机械设计课程设计计算说明书机械设计课程设计任务书学生姓名：学号：专业任务起止时设计题目：设计带式输送机中的传动装一传动方案如所示1—电动机；2—V带传动； 3—单级圆柱齿轮减速器4—联轴器；5—带式输送机；6—鼓轮；7—滚动轴承图1 带式输送机减速装置方案图二、原始数据三、设计任务：1.低速轴零件图1张（A3图纸） 400 /mm 滚筒直径d1.6 /(m/s) 传送带运行速度v2.低速轴齿轮零件图1张（A3图纸）1900 /N 运输带上牵引力F份3.设计说明书124 T每日工作时数/h5传动工作年限在周内完成并通过答辩1单向连续平稳转动，常温空载启动。
参考资料：《机械设计》《机械设计基础》《课程设计指导书》《机械设计手册》《工程力学》《机械制图》指导教师签字目录一、电机的选择 (1)二、传动装置的运动和动力参数计算 (2)三、V带传动设计 (3)四、设计减速器内传动零件（直齿圆柱齿轮） (5)五、轴的结构设计计算 (6)六、校核轴承寿命 (11)七、键连接的选择和计算 (11)八、箱体的设计 (11)九、心得体会 (12)一、电机的选择1.1 选择电机的类型和结构形式：依工作条件的要求，选择三相异步电机：封闭式结构U=380 VY型1.2 电机容量的选择工作机所需的功率P=Fv /1000= 3.04 kW W?：0.95 V带效率1?：0.98 滚动轴承效率（一对）2 ?: 0.97 闭式齿轮传动效率（一对）3?：0.99 联轴器效率4??)：0.96 工作机（滚筒）效率( w53﹒?﹒?﹒???﹒?=0.841 传输总效率= 5 1432?= 3.61 P=/ kW则，电动机所需的输出功率P dW 1.3 电机转速确定60?1000v= 76.4 卷筒轴的工作转速r/min ?n WπDV带传动比的合理范围为2~4，一级圆柱齿轮减速器传动比的合理范围为3~7，则总传动比的合理范围为=6~28，故电动机转速的可'i选范围为：458.4 ~ 1528 r/min n'i?n?=Wd1在此范围的电机的同步转速有：750r/min、1000 r/min、1500 r/min依课程设计指导书表18-1：Y系列三相异步电机技术参数（JB/T9616-1999）选择电动机型号：Y112M-4 额定功率P：4kW ed 同步转速n：1500r/min 满载转速n：1440r/minm二、传动装置的运动和动力参数计算n18.85 总传动比：m??i总n W2.1 分配传动比及计算各轴转速取V带传动的传动比i= 3 0则减速器传动比i=i/i= 6.28 02.2 传动装置的运动和动力参数计算0轴（电动机轴）P?P? 3.61 kWd0n?n?1440 r/min1轴（高速轴）m0P0?T?955023.94 N?m 0n0????PP kW 3.43 101n0??n480 r/min 1i0P1?T?9550 68.24 N?m 1n12轴（低速轴）????P?P? 3.26 kW 3122 2n1?n?76.43 r/min 2i P29550??T? 407.34 Nm 2n23轴（滚筒轴）????P?P?kW3.16 4322??nn r/min76.43 23P3?T?9550m ?N 394.84轴的输出功率或输出转矩1~3以上功率和转矩3n3为各轴的输入值，为各自输入值与轴承效率的乘积。
各轴运动和动力参数如下表：各轴运动和动力参数表2-1m/N?转矩功率P/kWT转速?轴名效率传动比i n/(r/min) 输出输入输入输出1440 3.61 23.94 0轴0.95 3.36 480 3.43 66.88 68.24 3 1轴0.95 399.19 3.26 76.43 407.34 3.19 6.28 2轴0.9776.43394.843.133.16386.941轴3带传动设计V三、确定计算功率3.1得到工13-9 表机械设计基础》由图/根据已知条件结合教材《。
kW P= 4.46 ?= 1.3 = 作情况系数K，故PK dcaAA带型号选择普通V3.2确13-15 》由图，结合教材《，Pn机械设计基础/表已知mca型。
V定所使用的带为A33.3 确定带轮基准直径并验算带速(1) 结合教材《机械设计基础》由图/表13-4 ，初选小带轮直径d= 90 mm。
d1πdn 6.79 m/s，满足5m/s<v(2) 验算带速：<30 m/s。
md1??v60?1000(3) 计算大带轮的基准直径270 mm。
?d?d?i d10d23.4 确定V带中心距和基础长度(1) 根据初定中心距a= 540 mm。
)?ddd?d)?a?2(0.7(，0d2d2d1d10(2) 计算所需的带长??2dd?πd2d1L?2a?(d?d)?= 1660.49 mm。
d2d10d024a0由图/表13-2 ，对A 型带进行基准长度L= 1750 mm。
d L-L584.76 mm (3) 实际中心距d0d?a?a?02a?a?0.015L?dmin中心距的变化范围558.51 ~ 637.26 mm。
??a?a?0.03L?maxd3.5 验算小带轮包角d?d 162.4 >120°合格。
