机械设计基础课程设计说明书题目：设计胶带输送机的传动装置。

班级：冶金0905班******学号：********指导教师：***成绩：2011年 7月16日一、设计任务书（1） 设计题目 ：设计胶带输送机的传动装置 （2） 工作条件（3） 技术数据二、电动机的选择计算（1）选择电动机系列根据工作要求及工作条件应，选用三相异步电动机， 封闭式结构，电压380伏，Y 系列电动机。

（2）滚筒转动所需要的有效功率kw FV p w 42.210002.211001000=⨯==根据表2-11-1，确定各部分的效率:V 带传动效率 η1 =0.95 一对滚动球轴承效率 η2 =0.99 闭式齿轮的传动效率 η3 =0.97 弹性联轴器效率 η4 =0.99三、传动装置的运动及动力参数计算（1）分配传动比总传动比31.70==wn n i ;由表2-11-1得，V 带传动的 传动比i 01= 2.5，则齿轮传动的传动比为：i 12=i/i 01=7.31/2.5=2.92 ，此分配的传动比只是初步的，实际传动比的准确值 要在传动零件的参数和尺寸确定后才能确定。

并且允许 有（3-5%）的误差。

（2） 各轴功率、转速和转矩的计算0轴：（电动机轴）P 0=p r =2.91kw ，n 0=960r/minT 0=9550×p 0/ n 0=9550×2.91/960=28.95N •m 1轴：（减速器高速轴）P 1=p 0×η01= p 0×η1=2.91×0.95=2.76kw四、传动零件的设计计算电动机型号为Y132S-6，额定功率P=3.0kw，转速为n1=960r/min，减速器高速轴转速n2=384r/min，班制是2年，载荷平稳。

（1）减速器以外的传动零件的设计计算1.选择V带的型号由书中表10-3查得工况系数K A=1.2;Pc=K A.P0 =1.2×3.0=3.6kw查表10-4和课本图10-7，可得选用A型号带，d d1min =75mm;由表10-5，取标准直径,即d d1=100mm;2.验算带速V=3.14×d d1×n1 /(60×1000)=5.024m/s;满足5m/s <= V<=25-30m/s;3.确定大带轮的标准直径d d2=n1/n 2×d d1=960/384×100=250mm;查表10-5，取其标准值d d2=250mm；验算带的实际传动比：i实=d d2/d d1=250/100 =2.5；4.确定中心距a 和带长LdV带的中心距过长会使结构不紧凑，会低带传动的工作能力；初定中心距a0, a0=(0.7-2.0)( d d1 +d d1)=245~~700 mm 取a0=350mm，相应a0的带基准长度Ld0:Ld0=2×a0+3.14/2 ×( d d1 +d d2)+(d d2 –d d1)2/（4×a0）=1265.57 mm;查表10-2可得，取Ld=1250mm;由Ld求实际的中心距a,a = a0+(Ld –Ld0)/2 =342.5mm（取343mm）5.验算小轮包角α1由式α1=1800-(d d2 –d d1)/a×57.30;α1 =1800 -(250-100)/343×57.30 =154.940>1200符合要求；6.计算带的根数z= Pc /[( P0 +ΔP0 )×Kα×K L ]由图10-7查得，P0 =1.0kw, ΔP0 =0.13kw查表10-6可得，Kα=0.93，查表10-2，K L = 0.93，代入得，z =3.6/[(0.13+1.0)×0.93×0.93 ] =3.68;取z =4根。

7.计算作用在轴上的载荷F R和初拉力F0F0为单根带的初拉力，F0= 500×Pc×(2.5/ Kα-1 ) /(v×z) +qv2=153.73N（查表可得，q =0.10kg/m）F R =2 F0×z×sin(α1/2)= 2×153.73×4×sin(154.940/2)=1200.55N（2）减速器箱内的圆柱齿轮传动的设计计算 （1）选择材料由表11-1，大小齿轮材料选择如下:小齿轮 40Cr 钢 调质处理 齿面硬度250-280HBS ， 大齿轮 ZG310-570钢 正火处理 齿面硬度 162-185HBS 。

（2）计算应力循环次数N911011.1)2830010(138460n160⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==h jL N89121080.392.21011.1⨯=⨯==i NN查图11-14得Z N1=1.0 ，Z N2=1.08（允许有一定点蚀）。

由图11-15得Z X1=Z X2=1.0，取S Hmin =1.0 ， 由图11-13（b ）,得σHlim1=690Mpa ，σHlim2=440 Mpa 。

