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；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：取小齿轮1z =22，则2z =2i 1z ，2z =22⨯3.85=84.7，取2z =86并初步选定β＝11°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=550MPah.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 =0.902HN K =0.96βε=1.704K=2.0011d =44.89=1n m 2mm（11）、确定齿宽m m89.4489.44112=⨯==dbaψ取m m52m m4412==BB，5）、结构设计。
（略）配合后面轴的设计而定低速轴的齿轮计算1）、选择材料热处理方式（与前一对齿轮相同）(HB<=350HBS),8级精度,查表10-1得小齿轮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⋅=NTK=1.960故取mind=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）B段：3d=30mm，与轴承配合，取轴承内径C段：3d=36mmD段：5d=50mm，将高速级小齿轮设计为齿轮轴，考虑依据《课程设计指导书》p116G段，7d=30mm, 与轴承配合，取轴承内径第二、确定各段轴的长度A段：1L=1.6*26=43.6mm,圆整取1L=44mmB段：2L=88mm，考虑轴承盖与其螺钉长度然后取88mmC段：3L=70mm,D段：mm525=L，齿轮的齿宽m m521=BE段：4L=36mm, 考虑各齿轮齿宽及其间隙距离，箱体内壁宽度减去箱体内已定长度后圆整得4L=36mm轴总长L=290mm2、轴Ⅱ的设计计算mind=40mm1）、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100=A2）初算轴的最小直径mm563.3614794.2100d33min=⨯=⋅≥npA因为带轮轴上有键槽，故最小直径加大6%，mind=38.75mm。
根据减速器的结构，轴Ⅱ的最小直径应该设计在与轴承配合部分，初选角接触轴承7208C，故取mind=40mm轴Ⅱ的设计图如下：首先，确定各段的直径A段:1d=40mm,与轴承配合F段：6d=40mm，与轴承配合E段：5d=42mm，齿轮轴上齿轮的分度圆直径B段：2d=44mm, 非定位轴肩，与齿轮配合C段：3d=80mm, 齿轮轴上齿轮的分度圆直径然后确定各段距离：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mm8552mm,148595176,24462121⋅-=⋅===N M N M NF N F H H NH NHmmN M mm N M mm N M N M ⋅=⋅=⋅=⋅=1217443365176472mm,158944321，ca σ =5.98MPa轴的校核计算, 第一根轴: 求轴上载荷 已知：NF 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：mm25.48L mm 25.132mm 75.81321===L L ， 由材料力学知识可求得水平支反力:mm65013113670321⋅===N M N F N F H NH NH垂直支反力:NF N F mm N M N F F NV NV a NV 87,1360,11304,49621a 1'==⋅===mm1069171182261640321⋅-=⋅-=⋅=N M mm N M mm N M V V V ，合成弯矩mm N M mm N M N M ⋅=⋅=⋅=125132,134918m m ,61640321由图可知,危险截面在C 右边mm 1864901513294821⋅===N M N F N F H NH NHmmN M N M ⋅=⋅=263321mm,19981021ca σ =19.77MPaNF N F r r 1139153121==W=0.13d =9469ca σ=ca M /W=14.49MPa<70MPa轴材料选用40Cr 查手册[]a 701MP =-σ 符合强度条件! 第二根轴 求轴上载荷 已知：NF N F N F NF N F N F a t 11341675,4461496693,1839a 'r 't 'r ======设该齿轮轴齿向两个都是左旋，受力如右图：mm25.48L mm 5.69mm 75.60321===L L ， 由材料力学知识可求得水平支反力:mm8552mm,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==⋅=N P P 29632==h L h 87700=NF N F r r 188261221==N F a 13122=N F F d a 5921==mm1864901513294821⋅===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==⋅=mmN M mm N M V V ⋅=⋅=1859026889721，mmN M N M ⋅=⋅=263321mm,19981021合成弯矩由图可知,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：NFFF N F F F rNV rNH r NV rNH r 113987211361531136070322222222221r 211=+=+==+=+=2）计算轴承的轴向载荷 (查指导书p125)轴承的基本额定动载荷Cr=43.3KN,基本额定静载荷Cor=50.5KW ，e=0.37，Y=1.6两轴承派生轴向力为：N P P 58852==h L h 128066=38.36=P σMpa P 00.60=σ150钢铸铁第一根轴结构如下：（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。