课程设计带式输送机传动系统设计(含CAD图纸)

湖南工业大学 课  程  设  计 资  料  袋 机 械 工 程 学院（系、部）  2011-2012    学年第一学期 课程名称机械 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 指导教师江湘颜职称    教授 学生姓名专业班级机械 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 及自动化班级学号题    目带式输送机传动系统设计 成    绩起止日期2014年12月20日～2014年12月31日 目  录  清  单 序号 材 料 名 称 资料数量 备 注 1 课程设计任务书 1   2 课程设计说明书 1   3 课程设计图纸     张 4 装配图 1   5 零件图 2   6                 课程设计任务书 2014—2015学年第一学期 机械工程学院（系、部） 机械工程及自动化专业 1205班级 课程名称： 机 械 设 计 设计题目：带式输送机传动系统设计 完成期限：自 2014年12月20日至2014年12月31日共2周 内 容 及 任 务 一、设计的主要技术参数： 卷筒直径D=400mm，运输带速度v=0.6m/s, 输送带最大有效拉力为F=8000N 工作条件：三班制工作，使用年限10年，连续单向运转，载荷平稳，小批量生产，运输带速度允许误差±5%. 二、设计任务：传动系统的总体设计； 传动零件的设计计算；减速器的结构、润滑和密封；减速器装配图及零件工作图的设计； 设计计算说明书的编写。 三、每个学生应在教师指导下，独立完成以下任务： （1） 减速机装配图1张； （2） 零件工作图2张； （3） 设计说明书1份（6000~8000字）。 进 度 安 排 起止日期 工作 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 2014.12.20-2014.12.22 传动系统总体设计、传动零件的设计计算 2014.12.23-2014.12.27 减速器装配图及零件工作图的绘制 2014.12.28-2014.12.30 整理说明书和打印 2014.12.31 答辩 主 要 参 考 资 料 1.《机械设计》（刘扬，银金光主编 北京交通大学出版社） 2.《机械设计课程设计（第2版）》（刘扬，银金光主编 北京交通大学出版社） 3.《工程图学》（赵大兴主编 高等教育出版社） 4．《机械原理》（朱理主编 高等教育出版社） 5.《互换性与测量技术基础》（徐雪林主编 湖南大学出版社） 6.《机械设计手册（单行本）》（成大先主编化学工业出版社） 7.《材料力学》（刘鸿文主编 高等教育出版社）       指导教师（签字）：江湘颜                        2014 年  12 月    日 系（教研室）主任（签字）：银金光            2014 年  12 月    日 机  械  设  计 设计说明书 带 式 输 送 机 传 动 系 统 设 计   起止日期：2014年12月20日 至 2014年12月31日 学生姓名 吴升俊 班级 机工1205 学 号 12405701306 成绩   指导教师(签字)       机械工程学院（部） 2014年12月31日 目  录 1  设计任务书    3 2传动 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的拟定    4 3  原动机的选择    6 4  传动比的分配    8 5  传动装置运动和运动参数的计算    9 6  传动件的设计及计算    12 7  轴的设计及计算    20 8  轴承的寿命计算及校核    36 9  键联接强度的计算及校核    38 10 润滑方式、润滑剂以及密封方式的选择    40 11 减速器箱体及附件的设计    42 12 设计小结    46 13 参考文献    47 1.设计任务书 1.1 课程设计的设计内容 设计带式输送机传动系统中的减速器，其传动转动装置图如下图1-1所示。 图1.1  带式输送机传动系统简图 1—电动机；2—联轴器；3—两级圆柱齿轮减速器； 4—联轴器；5—滚筒；6—输送带 1.2 课程设计的原始数据动力及传动装置 已知条件：①运输带最大有效拉力：F=8000N； ②运输带的工作速度：v=0.6m/s； ③输送机滚筒直径：D=400mm； ④使用寿命10年。 1.3 课程设计的工作条件 带式输送机在常温下连续工作、单向运转；空载起动，工作载荷平稳；输送带工作速度v的允许误差为±5％；三班制，要求减速器设计寿命为10年，小批量生产；三相交流电源的电压为380/220V。 2.传动方案的拟定 2.1传动方案的要求 传动方案应满足工作机的要求，适应工作环境和条件，应满足工作可靠的要求且结构简单，尺寸紧凑，制造成本低，传动效率高，维护方便。 2.2工作机器的分析 带式运输机的传动方案如下图所示 图 2.1带式输送机传动系统简图 1—电动机；2—联轴器；3—两级圆柱齿轮减速器； 4—联轴器；5—滚筒；6—输送带 图2.1中展开式两级圆柱齿轮减速器，其结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度，高速级齿轮布置在远离转矩的输入端，这样，轴载转矩的作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分相互抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象，用于载荷比较平稳的场合，高速级一般做成斜齿，低速级可做成直齿。 2.3传动方案说明 1) 传动装置组成: 电动机1、联轴器2、两级圆柱齿轮减速器3、联轴器4、滚筒5和输送带6 2)传动原理: 电动机与减速器是通过皮带进行传动的，由于电动机转速高，所以经过减速器二级变速，通过联轴器带动滚筒转动。