1、机械设计课程设计说明书设计题目 链板式输送机传动装置 材料学院 4284 班设 计 者： 杨喆学 号：20083010462011-09-08 西北工业大学目 录课程设计题目 第一部分 传动方案拟定第二部分 电动机的选择第三部分 计算总传动比及分配各级的传动比第四部分 运动参数及动力参数计算第五部分 传动零件的设计计算第六部分 轴的设计计算第七部分 深沟球轴承的选择及校核计算第八部分 键联接的选择及校核计算第九部分 联轴器的选择第十部分 润滑及密封第十一部分 箱体及附件的结构设计和选择设计小结参考资料课程设计题目：设计带式运输机传动装置（简图如下）原始数据：输送链的牵引力 F/kN 1运输机链
2、速 V/(m/s) 0.9传送链链轮的节圆直径d/mm105工作条件：使用年限 10 年，每年 300 个工作日，每日工作 16 个小时。链板式传动机的传动效率为 0.95。传送机运转方向不变，工作时有轻微振动。计算与说明 主要结果第一部分 传动方案拟定传动方案（已给定）1） 外传动为 V 带传动。2） 减速器为一级展开式圆锥齿轮减速器。3） 方案简图如下：第二部分 电动机的选择1、电动机类型的选择： Y 系列三相异步电动机2、电动机功率选择：1、工作机所需功率： p0.947kWw10.90.4705FVp kW2、传动总效率： 160.98.90.970.865所需电动机的功率 .47.6
3、51.dwpkw电动机额定功率 1.2089.2mk3、确定电动机转速：计算鼓轮工作转速： 601.96013.702/min345Vn rd按手册推荐的传动比合理范围，取圆锥齿轮传动一级减速器传动比范围 =23。取 V 带传动比1i=2 4，则总传动比理时范围为 i=412。2i符合这一范围的同步转速有 1000 和 1500r/min。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见转速 1500r/min 比较适合，则选 n=1500r/min 。4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，由理论需求电机功率：及同步转速，选定0.947.8651.09dwpkw=0
4、.8765电动机型号为 Y90L-4电动机型号为 Y90L-4。其主要性能：额定功率：1.5KW，满载转速1400r/min。第三部分 计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比： 408.52163.7i2、分配各构件传动比： 1i3、初定减速器内的传动比 ，则带传动的传比就23i为 128.5.073i第四部分 运动参数及动力参数计算1、各轴转速：电动机转速 014/minnr小锥齿轮轴转速01491.07/min2.85ri大锥齿轮转速1263.7/inri链轮轴转速 32.05/in2、各轴功率： 11.50961.4MPkW2378.364k346.23.0912 i=8.5521i
5、1=2.8507i2=3149.07/minnr26351.4Pkw2368p.128.0TNm79563、各轴转矩：电动机轴：1.59500.2314ddPTNmn轴 1： 1/28.N轴 2： 2950/79.561TPn轴 3： 348m4、参数汇总参 数转速（ r/min）功率（kW ）转矩（）mN轴 491.11 1.44 28.00轴 163.70 1.37 79.86轴 163.70 1.33 77.48第五部分 传动零件的设计计算1. 皮带轮传动的设计计算（1） 选择普通 V 带截型由机械设计课本表 6-6 得：工况系数 kA=1.31.35.9caApKkw04/minnr所
6、以由图 6-10 选择 z 型 v 带（2） 确定带轮基准直径，并验算带速选取 180d21i()2.57801.25.78d m37.481TNmz 型带180dm24d5.8643/vms24dm轴的实际转速 122()(0.1)48095/min2dnr验证带的速度： 180145.863/606dnv s介于 之间，合适。52（3） 确定带长和中心矩按设计要求 120120.7()()dda取 4m2 10120()2 9.484dddLa ma查表 6-2 取 5L实际轴间距 01209.484302da m安装时所需最小轴间距离 min.538.561.25dL张紧或补偿伸长所需最
