机械设计基础课程设计说明书机械制造机械_机械制造-机械理论及资料.pdf

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1、 成绩：_ 机械设计基础 课程设计说明书 设计题目：带式输送机传动装置设计 专业班级：装控 2015-02 学生姓名：曹梦菲 学 号：4 指导教师：姚贵英 河北工程大学材料工程学院 2017年 6 月 10 日 机械设计基础课程设计任务书 班级：装控 2015 02 班 学号：4 学生姓名：曹梦菲 一、设计题目：胶带输送机传动系统设计 1、机器的功能要求 胶带输送机是机械厂流水作业线上运送物料常用设备之一，其主要功能是由输送带完成运送机器零、部件的工作。其传动示意图参见图 1-1。2、机器工作条件（1）载荷性质 单向运输，载荷较平稳；（2）工作环境 室内工作，有粉尘，环境温度不超过 35C；（

2、3）运动要求 输送带运动速度误差不超过 5%；滚筒传动效率为；（4）使用寿命 8 年，每年 350 天，每天 16 小时；（5）动力来源 电力拖动，三相交流，电压 380/220V；（6）检修周期 半年小修，二年中修，四年大修；（7）生产条件 中型机械厂，批量生产。3、工作装置技术数据（1）输送带工作拉力:F=2200 kN；（2）输送带工作速度:V=m/s；（3）滚筒直径：D=350 mm.图 1-1 传动方案示意图 1输送带；2滚筒；3联轴器；4减速器；5 V带传动；6电动机 姚贵英河北工程大学材料工程学院年月日机械设计基础课程设计任务书班级装控班学号学生姓名曹梦菲一设计题目胶带输送机传动

3、系统设计机器的功能要求胶带输送机是机械厂流水作业线上运送物料常用设备之一其主要功能是由输器工作条件载荷性质单向运输载荷较平稳工作环境室内工作有粉尘环境温度不超过运动要求输送带运动速度误差不超过滚筒传动效率为使用寿命年每年天每天小时动力来源电力拖动三相交流电压修周期半年小修二年中修四年大修生胶带输送机传动系统方案设计包括方案构思比选决策选择电动机型号及规格传动装置的运动和动力参数计算减速器设计包括传动零件轴的设计计算轴承连接件润滑和密封方式选择机体结构及其附件的设计带传动选型设计联轴器选型二、设计任务 1、设计工作内容（1）胶带输送机传动系统方案设计（包括方案构思、比选、决策）；（2）选择电动机

4、型号及规格；（3）传动装置的运动和动力参数计算；（4）减速器设计(包括传动零件、轴的设计计算，轴承、连接件、润滑和密封方式选择，机体结构及其附件的设计)；（5）V带传动选型设计；（6）联轴器选型设计；（7）绘制减速器装配图和零件工作图；（8）编写设计说明书；（9）设计答辩。2、提交设计成品 需要提交的设计成品：纸质版、电子版（以班级学号中文姓名作为文件名）各 1 份。内容包括：（1）减速器装配图一张；（2）零件图 2 张(完成的传动零件、轴和箱体的名称)；（3）设计计算说明书一份。三、设计中应注意事项 1.计算和绘图应交替进行，并注意随时整理结果，列表保存。2.设计中要贯彻标准。（标准件和标准

5、尺寸）3.全面考虑问题：强度、结构、加工工艺等。4.设计应有创造性，多方案比较，择优选用。5.设计过程中注意培养独立工作能力。6.提交的设计成品应符合指导教师给出的格式要求。四、完成时间 要求在 2017 年 6 月 10 日之前完成全部设计任务。指导教师：姚贵英 2017年 4 月 21 日 姚贵英河北工程大学材料工程学院年月日机械设计基础课程设计任务书班级装控班学号学生姓名曹梦菲一设计题目胶带输送机传动系统设计机器的功能要求胶带输送机是机械厂流水作业线上运送物料常用设备之一其主要功能是由输器工作条件载荷性质单向运输载荷较平稳工作环境室内工作有粉尘环境温度不超过运动要求输送带运动速度误差不超

6、过滚筒传动效率为使用寿命年每年天每天小时动力来源电力拖动三相交流电压修周期半年小修二年中修四年大修生胶带输送机传动系统方案设计包括方案构思比选决策选择电动机型号及规格传动装置的运动和动力参数计算减速器设计包括传动零件轴的设计计算轴承连接件润滑和密封方式选择机体结构及其附件的设计带传动选型设计联轴器选型目录 第一章 绪论.0 第二章 总设计方案.1 传动方案特点.1 计算传动装置总效率.1 第三章 电动机的选择.1 选择电动机类型：.1 选择电动机的功率：.2 确定电动机转速：.2 第四章 总传动比和分配传动比.3 总传动比.3 分配传动比：.3 第五章 运动与动力参数的计算.3 各轴转速：.3

