带式输送机-设计计算说明书模板
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PW FV ( Kw) 1000
总效率η总=η带×η4 轴承×η2 齿轮×η联轴器×η滚筒 查表 9.1 可得[4]： η带 =0.96， η轴承=0.98， η齿轮=0.97， η联轴器=0.99，η滚筒=0.95 则 η = 0.78
4
电动机所需的功率： Pd = Pw/η= 3．确定电动机转速 计算滚筒工作转速： n 筒=60×1000V/πD =60×1000×0.5/3.14×400 =24r/min 按手册 P7 表 1 推荐的传动比合理范围， 取圆柱齿轮传动二级级减速器传动 比范围 I’a=8~40。 取 V 带传动比 I’1=2~4， 则总传动比理时范围为 I’a=6~24。 故电动机转速的可选范围为 n’d=I’a×n 筒=（16~160）×24=384~3840r/min 符合这一范围的同步转速有？、1000、1500、？r/min。 根据容量和转速， 由有关手册查出有三种适用的电动机型号： 因此有三种传 支比方案：如指导书 P15 页第一表。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、 价格和带传动、减速器的传动比，由有关手册查出适用的电动机型号。 （建议： 在考虑保证减速器传动比 i 减>14 时，来确定电机同步转速） 。最终则选 n= ？ r/min 。 4.确定电动机型号 根据所需效率、转速，由《机械设计手册 》或指导书 选定电动机： ？ 型号（Y 系列） 数据如下: 额定功率 P：3 kw (额定功率应大于计算功率) 满载转速：nm = 960 r/min （nm—电动机满载转速） 同步转速： 1000 r/min 电动机轴径: ？ mm 2.24 KW
3
6． 绘制中间轴及中间轴大齿轮零件工作图，2 号图 2 张。（注：当中间轴 为齿轮轴时，可仅绘一张中间轴零件工作图即可）； 7．编写课程设计说明书 1 份。
4．传动装置部分简图
1—电动机；2—带传动；3—圆柱直齿轮减速器； 4—联轴器；5—滚筒；6—输送带
二、电动机的选择
1．电动机类型的选择 按已知工作要求和条件选用 Y 系列一般用途的全封闭自扇冷式笼型三相 异步电动。 2． 确定电动机输出功率 Pd 电动机所需的输出功率 Pd=Pw/η 其中：Pw----工作机的输入功率 η---由电动机至工作机的传动总效率 工作机的输入功率：
5
（1） （2）
建议取： 则： i 高=5.29
i 高——高速级传动比 i 低——低速级传动比 i 高=（1.3～1.5)i 低 i 减= （1.3～1.5) i2 低 i 低=3.78
四、传动装置的运动和动力参数的计算
（注意：这部分计算希望大家根据实际修改公式及表格）
1．计算各轴的转速 Ⅰ轴（高速级小齿轮轴） ：nⅠ=nm/i 带= 480 r/min Ⅱ轴（中间轴） ：nⅡ= nⅠ/ i 高= 90.74 r/min Ⅲ轴（低速级大齿轮轴） ：nⅢ=nⅡ/i 低= 24 r/min Ⅳ轴（与Ⅲ轴通过联轴器相连的轴）: nW= nⅢ= 24 r/min 2．计算各轴的输入功率和输出功率 Ⅰ轴： PⅠ入=Pd·η带=2.24×0.96 = 2.15 kw PⅠ出= PⅠ入·η轴承= 2.15×0.99 = ？ kw Ⅱ轴： PⅡ入= PⅠ出·η齿轮 = ？×0.98 = 2.1 kw PⅡ出= PⅡ入·η轴承 = 2.08×0.99 = ？ kw Ⅲ轴： PⅢ入= PⅡ出·η齿轮 = ？×0.98 = ？ kw PⅢ出= PⅢ入·η轴承 = ？×0.99 = ？ kw Ⅳ轴: PⅣ入= PⅢ出·η联轴器 = ？×0.99 = ？ kw PW=PⅣ出= ？×0.99 = ？ kw 3.计算各轴的输入转矩和输出转矩 公式: T=9.55×106×P/n (N·mm) 6 Ⅰ轴： TⅠ入=9.55×10 ×PⅠ入/ nⅠ= ？ (N·mm) TⅠ出=9.55×106×PⅠ出/ nⅠ= ？ (N·mm) Ⅱ轴： TⅡ入=9.55×106×PⅡ入/ nⅡ= ？ (N·mm) TⅡ出=9.55×106×PⅡ出/ nⅡ= ？ (N·mm) Ⅲ轴： TⅢ入=9.55×106×PⅢ入/ nⅢ= ？ (N·mm) TⅢ出=9.55×106×PⅢ出/ nⅢ= ？ (N·mm) Ⅳ轴： TⅣ入=9.55×106×PⅣ入/ nⅢ= ？ (N·mm) 6 TW=TⅣ出=9.55×10 ×PⅣ出/ nⅢ= ？ (N·mm) 将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表：