7、大轴间距离 ax0.0.47.d(4) 验算小带轮包角包角2118057.38.2910da 包角合适。1250dLm380am15.29z=5056.93NF(5)确定带的根数由 ， 140/minnr180d得 ， ， ， ，.35pkw.3p.943ak1.Lk则 1 1.954.90250.303.1dLpzK可以选取 5z(6)计算轴压力单根 v 带的初拉力： 2 205.501.92(1) 0.65843.968643dPFmv Nzk压轴力： 0 158.292sin56.93sin.47rFz N小轮基准直径 10dm小轮外径 1284aah带轮宽 (-)(5)2864Bzef
8、 m大轮基准直径 2dm大轮外径 170aah2齿轮传动的设计计算1、选定精度等级，材料热处理方式，齿数初定：1）本运输机工作速度、功率都不高，选用 7级精度；59.47rFN10z2u2）选择小齿轮材料为 40Cr，调质处理，硬度，1486HBS3）大齿轮材料为 45 钢，调质处理，硬度为2754）选取小齿轮齿数 Z1=20，初步确定传动比为 i2=3 则大齿轮齿数 Z2= i2 Z1=320=605）此时传动比 1603zu2、按齿面接触疲劳强度计算：锥齿轮以大端面参数为标准值，取齿宽中点处的当量齿轮作为强度计算依据进行计算。由公式 131 22496.(0.5)tRRHKTdU1) 初拟
9、载荷系数 ，取齿宽系数L0.3计算节锥角 1cott318.49arur2190.7.562) 按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限为：应以大齿轮材料所决定的许用接触应力为准,对 45 号钢, 取 ,大齿轮：230HBSlim2539HaMP3) 接触疲劳强度寿命系数取安全系数 ,1.Hs计算接触疲劳的寿命系数 ,式中06NK,860491.07314.75nNt,2.42.4703()30()1390NHBS因 ,故1NK4)计算接触疲劳许用应力许用接触应力lim539HNaMPS5）按齿面接触强度设计传动区域系数 2.5Hz弹性影响系数 189.EaMP由式 8-11 得小齿轮分度圆直径：
10、 21314()d0.5HELLKTzu33228.0154.319.(.3)()5.8m齿轮模数 1470dmZ3、按齿根弯曲疲劳强度计算：两齿轮的当量齿数 1201.8cos8.439VZ26.77.5V查 6-5 表 得 , 12FaY2.13Fa3m对小齿轮取 ,对大齿轮仍用接触强度时的数据,1260HBS取 ,按线性插值得弯曲疲劳极限分别为230HBSlim178(260)41.55F aMPli21392许用应力lim1186FNaKPSli224FaM1.70.1896FaY较 大，故选其校验2.3.54Fa 1FaY21132(0.5)10.5LFaLkTYmZu3324.10
11、(.5).8010.516.7m4、确定模数综上 , 根据标准模数表取 3m5、齿轮参数计算：由齿数求分度圆直径 12036dZm260318dZm锥距 R，由 2216094.863udm齿宽 .3.05Rb圆整取 128m2b6、齿轮参数汇总：名 称 代 号 小锥齿轮 大锥齿轮齿数 Z 20 60模数 M 3mm分锥角 18.43971.56分度圆直径d（mm）60 180齿顶高 h(mm)a 3齿根高 hf(mm) 3.6齿顶圆直径 da(mm)65.6921181.8974齿根圆直径 df(mm)53.1695177.7232锥距 R(mm) 94.8683顶隙 c(mm) 0.6分度
12、圆齿厚 S(mm) 4.712当量齿数 ZV 21.08189.74齿宽 (mm) 28齿宽系数 R 0.3平均分度圆直径（mm） 51 153第六部分 轴的设计计算输入轴的设计计算1、按照扭转强度初定直径选用 45 号钢作为轴的材料，调质处理，取 35MPa估算最小轴径：33min9509501.46.7.2.23TPd m考虑有键槽，将直径增大 5%，则16.7051.dm考虑到键槽对轴强度的削弱以及带轮对小轴有较大的拉力，我们选择小轴最小径 。20dm2、输入轴的结构设计( 1 )轴上零件的定位，固定和装配1 2 3 4 5 6( 2 )确定轴各段直径和长度段: d1=20mm 长度取
