机械设计课程设计说明书设计题目：带式输送机传动系统设计系（院）别：纺织服装学院专业班级：纺织工程083班学生：方第超指导老师：桐生老师完成日期：2010年12月机械课程设计目录一课程设计书 2 二设计要求2三设计步骤21. 传动装置总体设计方案 32. 电动机的选择 43. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 54. 计算传动装置的运动和动力参数 55. 设计V带和带轮 66. 齿轮的设计 87. 滚动轴承和传动轴的设计 198. 键联接设计 269. 箱体结构的设计 2710.润滑密封设计 3011.联轴器设计 30四设计小结31 五参考资料32第一章设计任务书1、设计的目的《械设计课程设计》是为机械类专业和近机械类专业的学生在学完机械设计及同类课程以后所设置的实践性教学环节，也是第一次对学生进行全面的，规的机械设计训练。
其主要目的是：（1）培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合运用机械设计课程和其他选修课程的基础理论并结合实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展学生有关机械设计方面的知识。
（2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械设计，使学生掌握一般机械设计的程序和方法，树立正面的工程大合集思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力。
（3）课程设计的实践中对学生进行设计基础技能的训练，培养学生查阅和使用标准规、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图、数据处理、计算机辅助设计等方面的能力。
2、设计任务设计一用于带式输送机传动系统中的减速器。
要求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及V带传动。
在课程设计中，一般要求每个学生完成以下容：1）减速器装配图一（A1号图纸）2）零件工作图2~3（如齿轮、轴或箱体等3）设计计算说明书一份（8000字左右）3、设计容一般来说，课程设计包括以下容：1）传动方案的分析和拟定2）电动机的选择3）传动系统的远动和动力参数的计算4）传动零件的设计计算5）轴的设计计算6）轴承、联接件、润滑密封及联轴器的选择和计算 7）箱体结构及附件的计算8）装配图及零件图的设计与绘制9）设计计算说明书的整理和编写10）总结和答辩第二章带式传动机传动系统设计1、设计题目：单级圆柱齿轮减速器及V带传动2、传动系统参考方案（如图）：3、原始数据： F=2.3kN F：输送带工作拉力；V=1.1m/s V：输送带工作速度；D=300mm D：滚筒直径。
4、工作条件连续单向运转，空载启动，工作时有轻微震动，工作年限8年，两班制工作。
第三章电动机的选择1、电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和条件，选用 Y系列三相交流异步电动机（JB/T10391-2002）。
2、工作机所需要的有效功率根据已知条件，工作机所需要的有效功率Pw=F·V/1000=2300×1.1/1000=2.74kw设：η2w—输送机滚筒轴至输送带间的传动效率ηc—联轴器效率0.99ηg—闭式圆柱齿轮效率0.97ηb—一对滚动轴承效率0.98ηcy—输送机滚筒效率0.96估算传动系数总效率:η01=ηc=0.95η12=ηb·ηg=0.99×0.97=0.9603η34=ηb·ηc=0.99×0.99=0.9801η3w=ηb·ηcy=0.99×0.96=0.9504则传动系统的总效率η为：η=η01·η12·η34·η3w=0.95×0.9603×0.9801×0.9504=0.843、工作时电动机所需功率为：Pd= Pw/η=2.74/0.84=4.46 kw由表12-1可知，满足Pe≥Pd条件的Y系列三相交流异步电动机额定功率取为3.0 kw。
4、电动机转速的选择：nw=60000v/πd=60000×1.1/3.14×300=70.06r/min初选同步转速为1500r/min和1000r/min的电动机，由表12-1可知对应额定功率Pe为 3.0kw的电动机型号分别为Y132sM2-6和Y132s-4,现将两个型号的电动机有关技术数据及相应的算得的总传动比例表1-2中。
表1-2 方案的比较通过上述两种方案比较用以看出：方案Ⅰ选用的电动机转速高，质量轻，价格低，总传动比为13.38，故选方案Ⅰ较为合理，由表12-2查得电动机中心高H=132mm；轴伸出部分用于装联轴器轴段的直径和长度分别为：D=38mm和E=80 mm。
第四章各级传动比的分配1、总传动比: i总=nm/nw=960/63.70=15.07由传动方案图可知：i1=3； i2=5； i3=1传动系统各轴的转速，功率和转矩计算如下：1轴（电动机轴）n1=nm=960r/minP0=pd=4.46kwTd=9550·pd/nm=29.58N·m2轴（减速器高速轴）n2=n1/i1=320r/minP2=p0·n01=4.46×0.95=4.23kwT2=9550·p2/n2=126.24N·m3轴（减速器低速轴）n3=n2/i2=64r/minP3=P2×0.98×0.98×0.97=3.94kwT3=9550·p3/n3=587.92N·m4轴（工作轴）n4=n3=64r/minP4=P3×0.98×0.96=3.71kwT4=9550·p4/n4=553.60N·m2、将上述计算结果列于表1-3中以供应。