轴名 电机轴 Ⅰ轴 Ⅱ轴 功率 P（kw） 输入 3 输出 2.24 转矩 T （N·mm） 输入 输出 转速 n（r/min） 传动比 i 效率η
6
Ⅲ轴
Ⅳ轴
五、传动零件的设计计算 1.皮带轮传动的设计计算
4.1 带轮设计要求
小带轮和电机相连接，大带轮和减速器的输入轴相连，可知带轮的输入功率
Pd 2.24kW ，小带轮的转速 n m 960r/min ，传动比 i1 2 ，双班制。
14305b242mm小齿轮选40gr调质大齿轮选45钢调质7?低速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算功率208kw小齿轮转速nl9074i378工作寿命52560h材料选择由表101选择小齿轮材料为40gr调质齿烦硬度280hbs齿轮材料为45钢调质齿面硬度240hbs选小齿轮齿数zl26大齿轮z2izl99初选螺旋角314压力角a20odl二?按齿面接触疲劳强度设计由式1024试算小齿轮分度圆直径
d d2 id d1 2 125mm 250 mm
根据机械设计[2]表 8-9 圆整为 250mm。 4.确定 V 带的中心距 a 和基准长度 Ld （1）根据机械设计[2] 式（8-20） ，初定中心距 a 0 500mm ;
7
（2）由机械设计[2]式（8-22）计算带所需的基准长度
a a0
Ld Ld0 1550 1596.7 (500 )mm 434.7mm 2 2
中心距的变化范围 435-546 5.验算小带轮上的包角 1
1 180 (d d2 d d1 )
6.计算带的根数 z
57.3
a
180 (250 125)
Ld0 2a0
( d d d1 ) 2 ( d d1 d d2 ) d2 2 4 a0
[2 500
(250 125)2 (250 125) ]mm 1596.7mm 2 4 500
由机械设计[2]表 8-2 选带的基准长度 Ld 1550mm 。 （3）按机械设计[2]式（8-23）计算实际中心距 a 。
2．设计题目：带式输送机传动装置的设计 已知条件：每日两班制工作，传动不逆转，有轻微冲击，输送带速度允许 误差为±5%。带式输送机已知条件如下：
组别 2 滚筒直径 D(mm) 300 输送带带速 V(m/s) 0.5 输送带从动轴的扭矩 T(N.m) 750 寿命 (年) 8
3.设计任务 1．选择（由教师指定）一种方案，进行传动系统设计； 2．确定电动机的功率与转速，分配各级传动的传动比，并进行运动及动力 参数计算； 3．进行传动零部件的强度计算，确定其主要参数； 4．对齿轮减速器进行结构设计，并绘制减速器装配图（零号图 1 张），减 速器装配图俯视图手绘草图（2 号图 1 张）； 5． 校核中间轴的强度、轴承寿命、键强度；
三、传动装置的总传动比和分配各级传动比
1．传动装置的总传动比 i 总= nm/ nw =960 / 24 = 40 nw——工作机分配轴转速 2．分配各级传动比 V 带传动比 i 带=2~4，取 V 带传动比 i 带=2 ∵i 总=i 减×i 带 ∴i 减=i 总/i 带 =40/2=20 （3）减速器传动比分配原则：各级传动尺寸协调，承载能力接近，两个大齿 轮直径接近以便润滑（浸油深度） 。 i 减=i 高*i 低
[2]
表 8-6 的 K α 0.96 ，表 8-2 的 K L 1.03 ，于是
Pr (Pr P0 ) K α K L (1.37 0.11) 0.96 0.98 1.39kW
（2）计算 V 带的根数 z
z
取 2 根。
Pca 2.46 1.77 Pr 1.39
4.2 带轮设计计算
1.确定输入功率 Pca 查机械设计[2]表 8-7 得工作情况系数 K A 1.1 ，故
Pca K A 1.1 2.24kW 2.46kW