7、 各轴功率：.3 各轴转矩：.3 第六章 带传动的设计.4 求计算功率.4 选 V带型号：.4 求大小带轮基准直径：.4 验算带速：.5 求 V带基长与中心距a:.5 验算小轮包角：.5 求 V带根数 z：.6 求作用在带轮轴上的压力QF:.6 带轮宽度的确定：.6 第七章 齿轮传动的设计计算.7 选择材料及确定许用应力：.7 按齿面接触强度设计：.7 验算齿轮弯曲强度：.9 齿轮的圆周速度：.9 第八章 轴的设计.10 选择高速轴的材料、热处理方式：.10 初步估算高速轴最小直径：.10 高速轴的结构设计：.10（1）径向尺寸：.10（2）轴向尺寸：.11 对高速轴进行弯扭强度校核：.12

8、选择低速轴的材料、热处理方式：.13 初步估算低速轴最小直径：.14 低速轴的结构设计：.14（1）径向尺寸：.14（2）轴向尺寸：.15 姚贵英河北工程大学材料工程学院年月日机械设计基础课程设计任务书班级装控班学号学生姓名曹梦菲一设计题目胶带输送机传动系统设计机器的功能要求胶带输送机是机械厂流水作业线上运送物料常用设备之一其主要功能是由输器工作条件载荷性质单向运输载荷较平稳工作环境室内工作有粉尘环境温度不超过运动要求输送带运动速度误差不超过滚筒传动效率为使用寿命年每年天每天小时动力来源电力拖动三相交流电压修周期半年小修二年中修四年大修生胶带输送机传动系统方案设计包括方案构思比选决策选择电动机

9、型号及规格传动装置的运动和动力参数计算减速器设计包括传动零件轴的设计计算轴承连接件润滑和密封方式选择机体结构及其附件的设计带传动选型设计联轴器选型第九章 联轴器及箱体的选择.15 第十章 对轴承的校核.18 对轴承 6208 的寿命计算：.18 对轴承 6212 的寿命计算：.18 第十一章 普通平键的选择及校核.18 带轮处键连接：.19 小齿轮处键连接：.19 大齿轮处键连接：.19 联轴器处键连接：.20 第十二章 润滑方式与密封形式的选择.20 润滑方式：.20 密封方式：.20 参考资料.21 姚贵英河北工程大学材料工程学院年月日机械设计基础课程设计任务书班级装控班学号学生姓名曹梦菲

10、一设计题目胶带输送机传动系统设计机器的功能要求胶带输送机是机械厂流水作业线上运送物料常用设备之一其主要功能是由输器工作条件载荷性质单向运输载荷较平稳工作环境室内工作有粉尘环境温度不超过运动要求输送带运动速度误差不超过滚筒传动效率为使用寿命年每年天每天小时动力来源电力拖动三相交流电压修周期半年小修二年中修四年大修生胶带输送机传动系统方案设计包括方案构思比选决策选择电动机型号及规格传动装置的运动和动力参数计算减速器设计包括传动零件轴的设计计算轴承连接件润滑和密封方式选择机体结构及其附件的设计带传动选型设计联轴器选型第一章 绪论 机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。课程设计则是机械设

11、计课程的实践性教学环节，同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次全面的设计能力训练，其目的是：（1）通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培 养综合运用机械设计课程和其他先修课程的的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。（2）学习机械设计的一般方法，掌握机械设计的一般规律。（3）通过制定设计方案，合理选择传动机构和零件类型，正确计算 零件的工作能力，确定尺寸及掌握机械零件，以较全面的考虑制造工艺，使用和维护要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的设计过程和方法。（4）学习进行机械设计基础技能的训练，例如：计算、绘图、查阅 设计资料和手册、运

12、用标准和规范等。姚贵英河北工程大学材料工程学院年月日机械设计基础课程设计任务书班级装控班学号学生姓名曹梦菲一设计题目胶带输送机传动系统设计机器的功能要求胶带输送机是机械厂流水作业线上运送物料常用设备之一其主要功能是由输器工作条件载荷性质单向运输载荷较平稳工作环境室内工作有粉尘环境温度不超过运动要求输送带运动速度误差不超过滚筒传动效率为使用寿命年每年天每天小时动力来源电力拖动三相交流电压修周期半年小修二年中修四年大修生胶带输送机传动系统方案设计包括方案构思比选决策选择电动机型号及规格传动装置的运动和动力参数计算减速器设计包括传动零件轴的设计计算轴承连接件润滑和密封方式选择机体结构及其附件的设计带

