课课 程程 设设 计计课程名称 机械设计课程设计 题目名称 带式运输机的传动装置 学生学院 物流工程学院 专业班级 学 号 学生姓名 指导教师 2010 年 3 月 1 日 至 2010 年 3 月 19 日1目目 录录第一节、传动装置的总体设计第一节、传动装置的总体设计22第二节、选择电动机第二节、选择电动机.3.3第三节、确定传动装置总传动比和各级传动第三节、确定传动装置总传动比和各级传动比比.4.4第四节、带传动设计计算第四节、带传动设计计算.5.5第五节、齿轮传动设计计算第五节、齿轮传动设计计算.7.7第六节、轴的结构设计第六节、轴的结构设计1616第七节、轴的疲劳强度及刚度验算第七节、轴的疲劳强度及刚度验算1717第八节、第八节、轴承寿命轴承寿命2323第九节、第九节、键的强度校核和联轴器的选择键的强度校核和联轴器的选择.25.25第十节、设计小结第十节、设计小结.25.25附录一、参考资料附录一、参考资料2626附录二、设计图样附录二、设计图样27272机械设计课程设计任务书机械设计课程设计任务书机械设计课程设计任务书机械设计课程设计任务书（二级圆柱齿轮减速器）（二级圆柱齿轮减速器）第一节第一节 传动装置的总体设计传动装置的总体设计班级 ，姓名 ，学号 ，指导教师 日期： 2010 年 3 月 1 日至 2010 年 3 月 19 日一、一、传动系统参考方案（见图）传动系统参考方案（见图）带式输送机由电动机驱动。电动机 1 通过联轴器 2 将动力传入两级圆柱齿轮减速器 3，再通过联轴器 4 将动力传至输送机卷筒 5，带动输送带 6 工作。二、原始数据（将与组号对应的原始数据填入以下空格中）原始数据（将与组号对应的原始数据填入以下空格中）3输送带有效拉力 F= _350_ N；输送带工作速度 v= _4500_ m/s （允许误差5%） ；输送机滚筒直径 d= _0.85_ mm；减速器设计寿命为 5 年。三、工作条件工作条件两班制，常温下连续工作；空载起动，工作载荷平稳；三相交流电源，电压为 380/220 伏。第二节第二节 选择电动机选择电动机1Y 系列三相笼型异步电动机2选择电动机额定功率（Ped）(1)确定 PwPw=F*V/1000=4500*0.85/1000=3.825KW(2)确定 aa=DC2Z4LJ=0.96*0.982*0.994*0.99*0.96=0.842Pd=Pw/a=3.825/0.842=4.54kwPedPdY 系列则 Ped=5.5kw3.确定电动机转速nd= ian= i1 i2n r/minn=60*10000/d=60*1000*0.85/*350=46038r/min(nd)min=2*8*46.38=742.08 r/min(nd)man=4*40*46.38=7420.8 r/minnd=742.08 r/min7420.8 r/min4电动机转速方 案电动机型 号额定 功率 /kw同步 转速满载 转速质量 /kg中心 高 H轴伸 尺寸总传 动比键1Y13251-25-5300029006413264.68 2Y132S-45-5150014406813238*8032.3410*33 3Y132M2-65-510009608413221.56 4Y160M2-85-575072011916018.12 选方案 2 Y132S-4第三节第三节确定传动装置总传动比和各级传动比的分配确定传动装置总传动比和各级传动比的分配1确定总传动比 iaia=nm/n=1440/46.38=31.052.各级传动比的分配（1）带传动比 i1=3（2）各级齿轮传动比 i21 ，i22，取 i21=1.4 i22则 ia= i1 i2= i1 i21 i22= i1*1.4 i22* i22=3*1.4* i222=31.05所以 i22=2.72，i22=3.81四、计算各转轴转速，功率和转矩（运动和动力参数）1计算各轴转速n=nm/ i1=1440/3=480 r/minn=n/ i21=480/3.81=125.99 r/minn=n/ i22=125.99/2.72=46.83 r/min2.计算各轴输入功率P= Pd01=4.54*0.96=4.36kwP= P12=4.36*0.99*0.98=4.23kwP= P23=4.23*0.99*0.98=4.10kw卷 P=P34=4.10*0.99*0.99=4.02kw3.计算各轴输入转矩Td=9550*Pd/nm=9550*4.54/1440=30.11 NmT= Td i101=30.11*3*0.96=86.72 Nm5T= T i2112=86.72*3.81*0.99*0.98=320.56NmT= T i2223=320.56*2.72*0.99*0.98=845.94 Nm卷 T= T34=845.94*0.99*0.99=829.11 Nm轴号功率 P/ kw转矩/Nm转速/ r/min传动比 i效率 电动机轴 144030.96 4.3686.724803.810.97 4.23320.56125.992.720.97 4.10845.9446.321.000.98 卷筒轴4.02829.1146.32第四节第四节 带传动设计计算带传动设计计算一、带传动的计算过程1. 