机械设计基础课程设计-带式运输机传动装置（含全套cad图纸）

毕业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_学生学院材料与能源学院专业班级材料加工（2）班学号学生姓名指导教师全套设计，联系1538937062008年7月11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。动力及传动装置DVF动力及传动装置图1带式运输机传动装置图2参考传动方案二、课程设计的要求与数据已知条件1运输带工作拉力F26KN；2运输带工作速度V20M/S；3卷筒直径D320MM；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；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、课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止日期一设计准备明确设计任务；准备设计资料和绘图用具教1201第18周一二传动装置的总体设计拟定传动方案；选择电动机；计算传动装置运动和动力参数传动零件设计计算带传动、齿轮传动主要参数的设计计算教1201第18周一至第18周二三减速器装配草图设计初绘减速器装配草图；轴系部件的结构设计；轴、轴承、键联接等的强度计算减速器箱体及附件的设计教1201第18周二至第19周一四完成减速器装配图教1201第19周二至第20周一五零件工作图设计教1201第20周周二六整理和编写设计计算说明书教1201第20周周三至周四七课程设计答辩工字2617第20周五五、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，20012濮良贵,纪名刚机械设计M北京高等教育出版社，20013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，19954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设计计算及说明结果一、传动方案的拟定及说明传动方案给定为三级减速器（包含带轮减速和两级圆柱齿轮传动减速），说明如下为了估计传动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构和拟定传动方案，可先由已知条件计算其驱动卷筒的转速，WN即MI4193206106RDVNW一般常选用同步转速为的电动机作为原动机，因此传INR动装置总传动比约为1623。根据总传动比数值，可采用任务书所提供的传动方案就是以带轮传动加二级圆锥斜齿轮传动二、电动机选择1电动机类型和结构型式按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y132M4吗系列三项异步电动机。它为卧式封闭结构2电动机容量1卷筒轴的输出功率KWFVPW2510262电动机输出功率DP传动装置的总效率542321式中，为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的21效率。由参考书1表24查得弹性联轴器；滚子轴承；圆柱齿轮传动909802；卷筒轴滑动轴承；V带传动09673545则767824MIN419RKWP257840KWPD63设计计算及说明结果故KWPPWD637840253电动机额定功率ED由1表201选取电动机额定功率KPED574电动机的转速为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。由任务书中推荐减速装置传动比范围，则342I电动机转速可选范围为MIN/60598342192RINWD可见只有同步转速为3000R/MIN的电动机均符合。选定电动机的型号为Y132S22。主要性能如下表电机型号额定功率满载转速起运转矩最大转矩Y132S2275KW2900R/MIN20225、计算传动装置的总传动比并分配传动比I1）、总传动比784025WP2429（符合2490包角满足条件（6）计算带的根数单根V带所能传达的功率根据2900R/MIN和125MM表84A1N1D用插值法求得304KW0P单根V带的传递功率的增量0P已知A型V带，小带轮转速2900R/MIN1N转动比I/221ND2查表84B得035KW0P500MM0A1600MMDL1661设计计算及说明结果计算V带的根数查表85得包角修正系数096,表82得带长修正系数K099LK304035096099534KWRP0KLZ729/534137故取2根PC（7）、计算单根V带的初拉力和最小值500QVV1900NMIN0FZKPC52对于新安装的V带,初拉力为15285NMIN0F对于运转后的V带,初拉力为13247NI（8）计算带传动的压轴力P2