13、传动选型设计联轴器选型第二章 总设计方案 传动方案特点 1.组成：传动装置由电机、V带、减速器、工作机组成。2.特点：齿轮相对于轴承对称分布。3.确定传动方案：考虑到电机转速高，V带具有缓冲吸振能力，将 V带设置在高速级。选择 V带传动和一级直齿圆柱齿轮减速器。计算传动装置总效率 工作机所需电动机输出功率：PP（为传动总机械效率）由任务书中的运动简图分析可知：1V带传动效率；2齿轮传动的轴承效率；4联轴器的效率；5滚筒轴承的效率；6滚筒效率。查【2】表 1-7 得：1234560.960.990.970.970.980.96、。（初选齿轮为八级精度）则有：221234560.960.990.9

14、70.970.980.960.83 （减速器内部有 2 对轴承，其机械效率相同，均为2）第三章 电动机的选择 选择电动机类型：根据任务书要求可知：本次设计的机械属于恒功率负载特性机械，且其负载姚贵英河北工程大学材料工程学院年月日机械设计基础课程设计任务书班级装控班学号学生姓名曹梦菲一设计题目胶带输送机传动系统设计机器的功能要求胶带输送机是机械厂流水作业线上运送物料常用设备之一其主要功能是由输器工作条件载荷性质单向运输载荷较平稳工作环境室内工作有粉尘环境温度不超过运动要求输送带运动速度误差不超过滚筒传动效率为使用寿命年每年天每天小时动力来源电力拖动三相交流电压修周期半年小修二年中修四年大修生胶带

15、输送机传动系统方案设计包括方案构思比选决策选择电动机型号及规格传动装置的运动和动力参数计算减速器设计包括传动零件轴的设计计算轴承连接件润滑和密封方式选择机体结构及其附件的设计带传动选型设计联轴器选型较小，故采用 Y型三相异步电动机（全封闭结构）即可达到所需要求。另外，根据此处工况，采用卧式安装。选择电动机的功率：工作机功率：P5.281000FvkW 工作机所需电动机输出功率：PP（为传动总机械效率）P5.28P6.36kW0.83 确定电动机转速：滚筒转速为：60 1000n131.03/minvrD 取 V带传动的传动比范围为：124i :取单级齿轮传动的传动比范围为：235i :（工程经

16、验）则可得合理总传动比的范围为：12620ii i :故电动机转速可选的范围为：786.182620.3/mindni nr :查【2】表 12-1，得满足要求的可选用电动机转速为：970 r/min、1440 r/min。为了使得电动机与传动装置的性能均要求不是过高，故择中选用 1440 r/min的转速。其初定总传动比为：144010.99131.03dnin 综上，可选定电动机型号为：Y132M-4。其相应参数列于表 3-1：表 3-1.电动机的相关参数。电动机型号 额定功率 同步转速 满载转速 总传动比 Y132M-4 1500 r/min(4级)1440 r/min 姚贵英河北工程大

17、学材料工程学院年月日机械设计基础课程设计任务书班级装控班学号学生姓名曹梦菲一设计题目胶带输送机传动系统设计机器的功能要求胶带输送机是机械厂流水作业线上运送物料常用设备之一其主要功能是由输器工作条件载荷性质单向运输载荷较平稳工作环境室内工作有粉尘环境温度不超过运动要求输送带运动速度误差不超过滚筒传动效率为使用寿命年每年天每天小时动力来源电力拖动三相交流电压修周期半年小修二年中修四年大修生胶带输送机传动系统方案设计包括方案构思比选决策选择电动机型号及规格传动装置的运动和动力参数计算减速器设计包括传动零件轴的设计计算轴承连接件润滑和密封方式选择机体结构及其附件的设计带传动选型设计联轴器选型第四章 总

18、传动比和分配传动比 总传动比：由上一步算得知10.99i 分配传动比：由工程经验知顶分配传动比除了满足124i :、235i :外，还应满足12ii。故取：V带传动比为12.79i，齿轮传动比为213.914iii。第五章 运动与动力参数的计算 各轴转速：轴：11440516.13/min2.79dnnri；轴：2516.13131.87/min3.914nnri。各轴功率：轴：1P=P=6.360.96=6.11kW；轴：23P=P=6.11 0.990.97=5.87kW 。各轴转矩：轴：P6.11T9550113.05N m516.13n；轴：P5.87T9550425.10N m131