已知条件和设计内容Pd=4.54kw,小带轮转速 n1=nm=1440 r/min,传动比 i1=3，两班制 寿命 5 年，空载启动，载荷平稳2. 设计步骤和方法（1） 确定计算功率Pca=ka Pd,由机械设计表 8-7 查得，ka=1.1Pca=ka Pd=1.1*4.54=4.994kw(2)选择带型由 Pca=4.994kw，n1=1440 r/min,由图 8-11 选用 A 型带（3）确定带轮的基准直径 dd并验算带速 V1）由表 8-8，初选 dd1=90mm62）V=dd1 n1/60*1000=1440*90*/60*1000=6.79m/s 在 5 m/s25 m/s 范围内3）dd2= i1 dd1=3*90=270mm，由表 8-8 查得 dd2=280mm（4）确定中心距 a，并选择 V 带的基准长度 Ld1）0.7（dd1 +dd2）a02（dd1 +dd2）0.7（90 +280）a02（90+280）259a0740初定中心距 a0=500mm2）Ld0=2 a0+/2（90+280）+（280-90）2/4*500=1599.24mm由表 8-2，Ld=1600mm3）计算中心距及其变动范围aa0+ Ld -Ld0/2=500+1600-1599.24/2=500.38mm a=500mmamina-0.015 Ld=500.38-0.015*1600=476.38mmamaxa+0.03 Ld=500.38+0.03*1600=548.38mm(5)验算小带轮的包角 11180-（dd2 -dd1）57.3/500=158.226120(6)确定带的根数 ZZ= Pca /Pr=kAP/（P0+ P0）kkL,查表 8-4a，8-4b，P0=1.07kw， P0=0.17kw，查表 8-5，k=0.95，表 8-2，kL=0.99，所以Z=4.994/（1.07+0.17）*0.95*0.99=4.28 选 Z=5 根（7）确定带的初拉力 F0 查表 8-3 q=0.10kg/m（F0）min=500*（2.5- k）Pca/ kZV+qV2=500*（2.5-0.95）4.994/0.95*5*6079+0.10*60792=124.61N（8）计算带传动的压轴力 FpFp=2ZF0sin1/2=2*5*124.61sin1588.226/2=1223.67N二、带传动的计算结果带型 Ld/mm Z dd1/mm dd2/mm a/mmA 1600 5 90 280 500三、修正71.实际传动比 i1= dd2/(1-) dd1=280/(1-0.01)*90=3.142.实际从动轮的转速 n2=(1-) dd1n1/ dd2=（1-0.01）*90*1440/280=458.23r/mm3. 减速器传动比 i2= ia /i1=31.05/3.14=9.89i21=3.72 i22=2.664.输入转矩 TI= Td i101=30.11*3.14*0.96=90.76 NmT= T i2112=90.76*3.72*0.99*0.98=327.57NmT= T i2223=327.57*2.66*0.99*0.98=845.37 Nm卷 T= T34=845.37*0.99*0.99=828.55 Nm5.各轴转速 n=458.23 r/mimn=n/ i21=458.23/3.72=123.18 r/minn=n/ i22=123.18/2.66=46.31 r/min轴号功率 P/ kw转矩/Nm转速/ r/min传动比 i效率 电动机轴 14403.140.96 4.3690.76458.233.720.97 4.23327.57123.182.660.97 4.10845.3746.311.000.98 卷筒轴4.02828.5546.31第五节第五节 齿轮传动设计计算齿轮传动设计计算一、高速级齿轮传动设计1.已知条件：P=4.36KW，小齿轮转速 n1=n=458.23r/min传动比 i21=3.72，T=90.76 Nm82.设计计算（1） 确定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 斜齿圆柱齿轮 7 级精度 小齿轮 40cr（调质），280HBS；大齿轮 45 钢（调质），240HBS=24，= i21=3.72*24=89.28，取=891Z2Z1Z2Z =12（2） 按齿面接触强度计算dt 2321HEH