ZSIN/2754NPF01（9）带轮的设计结构A带轮的材料为HT200BV带轮的结构形式为腹板式C结构图（略）2、齿轮传动设计选择斜齿轮圆柱齿轮先设计高速级齿轮传动1）、选择材料热处理方式根据工作条件与已知条件知减速器采用闭式软齿面计算说明HB350HBS,8级精度,查表101得小齿轮40CR调质处理HB1280HBS大齿轮45钢调质处理HB2240HBS2、按齿面接触强度计算取小齿轮20，则，20412824，取83并1Z2ZI12Z2Z初步选定15V带取2根1900NMIN0F754NPF设计计算及说明结果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KT16B由图1030选取区域系数ZH2425C由图1026查得,则760184260121D计算小齿轮的转矩。确定需用接触应力M19NTE由表106查得材料的弹性影响系数ZE1898MPAF由图102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95得齿轮接触应力600MPA大齿轮的为550MPA1LIM2LIMH由式1013计算应力循环次数911065438245060HJLNN92184I由图1019取接触疲劳寿命系数0900961HNK2HN/S540MPA1H1NKLIM/S528MPA22LI/2543MPAH1H3）、计算（1）计算圆周速度VN1/60000326M/STD1（2计算齿宽B及模数NTMBD1X429MM429MMT1COS/207MMNTTD1Z601910654N82MPA528401HPV326M/S设计计算及说明结果H225466MMNTMB/H429/4669206（3）、计算纵向重合度0318DTAN17041Z（4）、计算载荷系数由表1081041013103分别查得21,351,4,15,FHFHVAKK故载荷系数0HVA（5）、按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式1010A得4622MM1DT3KK（6）、计算模数NTMCOS/Z12232MMNT1D4）、按齿根弯曲强度设计由式101731211COSFANZUYKTMW0133774D/W598MPA70MPACAM轴材料选用40CR查手册A701MP符合强度条件第三根轴求轴上载荷已知1704K200146221D2MM1NM设计计算及说明结果NFAT134,675,R设该齿轮齿向是右旋，受力如图M25162L，由材料力学知识可求得水平支反力M186490532NMFHN垂直支反力FNVNVA568,1072MMV8962，合成弯矩N6321,021由图可知,危险截面在B右边算得W19300/W1977MPA70MPACAM轴材料选用40CR查手册A701MP符合强度条件六、滚动轴承的选择及计算1轴轴承型号为30206的圆锥滚子轴承1）计算轴承的径向载荷NFRNVRHR139872136502212）计算轴承的轴向载荷查指导书P12530206圆锥滚子轴A1116MM”2451设计计算及说明结果承的基本额定动载荷CR433KN,基本额定静载荷COR505KW，E037，Y16两轴承派生轴向力为NYFNYFRR3562,4782D1D因为FDDA3568961轴左移，左端轴承压紧，右端轴承放松、NFDA8521NDA122）计算轴承1、2的当量载荷,取载荷系数51PF因为3705631EFRA6,4011YX291ARPYFXF因为，ERA3095620,2Y1792ARPYF所以取NP6323）校核轴承寿命HHCNLH8702963145061601按一年300个工作日,每天2班制寿命18年故所选轴承适用。2轴轴承1）计算轴承的径向载荷NFRNVRHR186572924212）计算轴承的轴向载荷查指导书P12530206圆锥滚子轴承的基本额定动载荷CR433KN,基本额定静载荷COR505KW，E037，Y16两轴承派生轴向力为1DM58426M50412B，设计计算及说明结果NYFYFRR592,8162D1D因为NFD1931342AA轴右移，左端轴承放松，右端轴承压紧、NFDA1322DA59212）计算轴承1、2的当量载荷,取载荷系数51PF因为3706591EFRA0,11YXNYFXFPAR981因为，ERA683261,4022YN322ARPYFXF所以取P913）校核轴承寿命HHCNLH142356398045260136按一年300个工作日,每天2班制寿命29年故所选轴承适用。