19、.87n。姚贵英河北工程大学材料工程学院年月日机械设计基础课程设计任务书班级装控班学号学生姓名曹梦菲一设计题目胶带输送机传动系统设计机器的功能要求胶带输送机是机械厂流水作业线上运送物料常用设备之一其主要功能是由输器工作条件载荷性质单向运输载荷较平稳工作环境室内工作有粉尘环境温度不超过运动要求输送带运动速度误差不超过滚筒传动效率为使用寿命年每年天每天小时动力来源电力拖动三相交流电压修周期半年小修二年中修四年大修生胶带输送机传动系统方案设计包括方案构思比选决策选择电动机型号及规格传动装置的运动和动力参数计算减速器设计包括传动零件轴的设计计算轴承连接件润滑和密封方式选择机体结构及其附件的设计带传动选

20、型设计联轴器选型表 5-1.初步计算传动参数 功率（kW）初算转速(r/min)初算转矩(N*m)轴 II 轴 带轮传动比 齿轮传动比 第六章 带传动的设计 求计算功率 带轮（小）输入功率：6.36kWP，根据任务书所述要求及所选电动机（三相一步电动机，工作于 16 小时内，载荷变动小（带式输送机）查【1】表 13-8，得工况系数：1.2AK。故有7.632PPKkW CA=。选 V带型号：由于此处传动功率适中，考虑到成本，故选用普通 V 带。根据PkWC=7.632、1440/minnr查【1】图 13-15，可得该交点位于 A型区域，故选用 A型 V带。求大小带轮基准直径：查【1】表 13

21、-9 可知175dmm（带轮直径不可过小，否则会使带的弯曲应力过大，降低其寿命）。查【2】表 12-4 得1265dmm（小轮下端不可超过电动机底座，否则于地面相干涉，设计不合理）。查【1】表 13-9 下方1d推荐值，稍比其最小值大即可，故取180dmm。由【1】式 13-9 得12121440(1)80(10.02)218.7516.13nddmmn ，其中姚贵英河北工程大学材料工程学院年月日机械设计基础课程设计任务书班级装控班学号学生姓名曹梦菲一设计题目胶带输送机传动系统设计机器的功能要求胶带输送机是机械厂流水作业线上运送物料常用设备之一其主要功能是由输器工作条件载荷性质单向运输载荷较平

22、稳工作环境室内工作有粉尘环境温度不超过运动要求输送带运动速度误差不超过滚筒传动效率为使用寿命年每年天每天小时动力来源电力拖动三相交流电压修周期半年小修二年中修四年大修生胶带输送机传动系统方案设计包括方案构思比选决策选择电动机型号及规格传动装置的运动和动力参数计算减速器设计包括传动零件轴的设计计算轴承连接件润滑和密封方式选择机体结构及其附件的设计带传动选型设计联轴器选型0.010.02:为滑动率（见【1】的 211 页，此取）。查【1】表 13-9 下方带轮直径推荐值，寻其最近值得2212dmm。虽2d实际取之较原定值小，但实际传动比2112122.704(1)80(10.02)did，其误差1

23、111100%3.08%5%iiwi，故满足误差范围。验算带速：1 13.1415980 14406.03/60 100060 1000d nvm s，在525/vm s:内，适合。（功率恒定时，速度越大则受力越小；但根据公式2cqvA知，速度越大会使带的安装初拉力及其对轴压力增大，故应适中；根据工程实践，得此范围 5 到 25 间）求 V带基长与中心距 a:初步估算中心距：0121.5()1.5(80212)438addmm，为圆整计算，取0450amm（满足120120.7()2()ddadd，工程经验）。由【1】式 13-2 得带长：21200120()2()1368.1224ddLad

24、dmma，查【1】表 13-2，对于 A型带选用带长1400dLmm。再由【1】式 13-16 反求实际中心距：00453.942dLLaamm。验算小轮包角：由【1】式 13-1 得：21118057.3163.34120dda ，合适。姚贵英河北工程大学材料工程学院年月日机械设计基础课程设计任务书班级装控班学号学生姓名曹梦菲一设计题目胶带输送机传动系统设计机器的功能要求胶带输送机是机械厂流水作业线上运送物料常用设备之一其主要功能是由输器工作条件载荷性质单向运输载荷较平稳工作环境室内工作有粉尘环境温度不超过运动要求输送带运动速度误差不超过滚筒传动效率为使用寿命年每年天每天小时动力来源电力拖动

25、三相交流电压修周期半年小修二年中修四年大修生胶带输送机传动系统方案设计包括方案构思比选决策选择电动机型号及规格传动装置的运动和动力参数计算减速器设计包括传动零件轴的设计计算轴承连接件润滑和密封方式选择机体结构及其附件的设计带传动选型设计联轴器选型求 V带根数 z：由【1】式 13-15 得：0()cLPzPP K K。此处111440/min,80nrdmm查【1】表 13-3 得01.07PkW；根据2.704i，查【1】表 13-5 得0.17PkW；由163.34查【1】表 13-7 得0.95K，查【1】表 13-2 得0.96LK。故7.6326.75(1.070.17)0.95 0