在同样的张紧力下，V带较平带传动能产生更大的摩擦力，而且V带所允许的中心距较平带大，传动平稳，结构简单，使用维护方便，价格低廉。故在第一级(高速级)采用V带传动较为合理，这样还可以减轻电动机因过载产生的热量，以免烧坏电机，当严重超载或有卡死现象时，皮带打滑，可以起保护电机的作用。 3.原动机的选择 3.1原动件的选择 a．计算工作机功率 式中： —工作机所需的有效功率（kw） —运输带最大有效拉力( N) —运输带的工作速度（m/s） 3.2工作机的有效功率 传动装置总效率： 设: ——联轴器效率， ——闭式圆柱齿轮传动效率（设齿轮精度为8级） =0.97 ——一对滚动轴承效率， =0.98 ——输送机滚筒效率， =0.96 ——输送机滚筒轴至输送带间的效率 （见文献【2】 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 3-3） 估算传动系统总效率为 其中： = =0.99 = = = = = =0.98 = =0.98 传动系统的总效率：η= 工作时， 电动机所需功率为： 由参考材料【2】表12-1可知，满足 条件的Y系列三相交流异步电动机额定功率 应取为7.5kw。 3.3选择电动机的型号 a.计算卷筒的转速 b.根据动力源和工作条件，电动机的类型选用Y系列三相异步电动机。电动机的额定功率选取3KW、转速可选择常用同步转速：3000r/min、1500 r/min、1000 r/min 和750r/min以便比较。 传动系统的总传动比为 式中：  nm—电动机满载转速 n—运输带的转动速度 根据电动机型号查【2】表12-1确定各参数。将计算数据和查表数据填入表3-1，便于比较。 方案 电动机型号 额定功率/KW 同步转速/(r/min) 满载转速/(r/min) 总传动比 1 Y132S2-2 7.5 3000 2920 101.88 2 Y132M-4 7.5 1500 1440 50.24 3 Y60M-6 7.5 1000 970 33.85 4 Y160L-8 7.5 750 715 24.95             表3-1 电动机的数据及总传动比 由上表可知，相比1、3、4方案，方案2转速高，电动机价格低，总传动比虽然大些，但完全可以通过传动带和两级齿轮传动实现，此方案较优，所以选方案2。 4.传动比的分配 4.1总传动比 4.2各级传动比的分配 由传动系统方案知： 由计算可得两级圆柱齿轮减速器的总传动比 为 为了便于两级圆柱齿轮减速器采用浸油润滑，当两级齿轮的配对材料相同，齿面硬度HBS 350，齿宽系数相等时，考虑齿面接触强度接近相等的条件，取高速级传动比为 高速级圆柱齿轮传动比:  低速级圆柱齿轮传动比： 各级传动比分别为:  5.传动装置运动和运动参数的计算 将传动装置各轴由高速到低速依次定为 0轴--电动机轴 I轴--减速器高速轴 Ⅱ轴--减速器中间轴 Ⅲ轴--减速器低速轴 Ⅳ轴--输入机滚筒轴 5.1各轴转速 0轴： Ⅰ轴： Ⅱ轴： Ⅲ轴： Ⅳ轴： 5.2各轴输入功率 0轴： Ⅰ轴： Ⅱ轴： Ⅲ轴： Ⅳ轴:  5.3各轴输入转矩 0轴： Ⅰ轴： Ⅱ轴： Ⅲ轴： Ⅳ轴： 运动和动力参数结果如下表： 轴号 功率 转矩T/（） 转速n/（ ） 传动比i 0轴 6.00 39.79 1440 1 Ⅰ轴 5.94 39.39 1440 8.08 Ⅱ轴 5.65 302.76 178.22 6.22 Ⅲ轴 5.37 1790.00 28.65 1 Ⅳ轴 5.21 1736.67 28.65           表5-1运动和动力参数 6.传动件的设计及计算 6.1高速级直齿圆柱齿轮的设计及计算 6.1.1选精度等级、材料及齿数 1） 材料及热处理： 选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。 2） 精度等级选用7级精度： 3） 齿数：选小齿轮齿数 ，大齿轮齿数 的  故取 6.1.2按齿面接触强度设计 格局设计准则，按齿面接触疲劳度强度设计。按式（7-11）试算，即    1.确定公式内的各计算数值 （1） 试选＝1.3 （2） 由文献【1】中表7-6选取尺宽系数 ＝1 （3） 由文献【1】中表7-5查得材料的弹性影响系数 （4） 由文献【1】中图7-18d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极σHlim1＝600MPa；大齿轮的解除疲劳强度极限σHlim2＝550MPa； （5） 计算应力循环次数 此式中j为每转一圈同一齿面的啮合次数。 为齿轮的工作寿命，单位小时 （6） 由文献【1】中图7-19取接触疲劳寿命系数 （7） 由文献【1】中式7-22，计算接触疲劳许用应力（取失效概率1%，安全系数S=1） 2.计算 ①试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值。 ②计算圆周速度v。 ③计算齿宽b ④计算齿宽与齿高之比 ⑤计算载荷系数K。 根据v=0.6 m/s，7级精度，由文献【1】中图7-8查得动载系数； 由文献【1】中表7-3查得直齿轮，=1； 由文献【1】中表7-2查得使用系数 =1； 由文献【1】中表7-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支撑非对称布置时， =1.417。 由=8.87，=1.417由文献【1】中表7-12得=1.32 故载荷系数: ⑥按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（7-12）得 ⑦ 计算模数m 所以根据《机械原理》表7.2可得标准模数： 6.1.2按齿根弯曲强度设计 由式（7-38）得弯曲强度的设计公式为 1.确定公式内的各计算数值 ①由文献【1】中图7-21a查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限=500Mpa；大齿轮的弯曲强度极限 =380Mpa ②由文献【1】中图7-22查得弯曲疲劳寿命系数=0.85，=0.88