2轴轴承1）计算轴承的径向载荷NFRNVRHR16281534907942212）计算轴承的轴向载荷查指导书P12530211圆锥滚子轴承的基本额定动载荷CR908KN,基本额定静载荷COR114KW，E04，Y15两轴承派生轴向力为NYFNYFRR5392,1052D1D因为NFD5391840342AV121M/SK1960设计计算及说明结果轴右移，左端轴承放松，右端轴承压紧、NFDA1052NFA2184D22）计算轴承1、2的当量载荷,取载荷系数5PF因为3704391EFRA0,1YXNYFXFPAR21因为，ERA35628451,4022YYFPAR822所以取NP53）校核轴承寿命HHCNLH128065890166013按一年300个工作日,每天2班制寿命26年故所选轴承适用。七、键联接的选择及校核计算1轴上与带轮相联处键的校核键A1028，BHL6620单键键联接的组成零件均为钢，125MPAP125MPA386201844PPDHLTP满足设计要求2轴上大齿轮处键键A1225，BHL10836单键钢铸铁8071524PPDHLT设计计算及说明结果键联接的组成零件均为钢，125MPAPMPAPADHLTP12506381425满足设计要求3轴上）联轴器处采用键A，BHL14970单键满足设计MPA12594670945135PPPADHLT要求2）联接齿轮处采用A型键A单键5618LHB125MPAMPADLTPP4245034P满足设计要求八、高速轴的疲劳强度校核第一根轴结构如下（1）判断危险截面在AB轴段内只受到扭矩的作用，又因为E2M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AB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25MM1NM27Z3804A1138MM1“36546964MM3D20636MM4M75034B，设计计算及说明结果应力最大。但是由于齿轮和轴是同一种材料所受的应力条件是一样的，所以只需校核E段左右截面即可。（2）截面右侧抗弯截面系数33364510MDW抗扭截面系数9122WT左截面上的扭矩T3为NT73截面上的弯曲应力ABMP86451截面上的扭转应力ATW0932轴的材料为40CR,调质处理。由表151查得AAABPMP18556851截面上理论应力系数按附表32查取。因及396043102DDDR经查之为；8125又由附图31可查取轴的材料敏性系数；8103Q故有效应力集中系数按式（附表34）为65180110423QK皱眉经过表面硬化处理，即，则按式（312）及（3Q12A）得到综合系数为；92107241KK有附图32的尺寸系数由附图33的扭转尺寸系数为85R轴按磨削加工，由附图34得表面质量系数为；92020MMMIND设计计算及说明结果0321985061KK又由31及32得到40CR的特性系数055210取，取则界面安全系数5143289657468900137182321SKKSCAMA故可知道其右端面安全；同理可知E段左端面校核为抗弯截面系数333125001MDW抗扭截面系数2WT截面IV上的扭矩T3为NT493截面上的弯曲应力ABMP0125截面上的扭转应力ATW33由表151查得AAABPP18556851又由附图31可查取轴的材料敏性系数；03Q有附表38用插值法查得65212480KK其中轴按磨削加工，由附图34得表面质量系数为；9；7421906521KKL290MMS174MM设计计算及说明结果2190124KK又由31及32得到40CR的特性系数05501取，取则界面安全系数51684720951849371074221SKKSCAMA故E段左端截面的左端面都安全九、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择1、铸件减速器机体结构尺寸计算表名称符号减速器及其形式关系机座壁厚0025A3MM684MM,取8MM机盖壁厚1002A3606MM8MM,取8MM机座凸缘厚度B1512MM机盖凸缘厚度B11512MM机座底凸缘厚度P2520MM取30MM地脚螺钉直径DF0036A1212288MM取16MM地脚螺钉数目NA250MM,N4轴承旁连接螺栓直径D1075DF1315MM取8MM机盖与机座连接螺栓直径D20506DF8761052MM取10MM连接螺栓D2的间距L150200MM取180MM轴承端盖螺钉直径D30405DF701876MM取M830MMMIND设计计算及说明结果窥视孔盖螺钉直径D40304DF526701MM取M6定位销直径D0708DF12271402MM取M12DF、D2、D3至外机壁距离C1D1、D2至凸缘边缘距离C2轴承旁凸台半径R1R1C220凸台高度H外机壁至轴承座端面距离L1C1C25844内机壁至轴承座端面距离L2C1C25852大齿轮顶圆与内机壁距离11296MM取14MM齿轮端面与内机壁距离28MM取10MM机盖、机座肋厚M1,MM1M085168MM,取7MM轴承端盖外径D2轴承端盖凸缘厚度E112D39MM取12MM轴承旁连接螺栓距离SSD22、减速器附件的选择，在草图设计中选择包括轴承盖，窥视孔，视孔