径根据图推荐，小带轮选用直径范围为80100mm，选择dd1=100mm。（2）验算带速v =7.43 m/s5m/sv25m/s,带速合适。（3）计算大带轮直径dd2= i dd1（1-）=3100（1-0.02）=294

7、mm根据GB/T 13575.1-9规定，选取dd2=300mm3.4确定带长及中心距（1）初取中心距a0a=1.5(d+d)=1.5(100+300)mm=600 mm得280 a 800， 根据总体布局，取a=600 mm(2) 确定带长Ld：根据几何关系计算带长得=1844.67 mm根据标准手册，取Ld =2000 mm。 (3)计算实际中心距=677.665 mm3.5.验算包角=163.089120，包角合适。3.6.确定V带根数ZZ 根据dd1=100mm及n1=1420 r/min，查表得P0=1.14 KW,P0=0.17 KW中心距a=677.68包角=163.089包角合

8、适查表得K=0.96 KL=1.03则Z= 2.04，取 z=33.7.确定粗拉力F0F0=500查表得q = 0.1/m,则F0=500=148.02N3.8.计算带轮轴所受压力QQ=2ZF0sin=23148.02sin=878.449 N39.带轮的材料样式 材料：铸铁 样式：小轮采用实心式，大轮采用腹板式第四章 齿轮的设计计算4.1 齿轮材料和热处理的选择小齿轮选用45号钢，调质处理，HB220大齿轮选用45号钢，正火处理，HB2004.2 齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 由机械零件设计手册查得 , SHlim = 1 （一）小齿轮的转矩 齿数取Z=

9、25，则Z=253.8897，所以实际传动比i=Z/Z=3.88=2.65 =2.25Ysa1=1.61 Ysa1=1.8比较的值=0.0166=32KT2Z22cosB2=1.0345取mn=2 mm,中心距a=mn(z1+z2)2cosB=2(25+97)20.97=94.32 取a=95确定螺旋角：B=cos-1mn(z1+z2)2a=14.06 8 B 20,合适。确定分度圆直径：d=mnZcosB ,d2=200 mm,d1=51.54 mm齿宽：b11=d1=0.851.54=41.32mm取 b1=45 mm, b2=40 mm（六）校核 =ZeZhZb=255.67 Mpa =

10、380 Mpa(七) 计算圆周转速v并选择齿轮精度 查表应取齿轮等级为9级，但根据设计要求齿轮的精度等级为7级。齿轮的具体参数齿轮齿数基圆直径齿顶圆直径齿根圆直径齿宽模数压力角hc齿顶高齿根高齿距中心距小齿轮256048.4546.544522020.2522.56.4795大齿轮97237.518819540第五章 轴的设计计算5.1 轴的材料和热处理的选择由机械零件设计手册中的图表查得选45号钢，调质处理，HB217255=650MPa =360MPa =280MPa5.2 轴几何尺寸的设计计算 5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径1、两齿轮轴的参数由上面的表1可知两齿轮轴上的输出

11、参数为：高速轴上n=473.33 r/min，P=1.968 kW，T=39.71 Nm；低速轴上n=122 r/min，P=1.8899 kW，T=147.95 Nm。2、初步确定轴的最小直径轴的最小直径有dC(P/n）由课本中表14-2和结合所选的材料确定C=112，则d112(1.968 / 473.33) mm = 18.9 mmd112(1.8899 / 122) mm = 29.29 mm5.2.2 轴的结构设计根据轴上零件的定位、装拆方便的需要，同时考虑到强度的原则，主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。3、轴上零件的定位由于齿轮的定位采用圆头普通平键单键连接，并且大齿轮轴上还得通过单键

12、来连接联轴器，小齿轮轴上还得通过单键来连接大带轮，所以对于最小直径有d18.9+18.95% mm = 19.85 mmd29.29 +29.295% mm =30.75 mm由课本中表10-9，d= 19.85mm，选取b=6，h=6，L=15；因为d=30.75mm，所以选取b=10，h=8，L=25。第六章 轴承、键和联轴器的选择6.1 轴承的选择及校核1、确定轴承初步确定轴承为滚动轴承，由于轴承只承受径向力的作用，故选用深沟球轴承。由课程设计书中表6-63，并参照其工作参数确定大齿轮轴上选用6010型轴承,小齿轮轴上选用6005型轴承。2、轴承的计算根据条件可知轴承的预计寿命为1630

