【正文】 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)設(shè) 計(jì) 者： 聶敦高學(xué) 號(hào)： 10130240專業(yè)班級(jí)： 機(jī)械1005班指導(dǎo)教師： 李 克 旺完成日期： 2012年12月 12 日北京交通大學(xué)海濱學(xué)院目 錄一 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)……………………………………………………3二 電動(dòng)機(jī)的選擇………………………………………………………4三 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比…………………………5四 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算………………………………6五 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………7六 軸的設(shè)計(jì)、校核……………………………………………………16七 滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算……………………………………………20八 鍵連接的選擇和計(jì)算………………………………………………21九 聯(lián)軸器的選擇………………………………………………………22十 潤(rùn)滑和密封的選擇…………………………………………………23 十一箱體的設(shè)計(jì)…………………………………………………………24十二 設(shè)計(jì)總結(jié)…………………………………………………………27十三 參考資料…………………………………………………………28一、 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)1．設(shè)計(jì)目的課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)課程重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)能力的技術(shù)基礎(chǔ)課。課程設(shè)計(jì)的主要目的是：(1)通過課程設(shè)計(jì)使學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程及有關(guān)先修課程的知識(shí)，起到鞏固、深化、融會(huì)貫通及擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面知識(shí)的作用，樹立正確的設(shè)計(jì)思想。(2)通過課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實(shí)際問題的能力，使學(xué)生掌握機(jī)械零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單機(jī)械的一般設(shè)計(jì)方法和步驟。(3)提高學(xué)生的有關(guān)設(shè)計(jì)能力，如計(jì)算能力、繪圖能力以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)能力等，使學(xué)生熟悉設(shè)計(jì)資料(手冊(cè)、圖冊(cè)等)的使用，掌握經(jīng)驗(yàn)估算等機(jī)械設(shè)計(jì)的基本技能。2．設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)。帶式輸送機(jī)已知條件：方案編號(hào)12345678910輸送帶工作拉力F(N)3400330031502550245024001400130012001100輸送帶工作速度V(m/s)鼓輪直徑D(mm)2452402352302252202302252202151．選擇（由教師指定）一種方案，進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)；2．確定電動(dòng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)速，分配各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比，并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算；3．進(jìn)行傳動(dòng)零部件的強(qiáng)度計(jì)算，確定其主要參數(shù)；4．對(duì)齒輪減速器進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并繪制減速器裝配圖（草圖和正式圖各1張)；5．校核中間軸的強(qiáng)度、軸承壽命、鍵強(qiáng)度；6．繪制中間軸及中間軸大齒輪零件工作圖（注：當(dāng)中間軸為齒輪軸時(shí)，可僅繪一張中間軸零件工作圖即可）；7．編寫課程設(shè)計(jì)說明書。4．傳動(dòng)裝置部分簡(jiǎn)圖二、電動(dòng)機(jī)的選擇1．電動(dòng)機(jī)類型的選擇按已知工作要求和條件選用Y系列一般用途的全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)。2． 確定電動(dòng)機(jī)輸出功率Pd電動(dòng)機(jī)所需的輸出功率Pd=Pw/η 其中：Pw工作機(jī)的輸入功率η由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)的傳動(dòng)總效率工作機(jī)的輸入功率：總效率η =η3軸承η2齒輪η2聯(lián)軸器η帶 查表可得：η帶 =， η軸承=，η齒輪=， η聯(lián)軸器=，則 η = = 電動(dòng)機(jī)所需的功率：Pd = Pw/η=3．