成绩：_______《机械设计基础》课程设计说明书设计题目：带式输送机传动装置设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：姚贵英河北工程大学机电学院2014年 6月 10 日目录一.设计任务 (2)二.电动机选择 (3)三.传动比分配 (3)四.各轴的转速转矩功率 (4)五.三角带传动设计 (5)六.齿轮传动的设计 (6)七.轴的设计 (10)八. 滚动轴承的选择与计算 (17)九. 平键联接的选用和计算 (19)十.联轴器的选择计算 (19)十一.参考文献 (19)一：设计任务1：传动方案如下图所示。

2.工作装置技术数据（1）输送带工作拉力: F= 3 kN；（2）输送带工作速度: V= 1.2 m/s；（3）滚筒直径： D=200 mm.3.条件（1）机器功用由输送带传送机器的零、部件；（2）工作情况单向运输，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境温度不超过35°C；（3）运动要求输送带运动速度误差不超过5%；滚筒传动效率为0.96；（4）使用寿命 8年，每年350天，每天16小时；（5）动力来源电力拖动，三相交流，电压380/220V；（6）检修周期半年小修，二年中修，四年大修；（7）生产规模中型机械厂，小批量生产。

二：电动机的选择根据设计的要求和内容，可选用三相异步电动机的Y 系列电动机 1：电动机功率的确定η=1η22η33η4η5η=0.9⨯20.98⨯30.98⨯0.99⨯0.96=0.82d p =wp η（d p 为工作实际需要的电动机输出功率，w p 为工作需要的输入功率）w p =1000wFvη（F 为工作机阻力，v 位工作机速度，w η为工作机效率）=3000 1.210000.96⨯⨯=3.75kw d p =3.750.82=4.57kw2:电动机转速的确定V 带传动比：0i 一级齿轮传动比：1i 二级齿轮传动比：2i 取传动比范围0i ：3~6 1i ：2~3.5 2i ：3~5 总传动比i= 0i 1i 2i =18~105由v=1.2m/s D=200mm 可知卷筒的转速w n =114.64r/min 所以电动机的转速n=w n i=2063.52~12037.2由课程设计手册表12-1可知同步转速符合这一范围的只有3000r/min 所以选用电动机型号Y112M-2 满载转速n=2890r/min 额定功率p=4kw三：传动比的分配V 带传动比：0i 一级齿轮传动比：1i 二级齿轮传动比：2i 由上可知总传动比i=wnn =25.20 初选0i =3.4 则1i 2i =ii =7.411 可取2i =（1.2~1.4）1i 则得1i =2.3~2.45取1i =2.4 所以2i =3 总之0i =3.4 1i =2.4 2i =3四：各轴的转速 转矩 功率从电动机轴到工作机轴依次为0轴（电动机轴）1轴（高速轴）2轴（中间轴）3轴（低俗轴）4轴（滚筒轴） 1:各个轴的功率 0轴0p =4kw1轴1p =0p 1η=4⨯0.9=3.6kw2轴2p =0p 1η2η3η=4⨯0.9⨯0.98⨯0.98=3.46kw3轴2330123p p ηηη==3.25kw 4轴234012345p p ηηηηη==3.09kw 2:各个轴的转速 0轴0n =2890r/min 1轴01028903.4n n i ===850r/min 2轴020128903.4 2.4n n i i ==⨯=354r/min 3轴0301228903.4 2.43n n i i i ==⨯⨯=118r/min 4轴43n n ==118r/min 3：各个轴的转矩 0轴0009550p T n =⨯=13218n m 1轴1119550p T n =⨯=40447n m 2轴2229550p T n =⨯=93341n m 3轴3339550p T n =⨯=263029n m4轴4449550T n =⨯=250081n m 五：三角带传动设计（注：无标识的表和式均为课本上）1：确定功率由[课]表13-8得工作情况系数A k =1.2 得ca p =A k 0p =1. 2⨯4=4.8kw 2:选取窄v 带类型根据ca p 0n 由[课]表13-15确定选用spz 型 3：确定带轮基准直径根据[课]表13-4和13-9取主动轮基准直径1d =80mm 从动轮基准直径21 3.480d id ==⨯=272mm 由表13-9取2d =280mm 带速v=10802890601000601000d n ππ⨯⨯=⨯⨯=12m/s带速在5~25m/s 范围内，合适4：确定v 带的基准长度和传动中心距根据0.7（1d +2d ）<0a <2（1d +2d ） 初步选0a =1.5（1d +2d ）=540mm由式13-2计算得带长1OL =20a +221120(d )(d )24d d a π-++=1647.2mm由表取0L =1800mm再由式13-16计算实际中心矩1002OL L a a -=+=616.4mm5:验算主动轮上的包角1α 由式13-1得1α=2118057.3161.4120d d a--⨯=>主动轮上的包角合适 6：计算v 带的根数z 由式13-15得z=00(p )k caLp p k α+∆由0n =2890r/min 1d =80mm i=3.4 查表得0p =2.27kw 查表13-6得0p ∆=0.45kw由1α=161.4查表13-7得k α=0.95 查表13-2得L k =1.01则z=(2.270.45)0.95 1.01+⨯⨯=1.8 取z=2根7：计算预紧力0F 由式13-17得0F =22.5500(1)qv k ca p zv α-+ 查表13-1得q=0.06kg/m 故0F =24.8 2.5500(1)0.06122 1.20.95⨯-+⨯⨯=171.64N 8：计算作用在轴上的压轴力Q F02sin2Q F zF α==2⨯2⨯171.64⨯161.4sin2=677.77N 六：齿轮传动的设计Mpa根据式子直齿圆柱齿轮具有不产生轴向力的优点，但传动平稳性较差，在减速器中圆周速度不大的情况下采用直齿轮 一：高速传动的俩齿轮1：选择材料及确定许用应力小齿轮选择材料为40r C (调质) 硬度为280HBS 大齿轮选择材料为45刚（调质） 硬度为240HBS由表11-1可知小齿轮lim1H σ=700Mpa 1FE σ=600Mpa 大齿轮lim2H σ=600Mpa 2FE σ=450Mpa 由表11-5取H S =1.1 F S =1.251[]H σ=lim1H HS σ=636 Mpa2[]H σ=lim2H HS σ=545 Mpa1[]F σ=1FE FS σ=480 Mpa2[]F σ=2FE FS σ=360 Mpa2:按齿面接触强度计算根据表11-3取载荷系数K=1.3 根据表11-6取齿宽系数d φ=1 根据表 11-4取E Z=189.8 1d ≥高速齿轮传动比u=2.4 小齿轮上的转矩1T =93341N m所以1d ≥87.9mm取小齿轮齿数1Z = 24 则大齿轮齿数2Z =2.4⨯24≈57 实际传动比i=5724=2.375 模数m=11d z =2.7 齿宽b=1d d φ=1⨯63.8=63.8mm 所以取2b =65 1b =70按表4-1取m=3 则实际分度圆直径1d =1Z ⨯m=72mm 分度圆直径2d =2Z ⨯m=171mm 齿高1h =2.25⨯m=6.75中心矩a=212d d +=225 3：验算轮齿弯曲强度由图11-5得 1Fa Y =1.58 2Fa Y =2.37 由图11-6得 1sa Y =1.58 2sa Y =1.74 由式子111122122 1.3 2.76 1.589334165324Fa sa F kTY Y bm z σ⨯⨯⨯⨯==⨯⨯=78.04≤1[]F σ=480 Mpa22212112.37 1.7478.0473.8[]3602.76 1.58Fa sa F F F Fa sa Y Y Y Y σσσ⨯==⨯=≤=⨯ Mpa所以安全4：齿轮圆周速度11 3.1472850601000601000d n v π⨯⨯==⨯⨯=3.20m/s 齿对照表可知用8级精度是适宜的 5：齿轮的结构设计轮的结构设计与齿轮的几何尺寸 毛坯 材料 加工方法 使用要求及经济等因素有关。