表1-3 传动系统的远动和动力参数第五章齿轮的设计1、选择材料和热处理方法，并确定材料的许用接触应力根据工作条件，一般用途的减速器可采用闭式软齿面传动。
查表5-6得小齿轮 45钢调制处理齿面硬度HBS1=230大齿轮 45钢正火处理齿面硬度 HBS2=190两齿轮齿面硬度差为40HBS，符合软齿面传动的设计要求2、确定材料许用接触应力查表5-11得，两实验齿轮材料接触疲劳强度极限应力为：δhlim1=480+0.93(HBS1-135)=480+0.93(230-135)=568.4Mpa δ-135)=480+0.93(190-135)=531.2 Mpa hlim2=480+0.93(HBS2由表5-12按一般重要性考虑，取接触疲劳强度的最小安全系数：s h lim1=1.0两齿轮材料的许用接触应力分别为[δH1]= δh lim1/ s h lim1=568.4 Mpa[δH2]= δh lim2/ s h lim1=531.2 Mpa3、根据设计准则，按齿面接触疲劳强度进行设计查表5-8，取载荷系数K=1.2；查表5-9，查取弹性系数Z E=189.8Mpa；取齿宽系数Ψd=1(闭式软齿面)；[δH]取其中较小值为531.2Mpa 代入。
故d 1≥3242.5318.18954.33135.01069.82.1⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯+⨯⨯⨯ =76.34mm 4、几何尺寸计算齿数 由于采用闭式软齿面传动，小齿轮齿数的推荐值是20～40，取Z 1=27，则Z 2= 81 模数 m=d1/Z1=2.83mm由表5-2，将m 转换为标准模数，取m=3mm 中心距 a=m(Z1+Z2)/2=162mm齿宽 b 2=Ψd d 1=1×76.34=76.34mm ，取整b 2=76mm b 1= 76+（5~10）mm ，取b 1=80mm 5、校核齿根弯曲疲劳强度 由校核公式（5-35） δF =mbd KT I12Y F Ys 查表5-10，两齿轮的齿形系数，应力校正系数分别是（Y F2 ,Ys 2 由线性插值法求出）Z 1 =27时 Y F1 =2.57 Ys 1=1.60Z 2 =81时 Y F2 =2.218 Ys 2 =1.77查表5-11，两实验齿轮材料的弯曲疲劳极限应力分别为 δf lim1 =190+0.2(HBS 1-135)=209 Mpa δf lim2 =190+0.2(HBS 2-135)=201 Mpa查表5-12，弯曲疲劳强度的最小安全系数为s F lim1 =1.0两齿轮材料的许用弯曲疲劳应力分别为[δF1]= δh lim1/ s h lim1 =209 Mpa[δF2]= δh lim2/ s h lim2 =201 Mpa将上述参数分别代入校核公式（5-35），可得两齿轮的齿根弯曲疲劳应力分别为δF1=m bd KT I 12Y F1Ys ＜[δF1]=209 Mpa δF2=mbd KT I 12Y F2Ys 2＜[δF2]=201 Mpa 所以两齿轮的齿根弯曲疲劳强度均足够。
6、齿轮其他尺寸计算分度圆直径 d 1=mZ 1 =3×27=81 mmd 2=mZ 2 =3×81=243 mm齿顶圆直径 d a1=d 1+2h a =81+2×3=87mmd a2=d 2+2h a =243+2×3=249mm齿根圆直径 d f1=d 1-2h f =81-2×1.25=77.25mmd f2=d 2-2h f =243-2×1.25=239.25mm中心距 a=m(Z1+Z2)/2=162mm齿宽 b 1=80mm b 2=76mm7、选择齿轮精度等级齿轮圆周速度 v 1=10006011 d n π=1.36m/s 查表5-7，选齿轮精度等级：第Ⅱ公差组为9级，由“齿轮传动公差”查得小齿轮 9-9-8 GJ GB10095-88大齿轮 9-9-8 HK GB10095-88第六章 轴的设计从动轴的设计1、选取材料和热处理方法，并确定轴材料的许用应力：由于为普通用途，中小功率，选用45钢正火处理。
查表15-1得σb =600Mpa ，查表15-5得[σb ]-1=55 Mpa2、估算轴的最小直径：由表15-2查得A=110，根据公式（15-1）得:d1≥A 311n p =42.295mm 考虑轴端有一键槽，将上述轴径增大5%，即42.295×1.05=44.40mm 。
该轴的外端安装联轴器，为了补偿轴的偏差，选用弹性柱销联轴器。
查手册表选用柱销联轴器，其型号为为HL3，最小直径d1=45mm3、轴的设计计算并绘制结构草图：（1）确定轴上零件的布置方案和固定方法：参考一般减速器结构，将齿轮布置在轴的中部，对称于两端的轴承；齿轮用轴环和轴套作轴向固定，用平键和过盈配合（H7/r6）作轴向固定。
右端参考一般减速器结构，将齿轮布置在轴的中部，对称于两端的轴承齿轮用轴环和轴套作轴向固定，用平键和过盈配合（H7／r6）作周向固定，右端轴承用轴肩和过度配合（H7／K6）固定套圈；左端轴承用轴套和过渡配合（H7／K6）固定套圈。