確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速工作機(jī)轉(zhuǎn)速nw nw= r/min確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍:雙級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍為i減=12～20，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為:n’d=nw i總=( 12～20) nw = ( 12～20) =～ r/min其中： i總= i減=14～18i減——減速器傳動(dòng)比符合這一轉(zhuǎn)速范圍的同步轉(zhuǎn)速有 750、1000、1500 、3000 r/min，根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊(cè)查出適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)。（建議：在考慮保證減速器傳動(dòng)比i減14時(shí)，來確定電機(jī)同步轉(zhuǎn)速）。根據(jù)所需效率、轉(zhuǎn)速，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 》或指導(dǎo)書選定電動(dòng)機(jī)： Y100L2 型號(hào)（Y系列）數(shù)據(jù)如下: 額定功率: P=3 kw (額定功率應(yīng)大于計(jì)算功率)滿載轉(zhuǎn)速：nm =2880r/min （nm—電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速）同步轉(zhuǎn)速： 3000r/min電動(dòng)機(jī)軸徑: 28mm電動(dòng)機(jī)軸長(zhǎng): 60mm三、傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比1．傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比i總= i減= nm/ nw = 2880/ =nw——工作機(jī)分配軸轉(zhuǎn)速2．分配各級(jí)傳動(dòng)比減速器傳動(dòng)比分配原則：各級(jí)傳動(dòng)尺寸協(xié)調(diào)，承載能力接近，兩個(gè)大齒輪直徑接近以便潤(rùn)滑（浸油深度）。i減=i高*i低i高——高速級(jí)傳動(dòng)比i低——低速級(jí)傳動(dòng)比建議?。? i高=（～)i低則： i減= （～) i2低 i低= i高= i低== 四、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算1．計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速Ⅰ軸（高速級(jí)小齒輪軸）：nⅠ=nm/i帶=2880 r/minⅡ軸（中間軸）：nⅡ= nⅠ/ i高=2880/ = r/minⅢ軸（低速級(jí)大齒輪軸）：nⅢ=nⅡ/i低=Ⅳ軸（與Ⅲ軸通過聯(lián)軸器相連的軸）: nW= nⅢ= r/min2．計(jì)算各軸的輸入功率和輸出功率Ⅰ軸： PⅠ入=Pdη聯(lián)軸器帶= = kwPⅠ出= PⅠ入η軸承= = kwⅡ軸： PⅡ入= PⅠ出η齒輪 = = kwPⅡ出= PⅡ入η軸承 = = kwⅢ軸： PⅢ入= PⅡ出η齒輪 = = kwPⅢ出= PⅢ入η軸承 = = kwⅣ軸: PⅣ入= PⅢ出η聯(lián)軸器 = = kwPW=PⅣ出= = kw 公式: T=106P/n (Nmm) Ⅰ軸：TⅠ入=106PⅠ入/ nⅠ=106()=9169 (Nmm) TⅠ出=106PⅠ出/ nⅠ=106()=9076 (Nmm) Ⅱ軸：TⅡ入=106PⅡ入/ nⅡ=106()=38473 (Nmm) TⅡ出=106PⅡ出/ nⅡ=106()=38086 (Nmm) Ⅲ軸: TⅢ入=106PⅢ入/ nⅢ=106()=124220 (Nmm) TⅢ出=106PⅢ出/ nⅢ=106()=122979 (Nmm) Ⅳ軸：TⅣ入=106PⅣ入/ nⅢ=106()=121738 (Nmm) TW=TⅣ出=106PⅣ出/ nⅢ =106()=118110 (Nmm) 電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩: T=106()=9262 (Nmm) 將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行整理并列于下表：軸名功率P（kw）轉(zhuǎn)矩T （Nmm）轉(zhuǎn)速n（r/min）傳動(dòng)比i效率η輸入輸出輸入輸出電機(jī)軸926228801Ⅰ軸916990762880 Ⅱ軸3847338086Ⅲ軸1242201229791Ⅳ軸121738118110五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì) 1設(shè)計(jì)高速級(jí)齒輪、材料及齒數(shù)，齒型1)確定齒輪類型．兩齒輪均為標(biāo)準(zhǔn)圓柱斜齒輪。2)材料選擇。由表10—1選擇小齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))，硬度為240HBS，大齒輪材料為45鋼(正火)，硬度為200HBS，二者材料硬度差為40HBS。3)運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度(GB 10095—88)4)選小齒輪齒數(shù)Ｚ1＝24，大齒輪齒數(shù)Ｚ2＝ｉ1