机械设计课程设计说明书(带式运输机传动装置)Word格式文档下载.docx
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1600
运输带工作速度（m·
s－1）
1.50
1.60
1.70
1.55
1.65
1.80
卷筒直径（mm）
250
260
270
240
280
300
已知条件：
1．工作参数
运输带工作拉力F=1200N。
运输带工作速度V=1.70m/s
（允许带速误差±
5%）。
滚筒直径D=270mm。
滚筒效率0.96
（包括滚筒与轴承的效率损失）。
2．使用工况
两班制工作，连续单向运转，载荷平稳，空载起动。
3．工作环境
室内，灰尘较大，环境最高温度35℃。
4．动力来源
三相交流电，电压380/220V。
5．寿命要求
使用期限10年，其工作期限（使用折旧期）为10年，大修期4年，中修期2年，小修期半年。
6．制造条件
一般机械厂制造，小批量生产。
二、选择电动机
（1）确定电动机额定功率、工作功率（输出功率）
动力来源：
三相交流电，电压380/220V
电动机是标准件，根据要求两班制，灰尘较大，最高温度35度，三相交流电，笼型异步，封闭式结构，电压380v，Y型
根据，可得电动机额定功率
因为总效率
——为闭式齿轮传动效率（0.97）;
——带传动效率（0.96）
——为滚动轴承效率（0.98）；
——联轴器效率（0.99）
——滚筒效率（0.96）
电动机工作功率（输出功率）
（2）确定电动机工作转速（输出转速）
根据《机械设计课程设计指导书》第七页的表可知：
普通V带传动的传动比=，圆柱齿轮传动一级减速器传动比=，则总传动比合理范围为=，故电动机转速的可选范围为
根据《机械设计课程设计手册》173页表12-1可知：
符合这一范围的同步转速有
根据额定功率、转速，从表中找出三种适用的电动机型号，因此有三种传动比方案，如下表所示：
型号
额定功率
/（kw）
级数
同步转速
/（r/min）
满载转速
参考比价
传动装置传动比
质量
/kg
总传动比
V带传动比
减速器
Y100L2-4
3
4
1430
1.87
11.885
3.96
38
Y132S-6
6
1000
960
3.09
8.312
2.5
3.32
63
Y132M-8
8
750
710
3.52
6.234
2.0
3.12
79
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第一方案比较合适。
因此选定电动机的型号为Y100L2-4，其主要性能如下表：
额定功率
满载时
转速
电流（380V时）A
效率
%
功率因数
6.82
82.5
0.81
7
2.2
2.3
由《机械设计课程设计指导书》174页表12-2可知：
Y100L2-4型电动机的安装及外形尺寸如表12-3所示：
故将Y100L2-4型电动机的主要外形和安装尺寸列于下表：
中心高
外形尺寸
底脚安装尺寸
地脚螺栓孔直径
轴伸尺寸
装键部位尺寸
100
12
三、确定传动装置的总转动比和分配传动比
由选定的电动机的满载转速和工作机的主动轴转速,可得到传动装置的总传动比为：
，式中分别为带传动和减速器的传动比
根据《机械设计课程设计指导书》7页的表可知：
普通V带传动的传动比=，圆柱齿轮传动一级减速器传动比=，所以取
四、计算传动装置的运动和动力参数
（1）计算下图中各轴的转速：
Ⅲ轴
Ⅱ轴
Ⅰ轴
式中分别为带传动和减速器的传动比
（2）计算各轴输入功率
式中分别为闭式齿轮、带传动、轴承和联轴器的传动效率
各轴输出功率（在此不再列出计算过程）
（3）计算各轴输入转矩
电动机轴的输出转矩
（4）各轴输出转矩，则有：
各轴运动和动力参数计算结果整理于下表
轴
名
功率P/KW
转矩T/N.m
转速n
（r/min）
传动比i
输入
输出
电机轴
2.4
16.03
0.96
2.304
2.258
46.17
45.25
476.67
0.95
2.19
2.146
173.80
169.62
120.37
1
0.97
2.125
2.08
168.62
165.25
五、传动零件的设计计算
1.皮带轮传动的设计计算
（1）选择普通V带型号
由于两班制工作，所以机器的工作时间为16小时/天，由课本109页表5-5可知：
载荷平稳，Y系列三相交流异步电动机，每天工作16小时，=1，
小带轮转速，由课本109页图5.14可知：
取Z型V带
（2）确定带轮基准直径，并验证带速
由课本109页表5.6取小带轮直径为，所以。
由课本109页表5.6取大带轮直径为（虽然有所降低，但其误差在5%范围内，故允许）
验算带速：
，在范围内，带速合适
（3）确定带长和中心距
初选：
，取（由课本106页表5.1可知：
V带高h=6mm）
由课本106页表5.2选取基准长度
其实际中心距为：
（4）验算小带轮包角
由课本100页公式5.1可知：
故合适
（5）确定V带根数Z
