机械设计基础课题设计 论文

机械设计基础

课程设计说明书

设计题目：设计用于带式运输机的传动装置

学院：港航学院

专业：轮机工程

年级： A11轮机1班

指导教师：***

学生姓名：

学号： ********* 起迄日期： 2013.8.30—2013.9.8

港航学院轮机工程

目录

第一章.设计任务书 (1)

第二章.设计内容 (1)

第三章.计算传动装置的运动和动力参数 (2)

第四章.齿轮的设计 (4)

第五章.低速级齿轮设计 (8)

第六章.轴的设计 (12)

第七章.键的计算 (15)

第八章.减速器的润滑与密封 (15)

第九章.减速器箱体及附件的选择 (16)

第十章.制造、安装及使用说明 (17)

第一章. 设计任务书

1.1设计题目

带式运输机的传动装置设计

1.2传动装置原理方案设计

1.3原始数据

数据编号A15

输送机工作轴功率 P（KW）11.5

输送机工作轴转速 n（1/min）70

1.4工作条件

单向传动，载荷平稳，每天平均工作4小时，使用寿命15年试设计闭式齿轮传动机构。运输带速度允许误差为5%。

1.5设计工作量

(1)设计说明书一份

(2)速器零件工作图1张

第二章. 设计内容

2.1选择电动机的类型

按工作要求和工作条件选用Y系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构，电压380V。

2.2选择电动机的容量

工作机的有效功率:PW=Fv

F：运送带工作拉力（N） V：运输带工作速度(m/s)

2.3传动装置的总功率：

从电动机输出轴到运输带的总工作效率为:

η总=η1×η2×η3×η4×η5×η6

=0.99×0.99×0.98×0.95×0.96×0.97

=0.85

式中：刚性联轴器的效率η1=0.99

一对滚动轴承的效率η2=0.99

单机圆柱齿轮传动的效率η3=0.98

开式齿轮传动的效率η4=0.95

卷筒的传动效率η5=0.96

一对滑动轴承的效率η6=0.97

2.4电动机所需工作效率

已知输送机工作轴功率为：P=11.5KW

Pd=P/η总=11.5/0.85=13.53KW

第三章. 计算传动装置的运动和动力参数

3.1传动比的分配

已知：输送机工作轴转速n=70r/min。常用同步电机的转速为1500 r/min和1000r/min。选单级圆柱齿轮减速器传动比¡=4～5。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，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，则选n=1500r/min。

开式齿轮为避免齿轮数过多，导致尺寸过大，传动比¡<7。

结合电动机的额定功率，可选的电动机数据以及传动装置对应的传动比如下表：

3.2确定电动机型号

3.3 传动比的分配

(1)总传动比 为

w

m n n i =∑

分配传动比

I I

I ∑

=i i i

考虑润滑条件等因素，初定

04.4=I i ，3=I I i

3.4 各参数的计算

1)各轴的转速

I 轴 m in

1440r n n

m ==I

II 轴

m in /4.356r i n n ==

Ⅰ

Ⅰ

Ⅱ

III 轴 m in 118r i n n ==

I I

I I

I I I 卷筒轴

m in

118r n n w ==I I I

2)各轴的输入功率

I 轴 kw

P P

d 08.1321==I

ηη II 轴 kw

P P

69.1223==I I I

ηη

III 轴

kw

P P 32.1223==I I I I I ηη

卷筒轴 kw

P P

58.1124==I I I ηη卷

3）各轴的输入转矩 电动机轴的输出转矩

d T 为

mm

N n P

T m

d

d ⋅⨯=⨯⨯=46

1096.81055.9

I 轴

mm

N T T d ⋅⨯==I 4211077.8ηη

II 轴 mm

N i T T ⋅⨯==I I I I 5231044.3ηη

III 轴 mm

N i T T ⋅⨯==I I I I I I I 5231001.10ηη

卷筒轴

mm N T T ⋅⨯==I I I 5

2

41038.9ηη卷

将上述计算结果汇总与下表，以备查用.

第四章. 齿轮的设计

4.1

高速级齿轮设计

选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数

(1)按简图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动，软齿轮面闭式传动。 (2)运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度(GB10095-88)。

(3)材料选择。由《机械设计》表10-1，选择小齿轮材料为40Cr （调质），硬度为280HBS ，大齿轮为45钢（调质），硬度为240HBS ，二者材料硬度差为40HBS 。

(4)选小齿轮齿数

201=z ，则大齿轮齿数8112==I z i z

按齿面接触疲劳强度设计，即

2

311)

]

[(132.2H E d t Z u u KT d σ±⋅Φ≥