机械设计基础课程设计

机械设计基础

课程设计计算说明书设计题目：设计带式输送机中的传动装置

专业年级：电气工程系15级

学号： 11111111111

学生姓名：宋

指导教师：

机械工程系

完成时间 2017年 7 月 7 日

机械设计基础课程设计任务书

学生姓名：学号：11111111111111 专业：电气工程系任务起止时间：2017年 7 月 3 日至 2017年 7 月 7 日

设计题目：设计带式输送机中的传动装置

一、传动方案如图1所示：

1—电动机；2—V带传动； 3—单级圆柱齿轮减速器

4—联轴器；5—带式输送机；6—鼓轮；7—滚动轴承

图1 带式输送机减速装置方案图

二、原始数据

滚筒直径d /mm400

传送带运行速度v

/(m/s)

1.6运输带上牵引力F/N2100每日工作时数T /h24三、设计任务：

1.低速轴系结构图1张（A2图纸）；

2.设计说明书1份。

在1周内完成并通过答辩

目录

（一）电机的选择 (1)

（二）传动装置的运动和动力参数计算 (3)

（三）V带传动设计 (4)

（四）减速器（齿轮）参数的确定 (6)

（五）轴的结构设计及验算 (8)

（六）轴承根据 (12)

（七）联轴器的选择 (12)

（八）键连接的选择和计算 (13)

（九）心得体会 (16)

（一）电机的选择

1.选择电机的类型和结构形式： 依工作条件的要求，选择三相异步电机 封闭式结构 u=380v Y 型

2.电机容量的选择

工作机的功率P 工作机=F 牵*V 运输带/1000= 3.36 kW V 带效率： 0.96 滚动轴承效率： 0.99

齿轮传动效率（闭式）: 0.97 x 1 (对) 联轴器效率： 0.99 传动滚筒效率： 0.96 传输总效率η= 0.859

则，电机功率

η

工作机

P P =

d = 3.91 kW

3.电机转速确定

工作机主动轴转速n工作机= 76.43 r/min

V带传动比范围：2~4 一级圆柱齿轮减速器传动比范围：3~6 总传动比范围：6~24

∴电动机转速的可选范围为： 458.58 ~ 1834.32 r/min

在此范围的电机的同步转速有： 1500r/min,1000r/min,750r/min 依课程设计指导书Y系列三相异步电机技术数据（JB30 74-82）选择电机

的型号为； Y132M1-6 性能如下表：

（二）传动装置的运动和动力参数计算 所选电机满载时转速n m = 960 r/min

总传动比：i 总=工作机

n n m = 12.56

1.分配传动比及计算各轴转速

i 总=i D ×i

带传动的传动比i D = 3

一级圆柱齿轮减速器传动比i = 4.19 则高速轴I 轴转速n 1= 320r/min 则低速轴II 轴的转速n 2= 76.37r/min 2.各轴输入功率，输出功率 P 输出= P 输入，效率如前述。

则高速轴I 轴的输入功率P I = 3.75 kW ， 输出功率P I ＇= 3.71 kW ， 则低速轴II 轴的输入功率P II = 3.60 kW ， 输出功率P II ＇= 3.56 kW 。

3.各轴输入转矩:

小带轮输入转矩T d = 38.9N?m I 轴输入转矩T I = 111.9N?m II 轴输入转矩T II = 450.2N?m （三）V 带传动设计 1. 确定计算功率Pc

已知电机输出功率，依教材《机械设计基础》表 13-9 ，取K A =1.2,故Pc= 4.7kW 。 2. 选择普通V 带型号

已知Pc ，n m ，结合教材《机械设计基础》，由图 13-15 确定所使用的V 带为 A 型。

3. 确定大小带轮基准直径d1，d2。

由《机械设计基础》表 13-10取d1= 125mm ，带传动比iD 已知，则d2=iD·d1= 375mm ，取d2= 375mm

4.验算带速v =⨯=1000

601

1n d v π 6.3m/s

5.求V 带基准长度和中心距（L0，a ）

初定中心距0a =1.5（d1+d2)= 750mm ,选a0= 800mm

带长 ()0

2

1221004d -d )d (d 2

2a a L +++

=π

= 2405mm

由表 13-2 ，对 A 型带进行选用，Ld= 2480mm 则实际中心距：=+≈2

L -L a a 0

d 0 837.5mm 6.验算小带轮包角

=⨯--

=01

203.57180a

d d α 163°>120°合格。 7.求V 带根数Z

已知n 1，d 1 ，查表 13-4 ，得P 0= 1.37kW 已知传动比i D ，查表 13-6 ， 得ΔP 0= 0.11kW

已知α1，查表 13-8 得K α= 0.96 ，查表 13.2 得K L = 1.09

则V 带根数Z=

=∆+L

K K P P Pc

α)(00 3.03 ，

取 4 根 。

8.求作用在带轮上的压力FQ

由《机械设计基础》表 13-1 ，可知 A 型带每米质量q= 0.105kg/m

单根V带的拉力F

0=qv

K

Zv

Pc

+

-)1

5.2

(

500

α

2= 155N

作用在轴上的压力F

Q =2ZF

sin

2

1

α

= 1226N

（四）减速器（齿轮）参数的确定

1. 选择材料及确定许用应力

由《机械设计基础》表 11-1 得：

小齿轮用： 40MnB ，热处理方式：调质，齿面硬度为 241~286HBS

大齿轮用： ZG35SiMn ，热处理方式：调质，齿面硬度为 241~269HBS

由表 11-5 ，取安全系数SH= 1.0 ，SF= 1.25 。

则许用应力为：

[σH1]=σHlim1/SH=720MPa . [σH2]= σHlim2/SH=

615Mpa

[σF1]=σFE1/SF= 476MPa . [σF2[= σFE2/SF= 408MPa 2. 按齿面接触强度设计

设齿轮按 9 级精度制造，按齿面接触强度设计。