2.选择 V 带带型 根据 Pca 、 nm 由机械设计[2]图 8-11 选用 A 型 3.确定带轮的基准直径 d d1 并验算带速 v （1）初选小带轮的基准直径 d d1 。由机械设计 [2] 表 8-6 和 8-8 ，取小带轮的基准直径
8.计算压轴力
8
(Fp )min 2z(F0 )min sin
1 163.4 2 2 161.14 sin N 637.80N 2 2
4.3 带轮设计参数汇总
表 4-1 带轮数据汇总 带轮 小带轮 大带轮 分度圆直径 / mm 125 250 带型 A 带数 2 中心距/mm 500 基准长度 /mm 1550
2
一、 课程设计的任务
1．设计目的 课程设计是机械设计课程重要的教学环节，是培养学生机械设计能力的技 术基础课。课程设计的主要目的是： (1)通过课程设计使学生综合运用机械设计课程及有关先修课程的知识， 起到 巩固、深化、融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的作用，树立正确的设计 思想。 (2)通过课程设计的实践，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生 掌握机械零件、机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤。 (3)提高学生的有关设计能力，如计算能力、绘图能力以及计算机辅助设计 (CAD)能力等，使学生熟悉设计资料(手册、图册等)的使用，掌握经验估算等机 械设计的基本技能。
机械设计课程设计
设计计算说明书
设计题目：带式输送机传动装置设计 设 计 者： 学 号： 专业班级： 指导教师： 完成日期： BBB CCC 机械 X X X X 班 余庆玲 2016 年 月 日
北京交通大学海滨学院
1
目
录
（注意：目录插入，最终自动生成如下目录，字体，五号宋体，行距 1.5 倍）
一 课程设计的任务……………………………………………………？ 二 电动机的选择………………………………………………………？ 三 传动装置的总传动比和分配各级传动比…………………………？ 四 传动装置的运动和动力参数的计算……………………………… 五 传动零件的设计计算……………………………………………… 六 轴的设计计算…………………………………………………… 七 滚动轴承的选择和计算…………………………………………… 八 键连接的选择和计算……………………………………………… 九 联轴器的选择……………………………………………………… 十 减速器箱体的结构设计…………………………………………… 十一 润滑和密封的选择………………………………………………… 十二 设计总结………………………………………………………… 十三 参考资料…………………………………………………………
57.3 163.4 120 500
（1）计算单根 V 带的额定功率 Pr 。 由 d d1 125 mm 和 n1 960r/min ， 查 机 械 设 计 [2] 表 8-4 的 P0 1.37kW 。 根 据
n1 960r/min ，i1 2 和 A 型带，查机械设计[2]表 8-5 得 P0 0.11kW 。查机械设计
7.计算单根 V 带的初拉力的最小值 ( F0 ) min 由机械设计[2]表 8-3 的 A 型带的单位长度质量 q 0.1kg/m 所以
(F0 )min 500
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(2.5 Kα )Pca (2.5 0.96) 2.46 qv 2 [500 0.105 6.282 ]N 161.14N Kαzv 0.96 2 6.28
d d1 125mm 。
（2）验算带速 v 。按机械设计[2]式（8-13）验算带的速度
v
d d1n1 125 960 m/s 6.28m/s 60 1000 60 1000
因为 5m/s v 30 m/s ，故带速合适。 （3）计算大带轮的基准直径。根据机械设计[2]式（8-15a） ，计算大带轮的基准直径 d d2