26、.96z，取整7z 根。求作用在带轮轴上的压力QF:查【1】表13-1得0.1/qkg m。由【1】式13-17得205002.5(1)317.27cPFqvNzvK 为其安装初拉力。作用在轴上的压力为：102sin4392.922QFzFN。带轮宽度的确定：查【1】表13-10得A 型 带 轮min150.3,9ef，故 有 带 轮 宽 度min2()480.6Bef，故取49B。表 6-1.带传动中基本参数 带型号 长度 根数 A型 1400mm 7 根 中心距 带轮直径 宽度 450mm d1=80,d2=212 48mm 安装初拉力 对轴压力 实际传动比 姚贵英河北工程大学材料工程学院

27、年月日机械设计基础课程设计任务书班级装控班学号学生姓名曹梦菲一设计题目胶带输送机传动系统设计机器的功能要求胶带输送机是机械厂流水作业线上运送物料常用设备之一其主要功能是由输器工作条件载荷性质单向运输载荷较平稳工作环境室内工作有粉尘环境温度不超过运动要求输送带运动速度误差不超过滚筒传动效率为使用寿命年每年天每天小时动力来源电力拖动三相交流电压修周期半年小修二年中修四年大修生胶带输送机传动系统方案设计包括方案构思比选决策选择电动机型号及规格传动装置的运动和动力参数计算减速器设计包括传动零件轴的设计计算轴承连接件润滑和密封方式选择机体结构及其附件的设计带传动选型设计联轴器选型第七章 齿轮传动的设计计

28、算 选择材料及确定许用应力：小齿轮：初选 45 钢，调制处理。查【1】表 11-1 得知其力学性能如下：硬度197286HBS:，接触疲劳极限Hlim550620MPa:（取 585 计算，试其为线性变化取均值），弯曲疲劳极限FE410480MPa:（取 445 计算）。大齿轮：初选 45 钢，正火处理。查【1】表 11-1 得知其力学性能如下：硬度156217HBS:，接触疲劳极限Hlim350400MPa:（取 375 计算），弯曲疲劳极限FE280340MPa:（取 310 计算）。由表【1】11-5 得：limmin1.13,1.3HFSS（一般可靠度，取值稍偏高用于安全计算）。由此得

29、：11Hlimlim518HHMPaS，22Hlimlim332HHMPaS；11FEmin342FFMPaS，22FEmin238FFMPaS。按齿面接触强度设计：根据前计算110.99,2.79ii可得齿轮传动所需传动比为23.914i，轴实际转速为516.13/minnr。设齿轮按 8 级精度制造，查【1】表 11-3 得1.21.6K:(电动机，中等冲击)，此取计算。查【1】表 11-6 得齿宽系数为0.81.4d:（软齿面，对称分布），此取 1 计算。则小齿轮上转矩为：66516.119.55 109.55 101.13 10516.13PTN mmn。齿 数 取127z（软 齿 面

30、12440z:，硬 齿 面11720z:），则 有212273.914105.68zzi，取整得2105z（满足传动比的前提下，尽可能使两齿数互质）。姚贵英河北工程大学材料工程学院年月日机械设计基础课程设计任务书班级装控班学号学生姓名曹梦菲一设计题目胶带输送机传动系统设计机器的功能要求胶带输送机是机械厂流水作业线上运送物料常用设备之一其主要功能是由输器工作条件载荷性质单向运输载荷较平稳工作环境室内工作有粉尘环境温度不超过运动要求输送带运动速度误差不超过滚筒传动效率为使用寿命年每年天每天小时动力来源电力拖动三相交流电压修周期半年小修二年中修四年大修生胶带输送机传动系统方案设计包括方案构思比选决策

31、选择电动机型号及规格传动装置的运动和动力参数计算减速器设计包括传动零件轴的设计计算轴承连接件润滑和密封方式选择机体结构及其附件的设计带传动选型设计联轴器选型 端面压力角：a1=arccosz1cos/(z1+2ha*)=arccos20cos20/(20+2 1)=a2=arccosz2cos/(z2+2ha*)=arccos93cos20/(93+2 1)=端面重合度：=z1(tana1-tan)+z2(tana2-tan)/2 =20-tan20)+93-tan20)/2 =重合度系数：Z4-e a3 错误!查【1】表11-4取189.8EZ（锻 钢），令 取2.5HZ，故 有：22123

