式带运输机传动装置机械设计基础课程设计--大学毕设论文

课程设计
课程名称_机械设计基础课程设计题目名称__带式运输机传动装置学生学院__ _ 专业班级__ _ __ 学号___ ___学生姓名___ _____ 指导教师__ __
2016年月日
目录
一、课程设计内容 (3)
二、课程设计的要求与数据 (3)
三、课程设计应完成的工作 (3)
四、课程设计进程安排 (4)
五、电动机的选择 (5)
六、总传动比及其分配 (5)
七、运动及动力参数计算 (6)
八、带传动零件的设计计算 (6)
九、直齿圆柱齿轮传动的设计及计算 (8)
十、验算工作速度误差 (10)
十一、轴零件的设计及校核计算 (10)
十二、滚动轴承的选择及校核计算 (16)
十三、键联接的选择及校核计算 (17)
十四、齿轮结构设计 (18)
十五、箱体主要结构设计 (19)
十六、减速器附件的选用 (20)
十七、减速器的润滑方式、密封方式、润滑油牌号及用量 (24)
十八、其他技术说明 (24)
十九、设计总结 (25)
二十、参考文献 (25)
结果
设计任务书
一、课程设计内容
设计一用于带式运输机上的带传动与同轴式一级圆柱齿轮减速器。

（见下
图）。

设计内容应包括：传动装置的总体设计；传动零件、轴、轴承、键等的
设计计算和选择；减速器装配图和零件工作图设计；设计计算说明书的编写。

二、课程设计的要求与数据
（1）使用寿命： 8年（每年工作300日）
（2）工作条件：二班工作制，连续单向运转，工作载荷较平稳。

（3）生产批量：一般机械厂制造，小批量
（4）输送带速度容许误差为±5%；
（5）工作拉力F=3.2kN；带速v=1.4m/s；滚筒直径D=300mm。

三、课程设计应完成的工作
1、电动机的选择及运动参数的计算；
2、V带的传动设计；
3、齿轮传动的设计；
4、轴的设计；
5、轴承的选择；
6、键的选择计算；
7、轴承盖的选择
8、箱体及附件的选择
9、润滑油及润滑方式的选择；
10、绘制零件的工作图和装配图。

（1）绘制零件的工作图
①大小齿轮的零件图或者②高速轴的零件图
注：零件的工作图包括：(1)尺寸的标注；(2)公差；(3)精度；(4)技术要求
∵轴最小径处需开槽，∴.2mm 928.275.011min =⨯≥mm d ，取mm 301=d 。

mm d 4.34mm 3.4105.12min =⨯≥，根据联轴器孔径取取mm 842=d
3、高速轴的设计与校核
为方便对轴进行强度校核，在进行轴系设计时将轴承对称布置于齿轮两
侧。

（1）轴的尺寸设计
A 、确定轴各段的直径
1d ：mm d 301=。

2d ：在Ⅰ-Ⅱ轴段设计一定位轴肩，由mm h 3～1.2d )1.0～07.0(1==，考虑安装毛毡圈的标准工作内径，取mm h 5.21=，mm d 352=。

3d ：Ⅱ-Ⅲ处设置方便安装轴承的非定位轴肩，h 不用太大，又根据选取的轴承型号6208，故取mm h 2.52=,mm d 403=。

4d ：该段轴为安装齿轮处，Ⅲ段和Ⅳ段设计一非定位轴肩，取mm h 2=，mm d 444=。

5d :5d 为轴环的直径，用来定位齿轮，mm h 4.4～08.3d )1.0～07.0(4== 同时考虑齿轮轮毂倒角C=1.5mm ，取mm h 4=，mm d 525=。

6d ：一般取同一根轴两端的轴承为同型号，故mm d 406=。

B 、确定轴各段的长度
高速轴设计
mm d 301= mm d 352=
mm d 403=
mm d 444= mm d 525=
mm d 406=
mm L 761= mm L 652=
mm L 393=
mm L 364=
mm L 85= mm L 286=
4L ：该轴段与齿轮配合，齿宽mm b 661=，保证固定可靠，该轴段的长度
略短于齿轮轮毂宽，取mm L 364=。

