课程设计课程名称机械设计基础题目名称带式运输机传动装置学生学院专业班级学号学生姓名指导教师200 年月日目录机械设计基础课程设计任务书 (1)一、传动方案的拟定及说明 (3)二、电动机的选择 (3)三、计算传动装置的运动和动力参数 (4)四、传动件的设计计算 (6)五、轴的设计计算 (15)六、滚动轴承的选择及计算 (23)七、键联接的选择及校核计算 (26)八、高速轴的疲劳强度校核 (27)九、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择 (30)十、润滑与密封方式的选择、润滑剂的选择 (31)参考资料目录题目名称 带式运输机传动装置学生学院 专业班级 姓 名 学 号一、课程设计的内容设计一带式运输机传动装置（见 图1）。

设计内容应包括：传动装置的总体设计；传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算和选择；减速器装配图和零件工作图设计；设计计算说明书的编写。

图2为参考传动方案。

二、课程设计的要求与数据已知条件：1．运输带工作拉力： T = 450NmkN ； 2．运输带工作速度： v = 0.8m/s ； 3．卷筒直径： D =350mm ； 4．使用寿命： 8年；5．工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳； 6．制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量。

三、课程设计应完成的工作动力及传动装置DvF 图1 带式运输机传动装置图2 参考传动方案1．减速器装配图1张；2．零件工作图2张（轴、齿轮各1张）；3．设计说明书1份。

四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献1 孙桓, 陈作模. 机械原理[M]. 北京：高等教育出版社，2001.2 濮良贵, 纪名刚. 机械设计[M]. 北京：高等教育出版社，2001.3 王昆, 何小柏, 汪信远. 机械设计/机械设计基础课程设计[M]. 北京：高等教育出版社，1995.4 机械制图、机械设计手册等书籍。

发出任务书日期：2008年6 月23日指导教师签名：计划完成日期：2008年7 月11日基层教学单位责任人签章：主管院长签章：确定公式中的各计算数值a.因为齿轮分布非对称，载荷比较平稳综合选择Kt=1.6b.由图10-30选取区域系数Zh=2.425c.由图10-26查得76.01=∂ε, 84.02=∂ε,则60.121=+=∂∂∂εεεd.计算小齿轮的转矩:m m 55.471⋅=N T 。

确定需用接触应力e.由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPaf.由图10-2查得小齿轮的接触疲劳强度极限因软齿面闭式传动常因点蚀而失效,故先按齿面接触强度设计公式确定传动的尺寸,然后验算轮齿的弯曲强度,查表9-5得齿轮接触应力[]1lim σ=600MPa 大齿轮的为[]2lim σ=550MPa h.由式10-13计算应力循环次数9111052.5)300818(14806060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==h jL n N99243.185.31052.5=⨯=Ni.由图10-19取接触疲劳寿命系数1HN K =0.90 2HN K =0.96 []1H σ =1HN K []1lim σ/S=540 Mpa[]2H σ= 2HN K []2lim σ/S=528 Mpa[]H σ=([]1H σ+[]2H σ)/2=543 Mpa3）、计算（1)计算齿宽B 及模数nt mB=φd t d 1=1X51.9mm=51.9mmP F =754N60.1=∂ε小齿轮40Cr 调质处理HB1=280HBS大齿轮45钢调质处理HB2=240HBS2）、取小齿轮3z=37，则4z=3i3785.23⨯=⋅z=105 取4z=105，初步选定β＝11°3）、按齿面接触强度计算:确定公式中的各计算数值a.因为齿轮分布非对称，载荷比较平稳综合选择Kt=1.6b.由图10-30选取区域系数425.2=Hzc.由图10-26查得,85.0,76.021==ααεε则61.121=+=αααεεεd.计算小齿轮的转矩: m m41.1752⋅=NT确定需用接触应力e.由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPaf.由图10-2查得小齿轮的接触疲劳强度极限因软齿面闭式传动常因点蚀而失效,故先按齿面接触强度设计公式确定传动的尺寸,然后验算轮齿的弯曲强度,查表9-5得齿轮接触应力[]1limσ=600MPa大齿轮的为[]2limσ=550MPah.由式10-13计算应力循环系数8111043.1)300818(11246060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==hjLnN882105.085.210867.9⨯=⨯=Na1=110mm”‘245151︒=β1d=mm58.452d=mm42.186mm52mm4412==BB，1134N 76.114461F N 167576.11cos 204461cos F N 446136.20610603.422N 49647.111839F N 69347.11cos 209.18cos F N183958.4510191.42222a222r2532211a111r14111=⨯===⨯=⋅==⨯⨯===⨯===⨯=⋅==⨯⨯==οοοοοοtg tg F tg tg F d T F tg tg F tg tg F d T F t n t t t n t t ββαββα1．高速轴Ⅰ设计1）按齿轮轴设计，轴的材料取与高速级小齿轮材料相同，40Cr ，调质处理，查表15-31，取1000=A 2）初算轴的最小直径mm 56.2248049.2100d 330min =⨯=⋅≥n p A 高速轴Ⅰ为输入轴，最小直径处跟V 带轮轴孔直径。

