机械课程设计设计说明书课程名称：机械设计原理课程设计系别：机械系姓名：丁戈学号：指导教师：王鸿翔一、《设计原理与方法》课程综合训练任务书1.设计题目带式输送机传动装置。

第3题，第6组2.工作条件及设计要求带式传送机工作装置如下图所示，主要完成由传送带运送机器零、部件的工作。

该机室内工作，单向运转，工作有轻微振动，两班制。

要求使用期限十年，大修期三年。

输送带速度允许误差±5％。

在中小型机械厂批量生产。

3.原始数据传动带工作拉力F=4100N，运输带工作速度V=1m/s，滚筒直径D=500mm。

二、传动方案的拟定与分析用一级蜗轮蜗杆减速器和一级链传动达到减速要求，传动方案图已经给出：三、电动机的选择1、电动机类型的选择选择Y 系列三相异步电动机。

2、电动机功率选择（1）传动装置的总效率：滚子链滚筒蜗轮蜗杆轴承联轴器总ηηηηηη==0.99×0.99×0.8×0.96×0.97=0.73（蜗轮蜗杆减速器效率包括减速器中的轴承） （2）电机所需的功率： 电动机输出功率：awP d P η=kw 工作机所需的功率： kw FV P w 1000==kw kw 1.4100014100=⨯ 所以 总η1000FVd P =kw=5.6kw因载荷轻微振动，电动机d ed p P ≥即可，但5.6kw 与5.5kw 较为接近，效率又为保守估计，实际效率应该稍高于假设效率，故ed P可先取5.5kw 。

3、确定电动机转速总η=0.73d P =5.6kw w P =4.1kwed P =5.5kw（2）、轴上零件定位及轴的主要尺寸的确定1）轴端链齿轮选用和定位链条选择A16单排滚子链，链齿轮选择RS80,链轮轴孔长L=50mm。

取轴端长为48mm。

按轴径选择用普通平键b×h=16mm×10mm，键长45mm（GB/T 1095-1990)。

挡圈取D=65mm,厚度H=6mm，紧固轴端挡圈螺栓为M8×25mm（GB/T 892-1986)。

2）轴承及蜗轮的定位及轴段主要尺寸轴受中等载荷，有轴向力，选取32213滚动轴承。

其尺寸为d×D×B=65mm×120mm×32.75mm，与其配合的轴段的轴径为65mm，查手册配合为m。

左端轴承也选用32213，由于要加挡油环，长度无法确定。

如图轴径逐步加大，安装蜗轮处直径取70mm，查手册配合为H7/r6,配合轴段长应比蜗轮宽度小一些，取108mm。

蜗轮处键根据轴径查手册选b×h=20mm×12mm，键长100mm。

轴肩定位，轴肩直径取80mm，宽度取10mm。

3）轴结构的工艺性取轴端倒角为2×45°，按规定确定轴肩的圆角半径，键槽位于同一轴线上。

4、按弯扭合成校核轴的强度（1）、画轴空间受力简图如下，将轴上作用力分解为垂直面受力图和水平面受力图。

取集中力作用于蜗轮、链轮和轴承宽度的中点。

b×h=16mm×10 mmD=65mmH=6mmM8×25mmd×D×B=65mm×120mm×32.75m m32213b×h=20mm×12 mm（2）、轴上受力分析 蜗轮圆周力N T F t 3689N 3286050332d 222=⨯==蜗轮轴向力N T F a 960N 72344862d 211=⨯==蜗轮径向力N N F F t 120020tan 3689tan r =︒⨯==α 轴头所受力由链轮设计时求得F=6560NN F t 3689=N F a 960=N F 1200r =F=6560NN F HA 4304-=<二>蜗杆轴的设计计算1、选择轴的材料选用45号钢，经调质处理，硬度为217-255HBS 。

由课本表19-1查得对称循环许用应力[1-σ] =180MPa 。

2、初步计算轴径取β=0，并由课本表19-3选系数A=110，得 d ≥mm n p A 9.1614402.511033=⨯= 由于轴头要与电机头用联轴器连接，故取轴头最小直径与电机输出轴轴径相同为38mm 。

