【正文】 機 械 設(shè) 計 課 程 設(shè)計計 算 說 明 書設(shè)計題目： 單級圓柱齒輪帶傳動 （系）院 專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 設(shè)計人： 指導(dǎo)老師： 年 月 日XX大學(xué)目 錄設(shè)計任務(wù)書……………………………………………………………………一、傳動方案的擬定及說明…………………………………………………二、電動機的選擇……………………………………………………………三、傳動裝置運動和動力參數(shù)計算…………………………………………四、傳動零件的設(shè)計計算……………………………………………………五、軸的設(shè)計計算……………………………………………………………六、滾動軸承的選擇及計算…………………………………………………七、鍵聯(lián)接的選擇及校核計算………………………………………………八、聯(lián)軸器的選擇……………………………………………………………九、潤滑與密封………………………………………………………………十、設(shè)計小結(jié)…………………………………………………………………參考資料………………………………………………………………………《機械設(shè)計》課程設(shè)計任務(wù)書(三)一、設(shè)計題目帶式輸送機傳動裝置設(shè)計。二、工作原理及已知條件工作原理：帶式輸送機工作裝置如下圖所示己知條件 ：兩班制，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵； ：8年（每年300工作日）； ：四年一次大修，兩年一次中修，一年一次小修； ：電力，三相交流，電壓380／220 V ；177。5％；，小批量生產(chǎn)；7. 滾筒中的摩擦力影響已包含在工作力F中了。三、原始數(shù)據(jù)編號參數(shù)2傳送帶工作拉力F（kN）傳送帶工作速度v（m/s）滾筒直徑D（mm）200四、設(shè)計內(nèi)容(編號) A2 和傳動方案(編號) 1 設(shè)計減速器裝置；（附在說明書里）；（可計算機繪圖，A0或A1）；（傳動零件、軸或箱體，A3或A4）；（正文約20頁，6000～7000字）。班級： 姓名： 指導(dǎo)教師： 日期： 第一章 傳動方案擬定及說明傳動系統(tǒng)的作用及傳動方案的特點：機器一般是由原動機、傳動裝置和工作裝置組成。傳動裝置是用來傳遞原動機的運動和動力、變換其運動形式以滿足工作裝置的需要，是機器的重要組成部分。傳動裝置是否合理將直接影響機器的工作性能、重量和成本。合理的傳動方案除滿足工作裝置的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便。本設(shè)計中原動機為電動機，工作機為皮帶輸送機。傳動方案采用了兩級傳動，第一級傳動為帶傳動，第二級傳動為單級直齒圓柱齒輪減速器。帶傳動承載能力較低，在傳遞相同轉(zhuǎn)矩時，結(jié)構(gòu)尺寸較其他形式大，但有過載保護的優(yōu)點，還可緩和沖擊和振動，故布置在傳動的高速級，以降低傳遞的轉(zhuǎn)矩，減小帶傳動的結(jié)構(gòu)尺寸。齒輪傳動的傳動效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長，是現(xiàn)代機器中應(yīng)用最為廣泛的機構(gòu)之一。本設(shè)計采用的是單級直齒輪傳動。減速器的箱體采用水平剖分式結(jié)構(gòu)，用HT200灰鑄鐵鑄造而成。傳動方案的分析與擬定工作條件：使用年限8年，工作為兩班工作制，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作。原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力F=4500N；帶速V=；滾筒直徑D=200mm；方案擬定： 采用Ｖ帶傳動與齒輪傳動的組合，即可滿足傳動比要求，同時由于帶傳動具有良好的緩沖，吸振性能，適應(yīng)大起動轉(zhuǎn)矩工況要求，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用維護方便。圖1 帶式輸送機傳動系統(tǒng)簡圖 計算與說明主要結(jié)果第二章電動機的選擇I選擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)1 選擇電動機的類型因為裝置的載荷平穩(wěn)，單向連續(xù)長期工作，因此可選用Y型閉式籠型三項異步電動機，電壓為380V。該電機工作可靠，維護容易，價格低廉，、配調(diào)速裝置，可提高起動性能。2 確定電動機功率（1）根據(jù)帶式運輸機工作類型，選取工作機效率為=工作機所需功率==()=（2）查機參考文獻[2]表17可以確定各部分效率：① 聯(lián)軸器效率：=；②滾動軸承傳動效率：=；③閉式直齒圓柱齒輪傳動效率：查參考文獻[2]表162，選取齒輪精度等級為8級，（）故取=；④滾筒傳動效率：一般選取=；⑤V帶傳動效率：查參考文獻[2]表3確定選用普通V帶傳動，一般選取=；⑥由上數(shù)據(jù)可得傳動裝置總效率：= = = （3）電動機所需功率：==（4）確定電動機的額定功率：因為載荷平穩(wěn)，連續(xù)運轉(zhuǎn)，電動機額定功率略大于計算與說明主要結(jié)果查參考文獻[2]表121，Y系列三相異步電動機的技術(shù)參數(shù)，選電動機額定功率為=。3 確定電動機轉(zhuǎn)速（1）滾筒軸工作轉(zhuǎn)速=（2）傳動比①齒輪查參考文獻[2]表18，給定的傳動比范圍，≤4，≤6?？