总效率η总=η带×η4 轴承×η2 齿轮×η联轴器×η滚筒 查表 9.1 可得[4]： η带 =0.96， η轴承=0.98， η齿轮=0.97， η联轴器=0.99，η滚筒=0.95 则 η = 0.78
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电动机所需的功率： Pd = Pw/η= 3．确定电动机转速 计算滚筒工作转速： n 筒=60×1000V/πD =60×1000×0.5/3.14×400 =24r/min 按手册 P7 表 1 推荐的传动比合理范围， 取圆柱齿轮传动二级级减速器传动 比范围 I’a=8~40。 取 V 带传动比 I’1=2~4， 则总传动比理时范围为 I’a=6~24。 故电动机转速的可选范围为 n’d=I’a×n 筒=（16~160）×24=384~3840r/min 符合这一范围的同步转速有？、1000、1500、？r/min。 根据容量和转速， 由有关手册查出有三种适用的电动机型号： 因此有三种传 支比方案：如指导书 P15 页第一表。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、 价格和带传动、减速器的传动比，由有关手册查出适用的电动机型号。 （建议： 在考虑保证减速器传动比 i 减>14 时，来确定电机同步转速） 。最终则选 n= ？ r/min 。 4.确定电动机型号 根据所需效率、转速，由《机械设计手册 》或指导书 选定电动机： ？ 型号（Y 系列） 数据如下: 额定功率 P：3 kw (额定功率应大于计算功率) 满载转速：nm = 960 r/min （nm—电动机满载转速） 同步转速： 1000 r/min 电动机轴径: ？ mm 2.24 KW
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6． 绘制中间轴及中间轴大齿轮零件工作图，2 号图 2 张。（注：当中间轴 为齿轮轴时，可仅绘一张中间轴零件工作图即可）； 7．编写课程设计说明书 1 份。
4．传动装置部分简图
1—电动机；2—带传动；3—圆柱直齿轮减速器； 4—联轴器；5—滚筒；6—输送带
二、电动机的选择
1．电动机类型的选择 按已知工作要求和条件选用 Y 系列一般用途的全封闭自扇冷式笼型三相 异步电动。 2． 确定电动机输出功率 Pd 电动机所需的输出功率 Pd=Pw/η 其中：Pw----工作机的输入功率 η---由电动机至工作机的传动总效率 工作机的输入功率：
5
（1） （2）
建议取： 则： i 高=5.29
i 高——高速级传动比 i 低——低速级传动比 i 高=（1.3～1.5)i 低 i 减= （1.3～1.5) i2 低 i 低=3.78
四、传动装置的运动和动力参数的计算
（注意：这部分计算希望大家根据实际修改公式及表格）
1．计算各轴的转速 Ⅰ轴（高速级小齿轮轴） ：nⅠ=nm/i 带= 480 r/min Ⅱ轴（中间轴） ：nⅡ= nⅠ/ i 高= 90.74 r/min Ⅲ轴（低速级大齿轮轴） ：nⅢ=nⅡ/i 低= 24 r/min Ⅳ轴（与Ⅲ轴通过联轴器相连的轴）: nW= nⅢ= 24 r/min 2．计算各轴的输入功率和输出功率 Ⅰ轴： PⅠ入=Pd·η带=2.24×0.96 = 2.15 kw PⅠ出= PⅠ入·η轴承= 2.15×0.99 = ？ kw Ⅱ轴： PⅡ入= PⅠ出·η齿轮 = ？×0.98 = 2.1 kw PⅡ出= PⅡ入·η轴承 = 2.08×0.99 = ？ kw Ⅲ轴： PⅢ入= PⅡ出·η齿轮 = ？×0.98 = ？ kw PⅢ出= PⅢ入·η轴承 = ？×0.99 = ？ kw Ⅳ轴: PⅣ入= PⅢ出·η联轴器 = ？×0.99 = ？ kw PW=PⅣ出= ？×0.99 = ？ kw 3.计算各轴的输入转矩和输出转矩 公式: T=9.55×106×P/n (N·mm) 6 Ⅰ轴： TⅠ入=9.55×10 ×PⅠ入/ nⅠ= ？ (N·mm) TⅠ出=9.55×106×PⅠ出/ nⅠ= ？ (N·mm) Ⅱ轴： TⅡ入=9.55×106×PⅡ入/ nⅡ= ？ (N·mm) TⅡ出=9.55×106×PⅡ出/ nⅡ= ？ (N·mm) Ⅲ轴： TⅢ入=9.55×106×PⅢ入/ nⅢ= ？ (N·mm) TⅢ出=9.55×106×PⅢ出/ nⅢ= ？ (N·mm) Ⅳ轴： TⅣ入=9.55×106×PⅣ入/ nⅢ= ？ (N·mm) 6 TW=TⅣ出=9.55×10 ×PⅣ出/ nⅢ= ？ (N·mm) 将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表：