oo?d1d2??180?57.3?1a 3.6 计算V带根数Z由n，d结合教材《机械设计基础》查图/表13-4 得d1mP=1.07kW。
0由n，i，A 型带，查图/表13-6 得?P= 0.17 kW。
00m?查表13-8 得K= 0.96，已知L查表13-2已知得K=1.00 Ld1? 4P 3.74 ，取z= 4 。
则V带根数ca??z(P??P)KK L0α0四、设计减速器内传动零件（直齿圆柱齿轮）4.1齿轮传动设计计算(1) 选择材料及确定许用应力由教材《机械设计基础》表11-1 确定以下参数：表4-1 高速级齿轮材料及许用应力由表11-5 ，取安全系数S= 1.0 ，S= 1.25 。
FH则许用应力为：??600 MPa700 MPa ??Hlim2Hlim1?[[?]?]?H1H2SS400 MPaHH ??480 MPa ??FE2FE1???[[]?]F2F1SSFF(2) 按齿面接触强度设计设齿轮按9 级精度制造，由教材《机械设计基础》表11-3得载荷系数K= 1.0 ，由表11-6 得齿宽系数Φ= 1.0 ，由d1。
= Z 189.8 表11-4 可得弹性系数aMP2E) ?Nmm (注意单位换算小齿轮传递的（输入）转矩：T= 68240 1小齿轮分度圆直径：mm41.72 。
??3????1t??i H??dmin52??KTZ?i1E1??2.32?d?齿数取z= 21 ，z=iz≈132 ，故实际传动比i=z/ z= 6.28 。
121112齿宽42 mm（圆整）。
取大齿轮齿宽b= 50 mm，为补???b?d21td偿安装误差，取小齿轮齿宽b=b+(5~10) = 60 mm。
模数m=d/z= 121t1 1.99 ，按表4-1 ，取标准模数m= 2 ，实际分度圆直径d?d 153 mmmm，。
中心距42 mm，264 21?z?md??d?a?1122(3) 齿轮的圆周速度πnd m/s。
1.06对照表11-2 可知，选9 级精度11??v100060?是合适的。
4.2 传动齿轮的主要参数表4-2 传动齿轮的主要参数a2.5 2.5 /mm 齿根高h f4.5 4.5 /mm 齿高h268 46 /mm d齿顶圆直径a260 38 /mm齿根圆直径d f五、轴的结构设计计算5.1 高速轴的计算（1轴）根据表14-1 得，高速轴材料为： 45钢，热处理方式：6调制，许用弯曲应力[σ]= 65 MPa。
-1b(1)初估轴径初选轴径，根据扭转强度计算初估。
由表 14-2 得常数A= 1100P1?A?d 21.0 mm 301n1考虑到键槽的作用，轴径增加3%为 21.63 mm，圆整后暂取d= 22 mm。
1(2)轴的径向尺寸设计根据轴及轴上零部件的固定、定位、安装要求，确定轴的结构如下图：表5-1 高速轴径向尺寸确定轴段直径d /mm 确定方法说明=22 d=22 d初估轴径11ddd+3C=28 1 22=1 =35 d=dd轴承内圈直径33=dd=40 d+3C1344——高速齿轮——d=40 d =d466 =35dd=d 轴承内圈直径377(3)轴的轴向尺寸设计7轴的结构图如下：经验值的计算与选取：轴承端盖至箱外传动件间的距离L?=L+2-?-B=35 箱座壁厚4?= 8联接螺栓至外箱壁的距离C= 23 ；至凸缘边距离C= 20 21 ?+(5~10)= 57 L=C+C+轴承座宽度21齿轮至机体内壁的距离?= 10 2大齿轮齿轮端面的距离?= 60 3轴承内侧至箱体内壁的距离?= 10（指导书38页图5-12）4表5-2 高速轴轴向尺寸确定轴段长L/mm确定方说=70比四根皮带轮略键=35相2?L=27 L+2+3- LL=33??=7 L估算得出由-3 =L4224?=60 L齿轮宽度L=535 =7 L L=L466?L=24 +B+3-3 =L747? =57 l l/2+L L=+B/2++314165??l=57 +B/2+/2+ L=l24225=77Ll=+B/2l/2+L233185.2 低速轴的计算（2轴）根据表 14-1 得，低速轴材料为： 45Cr合金钢，热处理方式：调质，许用弯曲应力[σ]= 75 MPa。
-1b(1)初估轴径初选轴径，根据扭转强度计算初估。
由表 14-2 得常数A= 1000P2?Ad? 34.94 mm 301n2考虑到键槽的作用，轴径增加3%为 35.99 mm，圆整后暂取d= 36 mm。
1(2)轴的径向尺寸设计根据轴及轴上零部件的固定、定位、安装要求，确定轴的结构如下图：表5-5 低速轴径向尺寸确定说9轴的轴向尺寸设计(3)轴的结构图如下：经验值的计算与选取：?= 8 轴承端盖至箱外传动件间的距离L?= 33 箱座壁厚C= 20 联接螺栓至外箱壁的距离C= 23 ；至凸缘边距离21 ?C轴承座宽度L=+C+ +(5~10)= 57 2110 齿轮至机体内壁的距离?= 250 大齿轮齿轮端面的距离?= 310 = 轴承内侧至箱体内壁的距离?4说10六、校核轴承寿命所选用的轴承主要参数表7-1/ kN /mm C / mm D / mm Bd轴承代号轴名称r16.2 14 6007 35 62 高速轴22.08060105016低速轴h轴承设计要求寿命'?L40000~60000 h七、键连接的选择和计算个。