机械设计课程设计__带式运输机

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机械设计课程设计

计算说明书

设计题目带式运输机传动装置

目录

一课程设计任务书 2

二设计要求2

三设计步骤2

1. 传动装置总体设计方案 3

2. 电动机的选择 4

3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5

4. 计算传动装置的运动和动力参数 6

5. 设计V带和带轮7

6. 齿轮的设计9

7. 滚动轴承和传动轴的设计14

8. 键联接设计28

9. 箱体结构的设计29

10.润滑密封设计31

11.联轴器设计32

四设计小结32

五参考资料32

111

一课程设计任务书

课程设计题目：

设计带式运输机传动装置（简图如下）

1——V带传动

2——运输带

3——一级圆柱齿轮减速器

4——联轴器

5——电动机

6——卷筒

2、电动机的选择1）选择电动机的类型2）选择电动机的容量1）减速器为二级同轴式圆柱齿轮减速器。

3) 方案简图如上图

4）该方案的优缺点：该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动

能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这

种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器部分一级圆

柱齿轮减速，这是一级减速器中应用最广泛的一种。原动机部分为Y系列三相交流异

步电动机。总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，

此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。

2、电动机的选择

1）选择电动机的类型

kw

P

w

04

.2

=

86

.0

=

∑

η

用腹板式结构为宜。其他有关尺寸按《机械设计》图10-39荐用的结构尺寸设计，并绘制大齿轮零件图如下。

其次考虑小齿轮，由于小齿轮齿顶圆直径较小，若采用齿轮结构，不宜与轴进行安装，故采用齿轮轴结构，其零件图见滚动轴承和传动轴的设计部分。

7. 滚动轴承和传动轴的设计

(一).轴的设计

Ⅰ.输出轴上的功率I I I P 、转速I I I n 和转矩I I I T

由上可知kw P 16.2=I I I ，min 120r n =I I I ，mm N T ⋅⨯=I I I 5

1072.1

Ⅱ.求作用在齿轮上的力

因已知低速大齿轮的分度圆直径

mm mz d 18693222=⨯==

454.1=K

m

d t 84.48= mm m 04.2=

而 N d T F t 5.184922

==

I I I

N F F t r 1.673cos tan ==β

α

0=a F

Ⅲ.初步确定轴的最小直径

材料为45钢，正火处理。根据《机械设计》表15-3，取1100=A ，于是

mm n P A d 8.283

0'

min ==I I I

I I I ，由于键槽的影响，故mm d d 7.2903.1'

min min == 输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径I I -I d 。为了使所选的轴直径I I

-I d 与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。

联轴器的计算转矩I I I =T K T A ca ，查《机械设计》表14-1，取5.1=A K ，则：

mm N T K T A ca ⋅==I I I 258000

按照计算转矩ca T 应小于联轴器公称转矩的条件，查手册，选用HL2型弹性柱销联轴器，

其公称转矩为 mm N ⋅345000。半联轴器的孔径 mm d 30=I ，故取mm d 30=I I -I ，

半联轴器长度mm L 82=，半联轴器与轴配合的毂孔长度mm L 60=I

Ⅳ.轴的结构设计

(1).根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度

41.1=K

总弯矩 mm N M ⋅=452701 ，mm N M ⋅=452702

扭矩T mm N T ⋅=172000

N F t 5.1849=

N

F r 1.673=0=a F

mm d 8.28min =

Ⅵ.按弯扭合成应力校核轴的强度

进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面C ）的强度。根据上表数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取6.0=α，轴的计算应力

MPa W

T M ca 21.15)(2

21=+=

ασ

前已选定轴的材料为45钢，正火处理，由《机械设计》表15-1查得MPa 55][1=-σ 因此][1-<σσca ，故安全。 Ⅶ.精确校核轴的疲劳强度

mm d 30=I I -I

(二).齿轮轴的设计

Ⅰ.输出轴上的功率I I P 、转速I I n 和转矩I I T

由上可知kw P 25.2=I I ，min 444r n =I I ，mm N T ⋅⨯=I I 4

1084.4

Ⅱ.求作用在齿轮上的力

因已知低速大齿轮的分度圆直径 mm mz d 5025211=⨯== 而 N d T F t 193621

==

I I

N F F t

r 6.704cos tan ==β

α

0=a F

Ⅲ.初步确定轴的最小直径