3、轴的结构设计 （1）、拟定轴上零件布置方案根据轴上轴承、联轴器、端盖的装配方向、顺序和相互关系，轴的直径选择方案如图所示。

（2）、轴上零件的定位及主要尺寸的确定 1)轴端联轴器选用和定位蜗杆扭矩T=34.5N·m根据GB/T 5843-1997，选用J 型联轴器，根据孔径38mm 可选用HL3，L=60mm ，可选轴头长度为55mm 。

挡圈直径D=55mm 。

挡圈厚度H=5mm 。

紧固轴端挡圈螺栓为M6×20mm 。

按轴径选择用普通平键b ×h=12mm×8mm ，键长45mm （GB/T 1095-1990)。

2）轴承轴承及蜗轮的定位及轴段主要尺寸轴受轻载荷，有轴向力，选取两枚32011滚动轴承，组成固定端，其尺寸为d ×D×B=55mm×90mm×23mm ，与其配合的轴段的轴径为55mm ，查手册配合为k 。

游动端轴承选用6211，其尺寸为d ×D×B=55mm×90mm×21mm ，与其配合的轴段的轴径为55mm ，查手册配合为j 。

如图轴径逐步加大。

两端轴肩定位，轴肩直径取65mm ，宽度取10mm 。

轴左端为M50螺纹，两个圆螺母锁死轴承，长度为15mm 。

d=38mmT=34.5N·m HL3D=55mmb ×h=12mm×8m m32011d ×D×B=55mm×90mm×23mm 6211d ×D×B=55mm×90mm×21mm3）轴结构的工艺性取轴端倒角为2×45°，按规定确定轴肩的圆角半径。

4、按弯扭合成校核轴的强度蜗杆轴为轻载，故强度达标，不用校核。

八、滚动轴承的选择及校核计算根据条件，两班制，大修期三年。

三年更换一次轴承。

轴承预计寿命：3×300×16=14400小时。

1、计算蜗轮轴轴承蜗轮已选轴承32213。

查手册得rC=160KN；C=222KN由表17-8得pf=1.1（机器有轻微震动，轴承所受载荷较为平稳）（1）、计算附加轴向力1SF、2SF由蜗轮轴的校核知aF=960NNFHA4304-=NFHB14555=NFVA1584=NFVB384-=221VAHArFFF+==4586N222VBHBrFFF+==14560N擦手册得Y=1.5；YFFrS2/=1SF=4586/(2×1.5)N=1530N1rF=4586N2rF=14560N1SF=1530N2SF=4850N1aF=5810N设计小结通过3周的一级蜗轮蜗杆减速器设计，觉得自己受益非浅。

机械设计课程设计是机械设计课程的一个重要环节，它可以让我们进一步巩固和加深学生所学的理论知识，通过设计把机械设计及其他有关先修课程（如机械制图、理论力学、材料力学、热力学等）中所获得的理论知识在设计实践中加以综合运用，使理论知识和生产实践密切的结合起来。

而且，本次设计是我们学生首次进行完整综合的机械设计，它让我树立了正确的设计思想，培养了我对机械工程设计的独立工作能力；让我具有了初步的机构选型与组合和确定传动方案的能力；为我今后的设计工作打了良好的基础。

通过本次课程设计，还提高了我的计算和制图能力；我能够比较熟悉地运用有关参考资料、计算图表、手册、图集、规范；熟悉有关的国家标准和行业标准（如GB、JB等），获得了一个工程技术人员在机械设计方面所必须具备的基本技能训练。

感谢我的指导老师钱瑞明老师的无私帮助和同学之间的互助，当一份比较像样的课程设计完成的时候，我的内心无法用文字来表达。

几天以来日日夜夜的计算与绘图和在电脑前编辑排版说明书，让我感觉做一个大学生原来也可以这么辛苦。

但是，所有的这一切，都是值得的，她让我感觉大学是如此的充实。

参考文献【1】、吴克坚、于晓红、钱瑞明主编《机械设计》 ---北京：高等教育出版社， 2003.3【2】、王之栎、吴大康主编《机械设计综合课程设计》–2版 ---北京：机械工业出版社， 2007.8【3】、杨世铭、陶文铨主编《传热学》–4版 ---北京：高等教育出版社，2006.8（2010重印）【4】、龚桂义、潘沛森、陈秀、严国良主编《机械设计课程设计图册》 ---北京：高等教育出版社，1989.5（2010重印）。