13、010 h = 48000 h，对于轴承的当量载荷,由于只承受径向载荷，则有P=fXF已知n=473.33 r/min，n=122 r/min，由课本中表16-9可取f=1.5，由课本中表16-11及其只承受径向载荷可知X=1，由前面计算的作用在齿轮上的力的结果可知作用在轴上的径向载荷F有F=0.553 NF=0.582 N则有P=1.510.553 N=0.8295 NP=1.510.582 N=0.873 N对于轴承的寿命，由于为深沟球轴承，所以=3，有L=10C/(60nP) h查课本中附表1可知C=22.0，C=10.0则有L=.4L=.6由于L48000 h ，L48000 h，满足

14、预期寿命，所以该设计合理。6.2联轴器的选择联轴器的计算转矩T=KT查课本中表17-1，由于转矩变化较小，所以取K=1.5，则T=1.5147.95 Nm=221.93 Nm由n=122 r/min，d= 30.75 mm，查课程设计书中表6-102，选用KL5型尼龙滑块联轴器，其公称转矩为280 Nm，联轴器的孔径d=32 mm，轴孔长度L=60 mm。6.3键连接的验算平键连接的挤压强度条件为=4T/(dhl)确定上式中的参数有T=39.71Nm，T=147.95Nm，由之前的设计可取小齿轮上的轴的直径d=30 mm， L=25，h=8，b=10，大齿轮的轴上的直径d=60mm，L=55，

15、h=11，b=18，对于l有l=L-b=25-10=15l=L-b=55-18=37则对于有=4T/(dhl) =439.7110/(30815) =44.17=4T/(dhl) =4147.9510/(601137)=24.23由所选的材料极其所受载荷性质可知=100120，由，可知，均符合要求，所以该设计合理。第七章 减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸7.1 润滑的选择确定 7.1.1润滑方式 1.齿轮V=1.212 m/s 应用喷油润滑，但考虑成本及需要，选用浸油润滑2.轴承采用润滑脂润滑 7.1.2润滑油牌号及用量1.齿轮润滑选用150号机械油，最低最高油面距1020

16、mm需油量为1.5L左右2.轴承润滑选用2L3型润滑脂，用油量为轴承间隙的1/31/2为宜7.2密封形式 1.箱座与箱盖凸缘接合面的密封选用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法2.观察孔和油孔等处接合面的密封在观察孔或螺塞与机体之间加石棉橡胶纸、垫片进行密封3.轴承孔的密封闷盖和透盖用作密封与之对应的轴承外部 轴的外伸端与透盖的间隙，由于V3（m/s），故选用半粗羊毛毡加以密封4.轴承靠近机体内壁处用挡油环加以密封，防止润滑油进入轴承内部7.3减速器附件的选择确定列表说明如下：名称功用数量材料规格螺栓安装端盖12Q235M616GB 57821986螺栓安装端盖24Q235M825GB 578219

17、86销定位235A640GB 1171986垫圈调整安装365Mn10GB 931987 螺母安装3M10GB 61701986油标尺测量油面高度1组合件通气器透气17.4箱体主要结构尺寸计算 箱体设计名称符号尺寸（mm）机座壁厚9机盖壁厚19机座凸缘厚度b13机盖凸缘厚度b113机座底凸缘厚度b222地脚螺钉直径df22地脚螺钉数目n4轴承旁联结螺栓直径d116机盖与机座联接螺栓直径d212联轴器螺栓d2的间距 l 150轴承端盖螺钉直径d38窥视孔盖螺钉直径d46定位销直径d8df，d1, d2至外机壁距离C126, 22, 16df， d2至凸缘边缘距离C225, 15轴承旁凸台半径R1

18、24凸台高度h 根据低速级轴承座外径确定，以便于扳手操作为准外机壁至轴承座端面距离l1 60大齿轮顶圆与内机壁距离110齿轮端面与内机壁距离2 10机盖、机座肋厚m1 ,m7， 7轴承端盖外径D2160， 160轴承端盖凸缘厚度t 8轴承旁联接螺栓距离s尽量靠近，以Md1和Md2互不干涉为准，一般s=D2第八章 总结通过本次毕业设计，使自己对所学的各门课程进一步加深了理解，对于各方面知识之间的联系有了实际的体会。同时也深深感到自己初步掌握的知识与实际需要还有很大的距离，在今后还需要继续学习和实践。本设计由于时间紧张，在设计中肯定会有许多欠缺，若想把它变成实际产品的话还需要反复的考虑和探讨。但作为一次练习，确实给我们带来了很大的收获，设计涉及到机械、电气等多方面的内容，通过设计计算、认证、画图，提高了我对机械结构设计、控制系统设计及步进电动机的选用等方面的认识和应用能力。总之，本次设计让我受益非浅，各方面的能力得到了一定的提高。