大带轮转速
传动比
由课本107页表5.3可知：
，由108页表可知：
由课本110页表5.7，做出包角和包角系数的线性关系图，得出时
，由课本106页表5.2可知：
长度系数
所以
取根
（6）求作用在带轮轴上的压力
，
由课本110页公式5.20得到单根V带的张紧力
由课本111页公式5.21得到作用在带轮上的压力
（7）带轮结构设计（由于要根据轴的相关尺寸确定，后面会详细介绍，故在此不做设计）
2.齿轮传动的设计计算
根据齿轮传动中既要承受径向载荷又要承受轴向载荷的实际工况，故需选用圆柱斜齿轮传动。
（1）选择齿轮材料和精度等级
根据课本132页表6.1，初选小齿轮材料为，大齿轮材料为45钢，小齿轮采用硬齿面，进行调质处理，齿面硬度为，取，大齿轮采用软齿面，进行正火处理，齿面硬度为，取，根据课本140页表6.6，初选精度等级为7级。
（2）按照齿面接触疲劳强度进行设计计算
根据课本136页公式6.6可知：
确定各参数值
①确定载荷系数，
使用系数，由课本133页表6.2可知：
动载系数，由课本134页可知：
齿间载荷分配系数，由课本134页可知：
齿向载荷分布系数，由课本134页可知：
②确定小齿轮名义转矩
为主动齿轮传递的功率，等于I轴的输出功率
为主动齿轮的转速，等于I轴的输出转速
③确定材料弹性影响系数
由课本136页表6.3可知：
④确定区域系数
螺旋角常在之间，所以取，由135页图6.12可知
⑤确定重合度系数
根据课本143页可知取
⑥确定齿轮的主要参数
齿数比=传动比
⑦确定圆柱齿轮的齿宽系数
根据课本141页表6.8可知：
取
⑧计算许用应力
根据课本138页图6.14（b）可知，
根据课本137页公式6.9可知
根据课本140页表6.5可知，取最小安全系数为1.2
根据课本139页公式6.11和图6.16计算寿命系数
查图6.16可知
所以可以得到：
取中的最小值，所以则有：
于是有
⑨确定中心距（以下内容是根据《机械设计课程设计指导书》页得到）
应尽量圆整成尾数为0或5，以利于制造和测量，所以初定
⑩选定模数，齿数
一般初选，则，代入上式得：
，由标准取，
则有：
取，因为所以
，取，
（不按计算）
齿数比，与的要求比较，误差为，可用。
，满足要求
由以上步骤可知：
齿轮的参数确定为：
，，，，，
⑪计算齿轮分度圆直径
⑫确定轮齿宽度
根据课本141页可知：
b圆整为大齿轮宽度，取，则
（3）按照齿根弯曲疲劳强度进行校核计算
根据课本143页公式6.15可知：
确定各参数的值
①确定许用弯曲疲劳强度
根据课本137页公式6.10可知：
根据课本139页图6.15（b）可知：
根据课本139页图6.17可知：
根据课本140页表6.5可知：
所以可以得到：
②确定齿形系数和应力校正系数
根据课本137页表6.4可知：
③根据课本143页可知：
根据课本137页可知：
因此有：
所以，可以判断大小齿轮的齿根弯曲疲劳强度都小于许用值，符合要求，校核完毕。
经综合整理可得下表
名称
符号
公式与说明
小齿轮
大齿轮
齿数
根据工作要求确定
25
101
模数
为标准值
2.07
中心距
130
分度圆直径
51.587
208.413
齿顶高
2
齿根高
齿全高
4.5
齿顶圆直径
55.587
212.413
齿根圆直径
46.587
203.413
减速器机体结构:
总体选取
减速器的箱体采用铸造（HT200）制成，采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量，大端盖分机体采用配合。
（1）、机体有足够的刚度：
在机体为加肋，外轮廓为长方形，增强了轴承座刚度
（2）、考虑到机体内零件的润滑，密封散热：
因其传动件速度小于12m/s，故采用侵油润油，同时为了避免油搅得沉渣溅起，齿顶到油池底面的距离H为40mm，为保证机盖与机座连接处密封，联接凸缘应有足够的宽度，联接表面应精创，其表面粗糙度为
（3）、机体结构有良好的工艺性：
铸件壁厚为8，圆角半径为R=6。
机体外型简单，拔模方便.
减速器各部位及附属零件的名称和作用
（1）、视孔盖和窥视孔
在机盖顶部开有窥视孔，能看到传动零件齿合区的位置，并有足够的空间，以便于能伸入进行操作，窥视孔有盖板，机体上开窥视孔与凸缘一块，有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封，盖板用铸铁制成，用M6紧固
（2）、油螺塞：
放油孔位于油池最底处，并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔处的机体外壁应凸起一块，由机械加工成螺塞头部的支承面，并加封油圈加以密封。
（3）、油标：
油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。
油尺
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