.
机械设计课程设计说明书 设计题目 带式运输机传动装置的设计 年级 设计者 指导教师 ..
机械工程学院 院（系） 农业机械化及自动化 专业 2010 年 月 日 宁 夏 大 学 目录
1传动方案的分析论证 .................................................................................................................... 4
1.1传动装置的组成 ................................................................................................................. 4 1.2传动装置的特点 ................................................................................................................. 4 1.3 确定传动方案 .................................................................................................................... 4 1.4 传动方案的分析 ................................................................................................................ 4 2.电动机的选择 ................................................................................................................................ 4
2.1选择电动机的类型 ............................................................................................................. 4 2.2选择电动机的功率 ............................................................................................................. 4 2.3确定电动机的转速 ............................................................................................................. 5 3.传动比的计算及分配 .................................................................................................................... 5
3.1总传动比 ............................................................................................................................. 5 3.2分配传动比 ......................................................................................................................... 5 4.传动装置运动及动力参数计算 .................................................................................................... 6
4.1各轴的转速 ......................................................................................................................... 6 4.2各轴的功率 ......................................................................................................................... 6 4.3各轴的转矩 ......................................................................................................................... 6 5.减速器的外传动件的设计 ............................................................................................................ 7
5.1选择V带型号 .................................................................................................................... 7 5.2确定带轮基准直径 ............................................................................................................. 7 5.3验算带的速度 ..................................................................................................................... 7 5.4确定中心距和V带长度 .................................................................................................... 7 5.5验算小带轮包角 ............................................................................................................. 8 5.6确定V带根数 .................................................................................................................... 8 5.7计算初拉力 ......................................................................................................................... 8 5.8计算作用在轴上的压力 ..................................................................................................... 8 5.9带轮结构设计 ..................................................................................................................... 8 6.高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算 .............................................................................................. 9
6.1 选择材料、热处理方式和公差等级 ................................................................................ 9 6.2 初步计算传动的主要尺寸 ................................................................................................ 9 6.3 确定传动尺寸 ................................................................................................................ 10 6.4 校核齿根弯曲疲劳强度 .................................................................................................. 12 6.5计算齿轮传动其他几何尺寸 ........................................................................................... 13 7.低速级直齿圆柱齿轮的设计计算 .............................................................................................. 14
7.1选择齿轮的材料 ............................................................................................................... 14 7.2确定齿轮许用应力 ........................................................................................................... 14 7.3计算小齿轮分度圆直径 ................................................................................................... 15 7.4验算接触应力 ................................................................................................................... 15 7.5验算弯曲应力 ................................................................................................................. 16 7.6计算齿轮传动的其他尺寸 ............................................................................................... 16 7.7齿轮作用力的计算 ........................................................................................................... 17 8中间轴的设计计算 ...................................................................................................................... 17
8.1已知条件 ........................................................................................................................... 17
1
8.2选择轴的材料 ................................................................................................................... 18 8.3初算轴径 ........................................................................................................................... 18 8.4结构设计 ........................................................................................................................... 18 8.5键连接 ............................................................................................................................... 20 8.6轴的受力分析 ................................................................................................................... 20 8.7校核轴的强度 ................................................................................................................... 22 8.8校核键连接的强度 ........................................................................................................... 22 8.9校核轴承寿命 ................................................................................................................... 22 9.高速轴的设计与计算 .................................................................................................................. 23
9.1已知条件 ........................................................................................................................... 23 9.2选择轴的材料 ................................................................................................................... 23 9.3初算最小轴径 ................................................................................................................... 23 9.4结构设计 ........................................................................................................................... 24 9.5键连接 ............................................................................................................................... 26 9.6轴的受力分析 ................................................................................................................... 26 9.7校核轴的强度 ................................................................................................................... 28 9.8校核键连接的强度 ........................................................................................................... 29 9.9校核轴承寿命 ................................................................................................................... 29 10.低速轴的设计与计算 ................................................................................................................ 30
10.1已知条件 ......................................................................................................................... 30 10.2选择轴的材料 ................................................................................................................. 30 10.3初算轴径 ......................................................................................................................... 30 10.4结构设计 ......................................................................................................................... 30 10.5键连接 ............................................................................................................................. 32 10.6轴的受力分析 ................................................................................................................. 32 10.7校核轴的强度 ................................................................................................................. 34 10.8校核键连接的强度 ......................................................................................................... 34 10.9校核轴承寿命 ................................................................................................................. 35 11 润滑油与减速器附件的设计选择 ........................................................................................... 35
11.1润滑油的选择 ................................................................................................................ 35 11.2油面指示装置 ................................................................................................................ 35 11.3视孔盖 ............................................................................................................................ 36 11.4通气器 ............................................................................................................................ 36 11.5放油孔及螺塞 ................................................................................................................ 36 11.6起吊装置 ........................................................................................................................ 36 11.7起盖螺钉 ........................................................................................................................ 36 11.8定位销 ............................................................................................................................ 36 12箱体结构设计 ............................................................................................................................ 37 13设计小结 .................................................................................................................................... 38 14参考文献 .................................................................................................................................... 38 附：装配图与零件图
2
设计任务
带式运输机传动装置的设计。 已知条件：
1．运输带工作拉力F = 2 kN； 2．运输带工作速度v = 1.1 m/s； 3．滚筒直径D = 300 mm；
4．滚筒效率ηj=0.96（包括滚筒与轴承的效率损失）； 5．工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳； 6．使用折旧期：8年；
7．工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35℃； 8．动力来源：电力，三相交流，电压380/220V；
9．检修间隔期：4年一次大修，2年一次中修，半年一次小修；10．制造条件与生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 D F v 动力及传动装置 图1
3
设计计算及说明 结果 1.传动方案的分析论证 机器通常是由原动机、传动装置和工作机三部分组成。其中传动装置是将 原动机的运动和动力传递给工作机的中间装置。它通常具备减速（或增速）、 改变运动形式或运动方向以及将动力和运动进行传递与分配的作用。 1.1传动装置的组成： 传动装置由电机、减速器、工作机组成。 1.2传动装置的特点： 齿轮相对于轴承的位置不对称，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大 的刚度。 1.3 确定传动方案： 合理的传动方案首先应满足工作机的性能要求，还要与工作条件相适应。 同时，还要求工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、使用维护方便、 工艺性和经济性好。若要同时满足上述各方面要求是比较困难的。因此，要 分清主次，首先满足重要要求，同时要分析比较多种传动方案，选择其中既 能保证重点，又能兼顾其他要求的合理传动方案作为最终确定的传动方案。 初步确定传动系统总体方案为二级展开式圆柱齿轮减速器，设计图如下： Iη2 η3 IIη1η5 Pw PdIII η4IV 图一：传动系统总体方案设计图 1.4 传动方案的分析： 结构简单，采用Ｖ带传动与齿轮传动组合，即可满足传动比要求，同时由 于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，成本低， 使用维护方便。 2.电动机的选择 2.1选择电动机的类型 根据用途选用Y（IP44）系列一般用途的全封闭式自冷式三相异步电动机 2.2选择电动机的功率 由已知条件可知，传送带所需的拉力F=2KN，传输带工作速度 v=1.1 m/s，F=2000N 故 4
带式运输机传动装置的课程设计