13、L1=60mm键长 50mm b=h=6mm段: d2=25mm 长度取 L2=30mm段: d3=30mm 长度取 L3=15mm 用来和轴承进行过度配合，初选用 30206 型圆锥滚子轴承。段： d4=28mm 长度为 L4=42mm段： d5=30mm 长度为 L5=26mm 用来和轴承输入轴满足要求进行过度配合，初选用 30206 型圆锥滚子轴承。段：齿轮部分( 3 )轴强度校核齿轮之间的力：对小锥齿轮受力分析：Ft1=2T1/dm1=2*28.002/51=1.098KN（外）Fa1=Ft1*tan20*sin18.4349=0.126KN（左）Fr1=Ft1*tan20*cos18
14、.4349=0.379KN（下）带轮处：（下）0158.292sin56.93sin0.rFz kN对输入轴进行受力分析得轴承 1 ：Fr1=1.144KN（上）Ft1=1.029KN（外）轴承 2：Fr=0.206KN（下）Ft2=2.127KN（里）轴承 3 位置为危险截面这里只校核危险截面 3 的强度。轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取折合系数 59.0首先计算截面 3 的抗弯截面系数 W1.286HMNm49V251.H3330265.7192cdWm轴的计算应力 22221().(0.8.)0.8465719ca acMTMP该轴材料为 45 号钢，调质处理，查得其许用应力
15、因此， ，故满足要求。60aPca输出轴的设计计算1、按照扭转强度初定直径选用 45 号钢最为轴的材料 33min9509501.382.78.2.670Pd m考虑有键槽，将直径增大 5%，则23.7810524.9dm考虑到联轴器的尺寸，我们选大轴最小径 m2、输出轴的结构设计( 1 )轴上零件的定位，固定和装配1 2 3 4 5 6( 2 )确定轴各段直径和长度段: d1=28mm、长度取 L1=60mm，与联轴器 输出轴相连。段: d2=32mm 长度取 L2=31mm。段: d3=33mm 长度取 L3=35mm 用来和轴承进行过度配合，初选用 30207 型圆锥滚子轴承。段：d4=
16、40mm 长度为 L4=82mm，定位。段：d5=36mm 长度为 L5=43mm，与大齿轮配合。VI 段：d 6=35mm 长度为 L6=31mm，和轴承进行过度配合, 初选用 30207 型圆锥滚子轴承。( 3 )轴强度校核齿轮之间的力：Fa2=0.379KNFr2=0.126KNFt2=Ft1=1.098KN大齿轮上的动力参数：P2=1.382832kw 转速 n2=163.7025r/min T2=80.6710Nm危险面 2 处的弯矩：17.MHNm43958V满足要求输出轴承30207输入轴承30206247.1VHMcNm80.6T3334580.2dW由于轴单向转动，扭矩可以认
17、为按脉动循环变化，故取折合系数 0.592222()47.1(0.598.671)4.34ca aMTMPW前已选定轴的材料为 45 号钢，正火处理，查得，因此 ，故满足要求。60aPca第七部分 圆锥滚子轴承的选择及校核计算根据根据条件，轴承预计寿命L=1030016=48000h由于轴承会受到较大的轴向力，故选择深沟球轴承1、对于从动轴，选择 30207 轴承，由受力分析知：，222110.79.60.71VHR22.38.5.410.68*710S2.4.21063A080.37eA 型键6650A 型键108321/0.87ARe2/0.68ARe而查表知 基本额定动载荷 54.2Ck
18、N故查表得 ， ， , 则当量动载1.4X1.YX1.6Y荷, 载荷系数 2pf，111().(0.76.03).8pPfRAkN222.4.1.24.75fXY，因 ,所以按轴承 1 的受力大小验算16636100520()().8103.7hCL hnP而使用期限 ，故 ，满足要14hhL求。2、对于主动轴，选择 30206轴承，由受力分析知：， ，1R.539kN2.137k10.68*.04S237151.59A2./06Re2/0.68ARe而查表知 基本额定动载荷 ,43.2CkN0.7故查表得 ， ， , 则当量动载10.4X1.6Y2.X21.6Y荷, 载荷系数 2pfA 型键
19、8750凸缘联轴器，111().2(041.539.67)3.pPfXRYAKN222.145.86f，且 ，则49.7/minnr663412004.()().921018hCL hP而使用期限 ，故 ，满足要hL求。第八部分 键联接的选择及校核计算（1）带轮与输入轴所用键的校核轴径 ，轴长20dm60lm选用 A 型平键，通过查表得到506Lbh轮毂的材料是铸铁，键和轴的材料是 45 号钢，选用较小的材料做为计算，即 506bsMpa14281.2()s bsTPadhl ，满足要求。（2）输出轴和齿轮连接采用的键的校核轴径 ，轴长36dm43lm采用 A 型平键连接。通过查表得到3210