轴名 电机轴 Ⅰ轴 Ⅱ轴 功率 P（kw） 输入 3 输出 2.24 转矩 T （N·mm） 输入 输出 转速 n（r/min） 传动比 i 效率η
6
Ⅲ轴
Ⅳ轴
五、传动零件的设计计算 1.皮带轮传动的设计计算
4.1 带轮设计要求
小带轮和电机相连接，大带轮和减速器的输入轴相连，可知带轮的输入功率
Pd 2.24kW ，小带轮的转速 n m 960r/min ，传动比 i1 2 ，双班制。
14305b242mm小齿轮选40gr调质大齿轮选45钢调质7?低速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算功率208kw小齿轮转速nl9074i378工作寿命52560h材料选择由表101选择小齿轮材料为40gr调质齿烦硬度280hbs齿轮材料为45钢调质齿面硬度240hbs选小齿轮齿数zl26大齿轮z2izl99初选螺旋角314压力角a20odl二?按齿面接触疲劳强度设计由式1024试算小齿轮分度圆直径
d d2 id d1 2 125mm 250 mm
根据机械设计[2]表 8-9 圆整为 250mm。 4.确定 V 带的中心距 a 和基准长度 Ld （1）根据机械设计[2] 式（8-20） ，初定中心距 a 0 500mm ;
7
（2）由机械设计[2]式（8-22）计算带所需的基准长度
a a0
Ld Ld0 1550 1596.7 (500 )mm 434.7mm 2 2
中心距的变化范围 435-546 5.验算小带轮上的包角 1
1 180 (d d2 d d1 )
6.计算带的根数 z
57.3
a
180 (250 125)
Ld0 2a0
( d d d1 ) 2 ( d d1 d d2 ) d2 2 4 a0
[2 500
(250 125)2 (250 125) ]mm 1596.7mm 2 4 500
由机械设计[2]表 8-2 选带的基准长度 Ld 1550mm 。 （3）按机械设计[2]式（8-23）计算实际中心距 a 。
2．设计题目：带式输送机传动装置的设计 已知条件：每日两班制工作，传动不逆转，有轻微冲击，输送带速度允许 误差为±5%。带式输送机已知条件如下：
组别 2 滚筒直径 D(mm) 300 输送带带速 V(m/s) 0.5 输送带从动轴的扭矩 T(N.m) 750 寿命 (年) 8
3.设计任务 1．选择（由教师指定）一种方案，进行传动系统设计； 2．确定电动机的功率与转速，分配各级传动的传动比，并进行运动及动力 参数计算； 3．进行传动零部件的强度计算，确定其主要参数； 4．对齿轮减速器进行结构设计，并绘制减速器装配图（零号图 1 张），减 速器装配图俯视图手绘草图（2 号图 1 张）； 5． 校核中间轴的强度、轴承寿命、键强度；
三、传动装置的总传动比和分配各级传动比
1．传动装置的总传动比 i 总= nm/ nw =960 / 24 = 40 nw——工作机分配轴转速 2．分配各级传动比 V 带传动比 i 带=2~4，取 V 带传动比 i 带=2 ∵i 总=i 减×i 带 ∴i 减=i 总/i 带 =40/2=20 （3）减速器传动比分配原则：各级传动尺寸协调，承载能力接近，两个大齿 轮直径接近以便润滑（浸油深度） 。 i 减=i 高*i 低
[2]
表 8-6 的 K α 0.96 ，表 8-2 的 K L 1.03 ，于是
Pr (Pr P0 ) K α K L (1.37 0.11) 0.96 0.98 1.39kW
（2）计算 V 带的根数 z
z
取 2 根。
Pca 2.46 1.77 Pr 1.39
4.2 带轮设计计算
1.确定输入功率 Pca 查机械设计[2]表 8-7 得工作情况系数 K A 1.1 ，故
Pca K A 1.1 2.24kW 2.46kW