小齿轮做成实心结构齿轮，大齿轮做成腹板式结构齿轮 二：低速传动的俩齿轮1：选择材料及确定许用应力小齿轮选择材料为40r C (调质) 硬度为280HBS 大齿轮选择材料为45刚（调质） 硬度为240HBS由表11-1可知小齿轮lim1H σ=700Mpa 1FE σ=600Mpa 大齿轮lim2H σ=600Mpa 2FE σ=450Mpa 由表11-5取H S =1.1 F S =1.251[]H σ=lim1H HS σ=636 Mpa2[]H σ=lim2H HS σ=545 Mpa1[]F σ=1FE FS σ=480 Mpa2[]F σ=2FE FS σ=360 Mpa2:按齿面接触强度计算根据表11-3取载荷系数K=1.3 根据表11-6取齿宽系数d φ=1 根据表 11-4取E Z =189.8 Mpa根据式子1d ≥低速齿轮传动比u=3 小齿轮上的转矩1T =263029N m 所以1d ≥87.9mm取小齿轮齿数1Z =16 则大齿轮齿数2Z =16⨯3 =48 实际传动比i=4816=3 模数m=11d z =5.5 齿宽b=1d d φ=1⨯87.9=87.9mm 所以取2b =90 1b =95按表4-1取m=6 则实际分度圆直径1d =1Z ⨯m=96mm 分度圆直径2d =2Z ⨯m=288mm 齿高2h =2.25⨯m=13.50中心矩a=212d d +=192 3：验算轮齿弯曲强度由图11-5得 1Fa Y =3.16 2Fa Y =2.37 由图11-6得 1sa Y =1.52 2sa Y =1.68 由式子111122122 1.3 3.16 1.5226302990616Fa sa F kTY Y bm z σ⨯⨯⨯⨯==⨯⨯=114≤1[]F σ=480 Mpa22212112.37 1.6811494.5[]3603.16 1.52Fa sa F F F Fa sa Y Y Y Y σσσ⨯==⨯=≤=⨯ Mpa所以安全4：齿轮圆周速度11 3.1496118601000601000d n v π⨯⨯==⨯⨯=0.59m/s 对照表可知用9级精度是适宜的 5：齿轮的结构设计齿轮的结构设计与齿轮的几何尺寸 毛坯 材料 加工方法 使用要求及经济等因素有关。