20、8Lbh锂基润滑脂轴和齿轮的材料都是 45 号钢，所以抗压需用应力是： 102bsMpa，满足要求。484.36(3-)s bsTPdhl （3）输出轴和联轴器连接采用的键的校核轴径 ，轴长28m60lm采用 A 型平键连接。通过查表得到5087Lbh轮毂的材料是铸铁，键和轴的材料是 45 号钢，选用较小的材料做为计算，即 506bsMpa，满足强度要347938.4228()bs bsTPadhl 求。第九部分 联轴器的选择减速器的输出轴与工作机之间用联轴器连接，由于轴的转速较低，传递转矩较大，综合考虑选用弹性套柱销联轴器，联轴器上的扭矩为 80.6710Nm，选用型号为 LT5。第十部分
21、润滑及密封齿轮的润滑采用浸油润滑，由于低速级周向速度为1.54m/s，为锥齿轮传动，浸油高度应没过大锥齿轮齿宽，至少应没过 1/2 齿宽，齿顶距箱底至少30mm,这里为设计为 45mm。选用 CKC150 润滑油。轴承的润滑由于浸油齿轮的圆周速度 ，齿轮不能有效的2/ms把油飞溅到箱壁上，因此选用脂润滑方式。脂润滑具有形成润滑膜强度高，不容易流失，容易密封，一次加脂可以维持相当长一段时间，也有利于传动装置的维护。选用 ZL-2 号通用锂基润滑脂（GB 7324-1994） 。密封端盖与轴间的密封轴承用轴承盖紧固，已知轴承用脂润滑，且轴的最高圆周速度不超过 2m/s，属于低速范畴，因此这里可以使
22、用毡圈油封。毡圈油封结构简单，摩擦较大，易损耗，应注意及时更换。第十一部分 箱体及附件的结构设计和选择减速器附件的选择起吊装置：采用箱盖吊环螺钉、箱座吊耳通气器：由于在室内使用，选通气器（一次过滤），采用 M121.25油面指示器：选用油尺 M12放油螺塞：选用外六角油塞及垫片 M141.5箱体及其附件参数名 称 尺 寸（mm ）箱 座 壁 厚 8箱 盖 壁 厚 8箱盖凸缘厚度 12箱座凸缘厚度 12箱座底凸缘厚度 20地脚螺钉直径 12地脚螺钉数目 4(个)小锥齿轮轴轴承旁连接螺栓直径10大锥齿轮轴轴承旁连接螺栓直径10盖与座连接螺栓直径 8轴承端盖螺钉直径 M8M6视孔盖螺钉直径 M6定位
23、销直径 6凸台高度 39大齿轮顶圆与内箱壁 10距离箱盖，箱座肋厚 6.8主动端轴承端盖外径 92被动端轴承端盖外径 112箱体的附件包括窥视孔及窥视孔盖、通气器、轴承盖、定位销、启箱螺钉、油标、放油孔及放油螺塞、起吊装置等等。箱体 加工工艺路线：铸造毛坯时效油漆划线粗精加工基准面粗、精加工各平面粗、半精加工各主要加工孔精加工主要孔粗、精加工各次要孔加工各紧固孔、油孔等去毛刺清洗检验。减速器的装拆顺序及注意事项 ：箱体和箱盖通过螺栓连接，拆下螺栓即可将箱盖取下，对于两轴系零件，整个取下该轴，即可一一拆下各零件。其它各部分拆卸比较简单。 拆卸零件不要用硬东西乱敲，以防敲毛敲坏零件，影响装配复原。
24、对于不可拆的零件，如过渡配合或过盈配合的零件则不要轻易拆下。对拆下的零件应妥善保管，以免丢失。技术要求：1.装配前，滚动轴承用汽油清洗，其它零件用煤油清洗，箱体内不允许有任何杂物存在，箱体内壁涂耐磨十一、设计小结经过这两周忙碌且充实的机械课程设计，我觉得我付出了许多，也收获了许多。这次的课程设计让我将以前学习的理论知识进一步的巩固与吃透，也深深的体会到了一个工程中的机械设计人员的辛苦。在这次课程设计实习过程中，我曾经遇到了许许多多的困难，从刚开始的不知所措，然后通过问同学，问老师，亦或者自己反过去查阅课本，复习以前学过的知识，直到最终将问题解决。这一切油油漆；2.齿轮副的侧隙用铅丝检验，侧隙值
25、应不小于0.14mm；3.滚动轴承的轴向调整间隙均为0.05-0.1mm；4.齿轮装配后，用涂色法检验齿面接触斑点，沿齿高不小于65%，沿齿长不小于60%；5.减速器剖面分面涂密封胶或水玻璃，不允许使用任何填料；6.减速器内装L-AN15（GB443-89） ，油量应达到规定高度；7.减速器外表面涂绿色油漆。的付出与努力，在最终大图画完的时候都变成的珍贵的回忆，通过这次课程设计，我明白了一个道理，在做一件事情的时候只要你可以全身心的投入进去，在面对困难时不退缩，那么最终一定会收获到自己的想要的结果。十二、参考书目：机械设计课程设计西北工业大学 李育锡 主编机械制图西北工业大学 臧宏琦 王永平 主编机械设计基础李育锡 主编