32、min252321()21.31.13103.9141 189.82.50.875()13.91433283.17 mmHHeEdZZKZTidi 上公式中所代2H是为了安全计算，使得两齿轮均适用。齿 数 取127z（软 齿 面12440z:，硬 齿 面11720z:），则 有212273.914105.68zzi，取整得2105z（满足传动比的前提下，尽可能使两齿数互质）。故实际传动比2211053.8927ziz；其误差为2222100%0.87%5%iiwi；故满足误差范围。姚贵英河北工程大学材料工程学院年月日机械设计基础课程设计任务书班级装控班学号学生姓名曹梦菲一设计题目胶带输送机传动

33、系统设计机器的功能要求胶带输送机是机械厂流水作业线上运送物料常用设备之一其主要功能是由输器工作条件载荷性质单向运输载荷较平稳工作环境室内工作有粉尘环境温度不超过运动要求输送带运动速度误差不超过滚筒传动效率为使用寿命年每年天每天小时动力来源电力拖动三相交流电压修周期半年小修二年中修四年大修生胶带输送机传动系统方案设计包括方案构思比选决策选择电动机型号及规格传动装置的运动和动力参数计算减速器设计包括传动零件轴的设计计算轴承连接件润滑和密封方式选择机体结构及其附件的设计带传动选型设计联轴器选型初估模数为min13.08dmmmz，查【1】表 4-1 得标准模数为3mmm，故实际分度圆直径为：1122

34、27381,105 3315dz mmm dz mmm 。中心距为：121982ddamm。初估齿宽为：min83.17dbdmm，圆整取2185,90bb（保证啮合，故取小齿轮比大齿轮宽5 到 10 毫米）。验算齿轮弯曲强度：查【1】图 11-8，可 得 齿 形 系 数122.56,2.12FaFaYY；齿 根 修 正 系 数121.62,1.82SaSaYY。由【1】式1-5知：1111121247.99342FaSaFFKTY YMPaMPabm z，222121144.63238FaSaFFFFaSaY YMPaMPaY Y。安全。齿轮的圆周速度：12.18m/s60 1000d nv

35、，对照【1】表 11-2 知6m/sv 即可，故选取 8 级便可达到要求。表 7-1.齿轮传动设计的基本参数 材料 热处理 齿数 分度圆直径 齿宽 齿顶高 齿根高 小齿轮 45 钢 调制 27 81 90 3 大齿轮 45 钢 正火 105 315 85 3 模数 齿形角 中心距 3 20 198 姚贵英河北工程大学材料工程学院年月日机械设计基础课程设计任务书班级装控班学号学生姓名曹梦菲一设计题目胶带输送机传动系统设计机器的功能要求胶带输送机是机械厂流水作业线上运送物料常用设备之一其主要功能是由输器工作条件载荷性质单向运输载荷较平稳工作环境室内工作有粉尘环境温度不超过运动要求输送带运动速度误差

36、不超过滚筒传动效率为使用寿命年每年天每天小时动力来源电力拖动三相交流电压修周期半年小修二年中修四年大修生胶带输送机传动系统方案设计包括方案构思比选决策选择电动机型号及规格传动装置的运动和动力参数计算减速器设计包括传动零件轴的设计计算轴承连接件润滑和密封方式选择机体结构及其附件的设计带传动选型设计联轴器选型第八章 轴的设计 选择高速轴的材料、热处理方式：由于无特殊要求，选择最常用材料 45 钢，调制处理。查【1】表 14-1 得知：硬度：217255HBS:；强度极限：650BMPa；屈服极限：360sMPa；弯曲疲劳极限：1300MPa。查【1】表 14-3 得：弯曲需用应力（静）160bMP

37、a。初步估算高速轴最小直径：由【1】式 14-2 得：6333min9.55 100.2 PPdCnn，查【1】表 14-2 得107118C:（取 118 计算）。故3min6.1111826.89516.13dmm，由于开了一个键槽，故minmin(15%)28.2330ddmmmm（圆整）。高速轴的结构设计：根据高速轴上所需安装的零件，可将其分为 7 段，以1234567ddddddd、表示各段的直径，以1234567xxxxxxx、表示各段的长度。（1d处安装大带轮，2d处安装轴承端盖，3d处安装一号轴承与套筒，4d处安装小齿轮，7d处安装二号轴承）（1）径向尺寸：根据常用结构，取1m