梢源_定圓柱齒輪傳動一級減速器傳動比范圍是=3~5或=5~7。但查參考文獻[2]表18，推薦傳動比i＜6~8，選用速度較低失望直齒圓柱齒輪，故可選==3~5。②帶V帶傳動比范圍是2~4； ③總傳動比范圍=6~20。（3）電動機轉(zhuǎn)速范圍=（6~20）（~）r/min查參考文獻[1]表191，符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有：1000 r/min；750 r/min。4 初定方案根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，查參考文獻[1]表191，初步確定3種方案如表2表2 3種初選方案比較方案電動機型號額定功率/kw滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩質(zhì)量額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩6極ⅠY131M164960738極ⅡY160 M184720118===6~20=（~）r/min=========計算與說明主要結(jié)果5確定電動機型號因為對于額定功率相同的類型電動機，選用轉(zhuǎn)速較高，則極對數(shù)少，尺寸和重量小，價格也低，但傳動裝置傳動比大，從而使傳動裝置結(jié)構(gòu)尺寸增大，成本提高；選用低速電動機則正好相反。因此，綜合考慮高、低速的優(yōu)缺點，采用方案Ⅱ，即選定電動機型號為：Y132M6，其主要性能是：額定功率：4kw滿載轉(zhuǎn)速：960r/min。 方案Ⅱ電動機型號Y132M6計算與說明主要結(jié)果第三章傳動裝置運動和動力參數(shù)計算Ⅱ 傳動裝置總傳動比的計算和各級傳動比的分配1 總傳動比=/=/=960/=6≤≤20，合適。2 分配各級傳動比（1）根據(jù)參考文獻[2]表18，選取齒輪傳動比為：=，單級直齒圓柱齒輪減速器=3~5，合理。（2）因為=，所以=/=。二、各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)速1各軸的轉(zhuǎn)速可以根據(jù)電動機滿載轉(zhuǎn)速和各相鄰軸間傳動比進行計算。電動機軸：==960r/minⅠ軸：=/=（960/3）r/min =320 r/minⅡ軸：=/=(320/)r/min=r/minⅢ軸：==r/min驗算帶速: V工作帶=Ⅲ/60x1000=誤差: △V=（）/=% 5%≤≤5%，合適。2計算各軸的功率電動機軸：Pd=Pw/η總=Ⅰ軸： PⅠ=Pd/η帶=Ⅱ軸： PⅡ= PⅠ== kwⅢ軸： PⅢ= PⅡ. η聯(lián)η齒== kw===3=320r/min=r/min=Pd= kwPⅠ= kwPⅡ= kwPⅢ= kw計算與說明主要結(jié)果 3計算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動機軸：Td=9550Pd/n電動=()Ⅰ軸：TⅠ=T0η帶i帶=()Ⅱ軸： TⅡ=T1η齒η軸承i齒=()Ⅲ軸：TⅢ=T2η聯(lián)軸器η軸承i齒帶=()4將以上結(jié)果記入表3表3 運動和動力參數(shù) I軸II軸III軸轉(zhuǎn)速（r/min）320輸入功率P（kw）輸入扭矩T（）傳動比（i）3效率（）傳動零件設(shè)計計算1皮帶輪傳動的設(shè)計計算（外傳動）（1）選擇普通V帶因為每天10～16 h，且選用帶式輸送機，所以查參考文獻[1]表87，選取工作系數(shù)Ka===。（2）選擇V帶類型根據(jù)，查參考文獻[1]圖811，選用A型V帶（3）確定帶輪基準(zhǔn)直徑，并驗算帶速①初選小帶輪基準(zhǔn)直徑查參考文獻[1]表86和表88，取小帶輪直徑=125mm②驗算帶速V小帶輪=，查參考文獻[2]表89知道~10，故帶速合適。③計算大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2=i帶dd1=3x125=375mm，查參考文獻[2]表88，圓整為dd2=375mm④驗算彈性功率，很小，滿足要求。⑤驗算轉(zhuǎn)速誤差i帶實= dd2/ dd1(1ε)=從動輪實際轉(zhuǎn)速n2=n1/ i帶實=轉(zhuǎn)速誤差△n2=()/320=%，對于帶式輸送裝置，轉(zhuǎn)速誤差在177。5%范圍內(nèi)，故合適。（4）初選中心距 根據(jù)得 (125+375)≤a0≤2(125+375)，初定=500mm。（5） 初選基準(zhǔn)長度由公式計算帶所需基準(zhǔn)長度Ld≈2a0+ /2(dd2+dd1)+ (dd2dd1)2/4a0=查參考文獻[2]表82的帶的基準(zhǔn)長度=1800mm。(6)計算實際中心距aa≈a0+(Ld+L0)/2=500+()/2=由于amin===amax=a+ Ld=+= ~（7）驗算小帶輪包角≈(dd2dd1)/a=≥1200，合適。（8）計算單根V帶額定功率由dd2=125mm,n1=960r/min查參考文獻[1]表8得普通V帶的基本額定功率P0=；根據(jù)n1=960r/min。 ，查參考文獻[2]表8得；查參考文獻[1]表85得包角修正系數(shù)kα=；查參考文獻[1]表82得長度系數(shù)kL= 所以：Pr=(P0+△P0) =（9）計算V帶根數(shù)zz=Pca/Pr=,圓整取3根。（10）計算軸上壓力①確定單根V帶的出拉力的最小值Td =()TⅠ=()TⅡ=()TⅢ=()Ka=Pcad=A型V帶=125mmV小帶輪===375mm