2.选择 V 带带型 根据 Pca 、 nm 由机械设计[2]图 8-11 选用 A 型 3.确定带轮的基准直径 d d1 并验算带速 v （1）初选小带轮的基准直径 d d1 。由机械设计 [2] 表 8-6 和 8-8 ，取小带轮的基准直径
8.计算压轴力
8
(Fp )min 2z(F0 )min sin
1 163.4 2 2 161.14 sin N 637.80N 2 2
4.3 带轮设计参数汇总
表 4-1 带轮数据汇总 带轮 小带轮 大带轮 分度圆直径 / mm 125 250 带型 A 带数 2 中心距/mm 500 基准长度 /mm 1550
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一、 课程设计的任务
1．设计目的 课程设计是机械设计课程重要的教学环节，是培养学生机械设计能力的技 术基础课。课程设计的主要目的是： (1)通过课程设计使学生综合运用机械设计课程及有关先修课程的知识， 起到 巩固、深化、融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的作用，树立正确的设计 思想。 (2)通过课程设计的实践，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生 掌握机械零件、机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤。 (3)提高学生的有关设计能力，如计算能力、绘图能力以及计算机辅助设计 (CAD)能力等，使学生熟悉设计资料(手册、图册等)的使用，掌握经验估算等机 械设计的基本技能。
机械设计课程设计
设计计算说明书
设计题目：带式输送机传动装置设计 设 计 者： 学 号： 专业班级： 指导教师： 完成日期： BBB CCC 机械 X X X X 班 余庆玲 2016 年 月 日
北京交通大学海滨学院
1
目
录
（注意：目录插入，最终自动生成如下目录，字体，五号宋体，行距 1.5 倍）
一 课程设计的任务……………………………………………………？ 二 电动机的选择………………………………………………………？ 三 传动装置的总传动比和分配各级传动比…………………………？ 四 传动装置的运动和动力参数的计算……………………………… 五 传动零件的设计计算……………………………………………… 六 轴的设计计算…………………………………………………… 七 滚动轴承的选择和计算…………………………………………… 八 键连接的选择和计算……………………………………………… 九 联轴器的选择……………………………………………………… 十 减速器箱体的结构设计…………………………………………… 十一 润滑和密封的选择………………………………………………… 十二 设计总结………………………………………………………… 十三 参考资料…………………………………………………………
57.3 163.4 120 500
（1）计算单根 V 带的额定功率 Pr 。 由 d d1 125 mm 和 n1 960r/min ， 查 机 械 设 计 [2] 表 8-4 的 P0 1.37kW 。 根 据
n1 960r/min ，i1 2 和 A 型带，查机械设计[2]表 8-5 得 P0 0.11kW 。查机械设计
7.计算单根 V 带的初拉力的最小值 ( F0 ) min 由机械设计[2]表 8-3 的 A 型带的单位长度质量 q 0.1kg/m 所以
(F0 )min 500
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(2.5 Kα )Pca (2.5 0.96) 2.46 qv 2 [500 0.105 6.282 ]N 161.14N Kαzv 0.96 2 6.28
d d1 125mm 。
（2）验算带速 v 。按机械设计[2]式（8-13）验算带的速度
v
d d1n1 125 960 m/s 6.28m/s 60 1000 60 1000
因为 5m/s v 30 m/s ，故带速合适。 （3）计算大带轮的基准直径。根据机械设计[2]式（8-15a） ，计算大带轮的基准直径 d d2