38、in30ddmm；查【2】1-27 知倒角倒圆推荐值为：1830,13050,1.65080,2RCmmRCmmRCmm :，故30孔（大带轮）倒角推荐值为 1mm，故取姚贵英河北工程大学材料工程学院年月日机械设计基础课程设计任务书班级装控班学号学生姓名曹梦菲一设计题目胶带输送机传动系统设计机器的功能要求胶带输送机是机械厂流水作业线上运送物料常用设备之一其主要功能是由输器工作条件载荷性质单向运输载荷较平稳工作环境室内工作有粉尘环境温度不超过运动要求输送带运动速度误差不超过滚筒传动效率为使用寿命年每年天每天小时动力来源电力拖动三相交流电压修周期半年小修二年中修四年大修生胶带输送机传动系统方案设计

39、包括方案构思比选决策选择电动机型号及规格传动装置的运动和动力参数计算减速器设计包括传动零件轴的设计计算轴承连接件润滑和密封方式选择机体结构及其附件的设计带传动选型设计联轴器选型21(10.5)233ddmm ，由于查【2】表 7-12 得知毡圈系列中要求的轴径均为 0、5 圆整数，故此修正为235dmm；此先选轴承为 6208 型号轴承（无轴向力，故选深沟球轴承，直径系列选 2 号轻系列；为便于安装及轴上尺寸基准，选08 号内径），查表 1 知所选轴承内径为 40mm，且轴承宽度18Bmm，故取340dmm；为方便加工测量，取445dmm（此也为小齿轮内孔直径）；查表得安装直径4752.8am

40、mdmm，故查表选取“40 5025/25091981GB T 套筒”，故50admm；对齿轮内孔倒角，故取54(1.61.5)251.2ddmm（取 52mm）;由于对称分布故7340ddmm，650addmm。（2）轴向尺寸：由【1】图13-17得：根据大带轮的内孔宽1(1.52)(1.52)1.52045sLddmm:（取计算），为防止由于加工误差造成 的 带 轮 晃 动，取142xmm；确 定 轴 承 润 滑 方 式：5335 516.1318064.55/min(1.52)10/minvdnmm rmm r :轴承，故选取脂润滑方式；为防止箱体内部润滑油渐到轴承上冲走润滑脂，将轴承与

41、箱体内壁距离取大于 8mm（由于所选套筒长度 25mm，故轴承断面到箱体内壁的距离取15mm），为适宜齿轮传动时散热，取齿轮距箱体内壁为810mm:（此取 10mm）,故 有3101543xBmm ；套 筒 档 齿 轮 时，为 保 证 精 度 取41(23)1052103xbmmmm :，故同时将3x修正为345xmm；轴环取58mm:，故 取55xmm；由 于 安 装 时 齿 轮 箱 体 轴 承 均 对 称 分 布，取65101520 xxmm，718xBmm（包括越程槽尺寸）；轴承到端盖内壁的距离11525xlBmm ，前所选轴承端盖螺钉38dM知：由【2】11-10中公式得轴承端盖厚度3

42、1.29.6edmm，查【2】表 3-9 可取 A级 M8非全螺线40lmm的螺栓（即/57828 40GB TM）此时取端盖到大带轮的扳手空间为姚贵英河北工程大学材料工程学院年月日机械设计基础课程设计任务书班级装控班学号学生姓名曹梦菲一设计题目胶带输送机传动系统设计机器的功能要求胶带输送机是机械厂流水作业线上运送物料常用设备之一其主要功能是由输器工作条件载荷性质单向运输载荷较平稳工作环境室内工作有粉尘环境温度不超过运动要求输送带运动速度误差不超过滚筒传动效率为使用寿命年每年天每天小时动力来源电力拖动三相交流电压修周期半年小修二年中修四年大修生胶带输送机传动系统方案设计包括方案构思比选决策选择

43、电动机型号及规格传动装置的运动和动力参数计算减速器设计包括传动零件轴的设计计算轴承连接件润滑和密封方式选择机体结构及其附件的设计带传动选型设计联轴器选型(35)48xlKmmmm :，此时取29.6482583xxexmm。图 8-1 高速轴结构示意图 对高速轴进行弯扭强度校核：据【1】式 11-1 可求得：圆周力122431.18tTFNd，径向力tan884.87rtFFN（标准安装，故压力角为 20）；根据前轴的结构设计可得：带轮中心到一号轴承中的距离298322.511522BLKxmm ；一号轴承到齿轮中心的距离1210 1586.522bBLmm ；齿 轮 中 心 到 二 号 轴

44、承 中 心 的 距 离1286.5LLmm；故有两轴承中心距为12173LLLmm。（1）求垂直面的支承反力：根据受力分析，可列方程：1212,vvrvvFFF FF（齿轮在两轴承中心）。故可求得：12442.442rvvFFFN。（2）求水平支撑反力：121215.592tHHFFFN（3）带轮对轴的作用力QF在指点产生的反力：1,4392.92 1152920.15173QFF KFNL；2,1,2920.15 4392.92 7313.07FFQFFFN（外力F作用方向与带传动的布置有关，在具体布置尚未确定前，可按最不利情况考虑）。（4）绘制垂直面的弯矩图（如图 b）：238.272av