5L ：按mm 8～64)2～5.1(h )2～5.1(===L 确定，这里取8mm
3L ：查《指导书》P140表12.2，6208轴承宽18mm ，封油盘mm L 18取封，
齿轮轮毂深出3mm ，故mm L 39318183=++=
2L ：该轴段外伸， 轴承盖宽37mm ，取近30mm 安装距离，mm L 652=
1L ：根据《指导书》P163表13.1，带轮轮毂长为：
mm f ）e （z B 879215）15（21=⨯+⨯-=+-= 为保证固定，1L 长度比带轮轮毂略短，取76mm 。

6L ：轴承宽18mm ，封油盘mm L 10封=，mm L 286=
（2）轴的弯扭复合强度校核 A 、转矩m N 79.541高•=T ，
齿轮分度圆mm d 571=
B 、圆周力：
kN N d T F -高
t 13.410
5779
.541223
1
=⨯⨯=
=
C 、径向力：
kN kN αF F n t r 50.120tan 13.4tan =⨯==
D 、受力分简图、弯矩图分析：
轴系经设计：
mm L L 63BC AC ==
查《基础》P251表14-3： 45号调质钢MPa 60][1=-σ 如左图所示： a ．轴承支反力：
kN F BY 07.22
4.132R R t AY ===
=
m
N 79.154高•=T
kN F B 0.752
1.50
2R R r Z
AZ ====
b. 截面C 的弯矩：
m N L R M AC AY CY •⨯==6007.2m N •=2.124 m N L R M AC A C •⨯==6057.0Z Z m N •=45
c ．合成弯矩：
2
Z 2Y C C C M M M +=m N •=+=
1.13145
2.12422
d ．当量弯矩：
扭切力按脉动循环变化，α=0.6 22)(T M M C e α+=22
)79.1546.0(.2.124⨯+=m N •=66.160
E 、校核危险截面C ： ][86.18044.00.166.1600.1d W 13
3-<=⨯===σσMPa Pa M M e e e ∴该轴强度足够。

4、低速轴的设计与校核
为方便对轴进行强度校核，在进行轴系设计时将轴承对称布置于齿轮两
侧。

（1）轴的尺寸设计
A 、确定轴各段的直径
1d ：mm d 481=。

2d ：在Ⅰ-Ⅱ轴段设计定位轴肩，由mm h 8.4～36.3d )
1.0～07.0(1==，考虑安装毛毡圈的标准工作内径，取mm h 5.31=，mm d 552=。

m
N M C •=2.124Y m
N M C •=45Z m N M C •=1.138 m
N M e •=66.601MPa e 86.18==σ
强度足够
低速轴设计
mm d 481= mm d 552= mm d 603=
mm d 654= mm d 755=
mm d 606=
（2）轴的弯扭复合强度校核 A 、转矩m .69N 385低•=T ，
齿轮分度圆mm d 2702= B 、圆周力：
kN N d T F -t 99.31070269
.5382232低=⨯⨯==
C 、径向力：
kN kN .αF F n t r 45.120tan 993tan =⨯== D 、受力分简图、弯矩图分析： 轴系经设计：
mm
L L 63BC AC == 查《基础》P246表14-3： 45号钢调质MPa 60][1=-σ
如左图所示： a ．轴承支反力： kN F BY 22
3.99
2R R t AY ==== kN
F B 725.02
1.45
2R R r Z AZ ==== b. 截面C 的弯矩： m N L R M AC AY CY •⨯==632
m N •=126
m N L R M AC A C •⨯==63257.0Z Z
m N •=7.45
c ．合成弯矩： 2
Z
2Y C C C M M M +=m N •=+=1347.4512622
低速轴设计
m
N 69.385低•=T m N M C •=126Y m
N M C •=.754Z m
N M C •=134m N M e •=9.493MPa e 29.8=σ
强度足够
键A 20×12×50 GB/T1096-2003， MPa P 110][=δ
P P MPa T ][1.9265
301269
.5384000hld 40004低δσ<=⨯⨯⨯==
,则强度足够，合格。