（3）计算许用接触应力[]Mpa Z Z S X N H H H 69011min1lim 1==σσ[]Mpa Z Z S X N H H H 2.47522min2lim 2==σσ因[][]12H H σσ<，故取[][]Mpa H H 2.4752==σσ（4）按齿面接触强度确定中心距小轮转矩 T 1=9550×P 1/n 1=9550×2.76/384=68640N ·mm 初取1.12=t t Z K ε，取4.0=a φ， 由表11-5得2/.9.188mm N Z E =；由图11-7可得，H Z =2.5，减速传动，92.2==i u ; 由式（11-17）计算中心距a[]mmZ Z Z u KT u a HE H a 35.1242.4759.1885.292.24.02686401.1)192.2(2)1(32321=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯+=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+≥σφε取中心距a=140mm 。

估算模数m n =(0.007~0.02)a=0.875—2.5mm,取标准模数m n =2mm 。

小齿轮齿数：()()71.35192.221402121=+⨯⨯=+=u m a z n大齿轮齿数：z 2=uz 1=27.10492.289.31=x取z 1=36，z 2=104 实际传动比89.23610412===z z i 实 传动比误差%5%03.1%10092.289.292.2%100<=⨯-=⨯-=∆理实理i i i i ，齿轮分度圆直径mm z m d n 7211==mm z m d n 20822== 圆周速度s m n d v /45.11063847210604311=⨯⨯⨯=⨯=ππ由表11-6,取齿轮精度为8级。

(5) 验算齿面接触疲劳强度按电机驱动,载荷平稳，由表11-3，取K A =1.0。

由图11-2（a ），按8级精度和s m vz /46.0100/3629.1100/1=⨯=，查得K v =1.05。

齿宽mm a b a 561404.0=⨯==φ。

由图11-3(a)，按b/d 1=56/72=0.78,考虑轴的刚度较大和 齿轮相对轴承为非对称布置，得K β=1.06。

由表11-4，得K α=1.1。

载荷系数22.11.106.105.10.1=⨯⨯⨯==αβK K K K K v A 由图11-4得728.0105007.0972.036027.021=⨯==⨯=a a εε700.121=+=a a a εεε 查图11-6，得88.0=εZ 由式11-16，计算齿面接触应力[]Mpa Mpa uu bd KT Z Z Z H E H H 2.47573.36592.2192.272566864022.1288.09.18850.2122211=<=+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+=σσε故安全。

（6）验算齿根弯曲疲劳强度按Z 1=36，Z 2=104，由图11-10得Y 1Fa =2.48，Y 2Fa =2.18。

由图11-11得Y 1Sa =1.66，Y 2Sa =1.82。

由图11-12，得Y ε=0.68。

由图11-16(b)，得21lim /290mm N F =σ，22lim /152mm N F =σ。

由图11-17，得F N1=1.0，F N2=1.0。

.由图11-18，得Y 1X =Y 2X =1.0。

取Y ST =2.0，S m in F =1.4。

由式（11-25）计算许用弯曲应力[]Mpa Y Y S Y X N F ST F F 4140.10.14.1229011min1lim 1=⨯⨯⨯==σσ[]MpaY Y S Y X N F ST F F 2170.10.14.1215222min 2lim 2=⨯⨯⨯==σσ，由式（11-21）计算齿根弯曲应力[]故安全。

Mpa Mpa Y Y Y m bd KT F sa Fa n F 41414.5868.066.148.2272566864022.122111111=<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==σσε[]故安全。

Mpa Mpa Y Y Y m bd KT F sa Fa n F 21703.5668.082.118.2272566864022.122122112=<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==σσε（7）齿轮主要几何参数z 1=36, z 2=104, u=2.92, m n =2 mm, β0=0,mm z m d n 7211==mm z m d n 20822==mm m h d d n a a 762*11=+=mm m h d d n a a 2122*22=+=672)25.00.1(272)(211=⨯+-=+-=**m c h d d a f mm2032)25.00.1(2208)(222=⨯+-=+-=**m c h d d a f mmh a1 = h a2 =2mm,a=140mm562==b b mm, b 1=b 2+(5~10)=64mm 。

五、轴的设计计算根据要求，选择轴的材料为45钢，调质处理。

（一）高速轴的设计1．确定减速器高速轴外伸段轴径mm n P A d 16.2338476.212033=⨯=≥,受键槽影响，加大4%—5%，取ｄ＝25mm 。

2．确定减速器高速轴各段轴径ｄ1＝25mm ，d 2= d 1+(5—8)=（30—33）mm ，取d 2=30mm ，d 3=35mm ，d 4= d 3+(1—3)=（36—38）mm ，取d 4=38mm ，d 5=d 3=35mm 。