45、vLMFN m。（5）绘制水平面的弯矩图（如图 c）：姚贵英河北工程大学材料工程学院年月日机械设计基础课程设计任务书班级装控班学号学生姓名曹梦菲一设计题目胶带输送机传动系统设计机器的功能要求胶带输送机是机械厂流水作业线上运送物料常用设备之一其主要功能是由输器工作条件载荷性质单向运输载荷较平稳工作环境室内工作有粉尘环境温度不超过运动要求输送带运动速度误差不超过滚筒传动效率为使用寿命年每年天每天小时动力来源电力拖动三相交流电压修周期半年小修二年中修四年大修生胶带输送机传动系统方案设计包括方案构思比选决策选择电动机型号及规格传动装置的运动和动力参数计算减速器设计包括传动零件轴的设计计算轴承连接件润滑

46、和密封方式选择机体结构及其附件的设计带传动选型设计联轴器选型1105.152aHHLMFN m。（6）QF力产生的弯矩图（如图 d）：24392.92 115505.19FQMF KN m。（7）求合成弯矩图（如图 e）：考虑最不利情况，直接由公式得22364.49QaaFavaHMMMMN m（其中2252.5952QFaFMMN m）。（8）折合当量弯矩（如图 f）：由前算出113.05TN m,查【1】中 246 面“由转矩性质而定的折合系数”知0.6故22()370.746aeaMMTN m，222()509.723beFMMTN m。（9）作转矩图（如图 g）（10）计算危险截面处轴

47、的许用直径：已知轴上安装小齿轮的截面为危险截面，故由【1】式 14-6 可得：333min1370.746 108.517450.10.1 60aebMdmmmm。由此可知，此轴安全。图 8-2 高速轴弯扭强度校核图 选择低速轴的材料、热处理方式：由于无特殊要求，选择最常用材料 45 钢，调制处理。查【1】表 14-1 得知：硬度：217255HBS:；强度极限：650BMPa；屈服极限：360sMPa；弯姚贵英河北工程大学材料工程学院年月日机械设计基础课程设计任务书班级装控班学号学生姓名曹梦菲一设计题目胶带输送机传动系统设计机器的功能要求胶带输送机是机械厂流水作业线上运送物料常用设备之一其主

48、要功能是由输器工作条件载荷性质单向运输载荷较平稳工作环境室内工作有粉尘环境温度不超过运动要求输送带运动速度误差不超过滚筒传动效率为使用寿命年每年天每天小时动力来源电力拖动三相交流电压修周期半年小修二年中修四年大修生胶带输送机传动系统方案设计包括方案构思比选决策选择电动机型号及规格传动装置的运动和动力参数计算减速器设计包括传动零件轴的设计计算轴承连接件润滑和密封方式选择机体结构及其附件的设计带传动选型设计联轴器选型曲疲劳极限：1300MPa。查【1】表 14-3 得：弯曲需用应力（静）160bMPa。初步估算低速轴最小直径：由【1】式14-2得：6333min9.55 100.2 PPdCnn，

49、查【1】表14-2 得107118C:（取118计 算）。由 前 计 算 可 知：2131.87/minnnri，故3min5.8711841.84131.87dmm，由于开了一个键槽，故minmin(15%)43.932ddmm。低速轴的结构设计：根据低速轴上所需安装的零件，可将其分为 6 段，以123456dddddd、表示各段的直径，以123456xxxxxx、表示各段的长度。（1d处安装联轴器，2d处安装轴承端盖，3d处安装三号轴承与套筒，4d处安装大齿轮，7d处安装四号轴承）（1）径向尺寸：联轴器的初步选择：根据低速轴的计算转矩与转速查【2】表 8-2 可选用凸缘联轴器，型号为“1Y

50、50 112YS6/58432003J 50 84GGB T型凸缘联轴器”，可得其轴孔直径为50，深孔长度为112Lmm。根据上所选联轴器，取150dmm；根据密封毡圈的标准，取255dmm；根据此处尺寸选择 6212 型号轴承（查表知所选轴承内径为 60mm，外径为 110mm，且轴承宽度22Bmm），故取360dmm；为方便测量取465dmm；查表得安装姚贵英河北工程大学材料工程学院年月日机械设计基础课程设计任务书班级装控班学号学生姓名曹梦菲一设计题目胶带输送机传动系统设计机器的功能要求胶带输送机是机械厂流水作业线上运送物料常用设备之一其主要功能是由输器工作条件载荷性质单向运输载荷较平稳工