十四、齿轮结构设计
（1）高速轴齿轮选择实心齿轮，
①mm B 66= ②mm D 44= ③mm d 75= ④mmm d a 81=
(2)低速轴齿轮选择腹板式齿轮，根据《指导书》P166表13.5尺寸如下：
① mm B 60= ②mm D 65= ③mm D 5.2380= ④mm D 25.1711= ⑤mm D 625.332= ⑥mm D D 1046.13== ⑦mm d 270= ⑧mm d a 281=
⑨mm B C 183.0==
④剖分面凸缘尺寸mm c 161=，mm c 412=
11）定位销孔直径2'30.8)~7.0(d d ≈，取mm d 8'3=
12）轴承旁联接螺栓距离
mm D S 12011==，mm D S 15022== 其中，D 为轴承盖的外径
13）轴承旁凸台半径mm R 03=δ
14）轴承旁凸台高度mm h 84= 15）大齿轮顶圆到箱体内壁的距离mm 6.982.12.11=⨯=>∆δ，取
mm 101=∆
16）箱体外壁至轴承座端面距离mm c c l 25～47)01～5(211=++=，取
mm l 471=
十六、减速器附件的选用
1、窥视孔及窥视孔盖
（1）选用 在机盖顶部开有窥视孔，能看到 传动零件齿合区的位置，并有足够的空间，以便于能伸入进行操作，窥视孔有盖板，机体上开窥视孔与凸缘一块，有便于
机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封，盖板用Q235制成。

（2）具体尺寸选择
根据箱体结构窥视孔设计为mm mm 6090⨯，查《指导书》P140表14.14窥视孔盖选择mm mm 90120⨯，具体尺寸如下： ①mm 120l 1= ②mm 90b 1= ③mm 4=δ ④mm 105l 2=
窥视孔设计为mm mm 6090⨯
窥视孔盖选择
mm mm 90120⨯
⑤mm 75b 2= ⑥mm 7d = ⑦4n = ⑧mm R 5=
2、通气罩塞：
（1）选用 由于减速器运转时，机体内温度升高，气压增大，为便于排气，在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器，以便达到体内为压力平衡，选用通气罩塞。

（2）具体尺寸选择
①241M d = ②5.1482⨯=M d ③mm d 553= ④mm l 55= ⑤mm l 401= ⑥mm l 82= ⑦mm l 153= ⑧mm t 36= ⑨mm t 6.411=
3、凸缘式轴承端盖
高速轴轴承盖尺寸： 根据轴承型号6208
防油进入油尺座孔而溢出，选用杆式油标。

（2）查《指导书》P183取短油尺，具体尺寸：
mm 2.21225刻线长=== ,全长L=125mm
5、吊耳
（1）选用 在机盖上直接铸出吊钩和吊耳，用以起吊或搬运较重的物体
（2）具体尺寸
①mm d 612==δ ②d R )2.1～0.1(=，取mm R 61= ③d e )0.1～8.0(=，取mm e 61= ④mm 612b ==δ
6、螺塞及封油垫
（1）选用 放油孔位于油池最底处，并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔处的机体外壁应凸起一块，由机械加工成螺塞头部的支承面，并加封油垫加以密封。

（2）具体尺寸
①''2
1G d = ②mm D 30= ③mm D 4.251= ④mm S 22= ⑤mm h 13=
⑥mm L 15= ⑦mm b 4= ⑧mm b 41= ⑨mm C 5.0= ⑩mm d 181=
十七、减速器的润滑方式、密封方式、润滑油牌号及用量
1、润滑方式
（1）s m s m v /12/27.1<<=，应用喷油润滑，但考虑到成本及需要选用浸油润滑；
（2）轴承采用油润滑。

2、润滑油牌号及用量 （1）齿轮润滑选用L-AN15全损耗系统用油（GB443—1989），箱体储油面积
=⨯=5.41682S 341532mm ，最低油面距（大齿轮）40mm ，大齿轮浸油深度mm m h 155==，计算得需用油2.3L 左右；
（2）轴承润滑选用钙基润滑脂L-XAAMHA1（GB /T491—1987），用油量为轴承间隙的1/3-1/2为宜。

3、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，轴的外端与
透盖间的间隙，由于s m v /3=<，故选用半粗羊毛毡加以密封； （4）轴承靠近机体内部壁处用挡油环加以密封，防止润滑油进入轴承内部。

十八、其他技术说明
1.装配前，滚动轴承用汽油清洗，其他零件用没有清洗，箱体内不允许有任何杂物存在，箱体内壁涂耐油油漆
齿轮润滑选用
L-AN15全损耗
系统用油
（GB443—1989）
轴承润滑选用
钙基润滑脂L-XAAMHA1（GB
/T491—1987）。