因为带轮轴上有键槽，故最小直径加大6%，min d =23.91mm 。

故取min d =26mm高速轴工作简图如图(a)所示首先确定个段直径A 段：1d =26mm 有最小直径算出）轴Ⅱ的设计图如下：首先，确定各段的直径A段:d=40mm,与轴承配合1F段：d=40mm，与轴承配合6E段：d=42mm，齿轮轴上齿轮的分度圆直径5B段：d=44mm, 非定位轴肩，与齿轮配合2C段：d=80mm, 齿轮轴上齿轮的分度圆直径3然后确定各段距离：A段：L=18mm, 考虑轴承宽度与挡油盘的长度1B段：L=21mm,根据轴齿轮到内壁的距离及其厚度2C段：L=64mm,根据齿轮轴上齿轮的齿宽3E段：L=10mm, 根据高速级大齿轮齿宽减去2mm（为了安装5固定）F段：L=44mm，考虑了轴承长度与箱体内壁到齿轮齿面的距6离D段：L=42mm, 考虑轴承宽度与挡油盘的长度4d=26mmmin3、轴Ⅲ的设计计算输入功率P=2.13KW,转速n =43r/min,T=46505Nmm轴的材料选用40Cr（调质），可由表15-3查得A=110所以轴的直径:mind30nPA=34.65mm。

因为轴上有两个键槽，故最小直径加大12%，mind=38.80mm。

由表13.1(机械设计课程设计指导书)选联轴器型号为LH3轴孔的直径7d=40mm长度L=84mm轴Ⅲ设计图如下：首先，确定各轴段直径A段:1d=60mm, 与轴承（角接触轴承7312C）配合B段:2d=62mm,齿厚C段:3d=70mm,定位轴肩，取h=4mmD段:4d=66mm, 非定位轴肩，h=2mmE段:5d=60mm, 与轴承（角接触轴承7312C）配合F段: G段:7d=40mm, 联轴器的孔径然后、确定各段轴的长度A 段: 1L =45mm,由轴承宽度和挡油盘尺寸确定B 段: 2L =56mm ，齿轮齿宽减去2mm ，便于安装C 段: 3L =9mm, 定位轴肩E 段: 5L =60mm, 考虑整体安装尺寸F 段: 6L =82mm,轴承宽度G 段: 7L =82mm,联轴器孔长度轴的校核计算, 第一根轴: 求轴上载荷 已知：N F N F N F N F p a t 754,496,693,1839r ====设该齿轮轴齿向是右 旋，受力如右图：mm 25.48L mm 25.132mm 75.81321===L L ， 由材料力学知识可求得 水平支反力:mm 65013113670321⋅===N M N F N F H NH NH垂直支反力:L=290mm S=174mmmm8552mm,148595176,24462121⋅-=⋅===N M N M N F N F H H NH NH垂直支反力:NF N F mm N M NV NV a 65,917,3948621==⋅=mm8664M mm,425139519455708V4321⋅-=⋅=⋅=⋅=N N M mm N M mm N M V V V ，合成弯矩mmN M mm N M mm N M N M ⋅=⋅=⋅=⋅=1217443365176472mm,158944321，由图可知,危险截面在B 右边 W=0.13d =33774ca σ=ca M /W=5.98MPa<70MPa 轴材料选用40Cr 查手册[]a 701MP =-σ 符合强度条件!第三根轴: 求轴上载荷 已知：NF N F N F a t 1134,1675,4461r ===min d =40mm设该齿轮齿向是右旋，受力如图：mm 25.121mm 25.6221==L L ，由材料力学知识可求得水平支反力:mm 1864901513294821⋅===N M N F N F H NH NH垂直支反力:N F N F mm N M NV NV a 568,1107,11700021==⋅=mm N M mm N M V V ⋅=⋅=1859026889721，合成弯矩mmN M N M ⋅=⋅=263321mm,19981021由图可知,危险截面在B 右边 算得W=19300ca σ=ca M /W=19.77MPa<70MPa 轴材料选用40Cr 查手册[]a 701MP =-σ 符合强度条件!六、滚动轴承的选择及计算1.Ⅰ轴轴承 型号为7206C 的角接触球轴承 1）计算轴承的径向载荷：150钢铸铁轮处采用A 型键A 561118⨯⨯=⨯⨯L h b 单键[]<=⨯⨯⨯⨯=≤=Mpa dhl T P P 42.6656114510603.4445σσ[]P σ＝125Mpa满足设计要求八、高速轴的疲劳强度校核第一根轴结构如下：（1）判断危险截面在A-B 轴段内只受到扭矩的作用，又因为e<2m 高速轴是齿轮轴，轴的最小直径是按照扭转强度较为宽裕是确定的，所以A-B 内均无需疲劳强度校核。

从应力集中疲劳强度的影响来看，E 段左截面和E 段右截面为齿轮轴啮合区域，引起的应力集中最为严重，截面E 左端面上的应力最大。