【机设课设】带式输送机的普通V带传动装置 第二组

1、机械设计课程设计 第二组机械设计课程设计计算说明书设计题目 带式输送机的传动装置 机械设计制造及其自动化 专业 02班设计者 郭神发 黄哲 陈雅孺 指导老师 杨胜培 2017年12月15日湖南师范大学前 言运输机械在运输工业中的地位十分重要，对运输工业现代化具有举足轻重的作用。它可以提高劳动生产率，改善生产环境，降低生产成本，减少环境污染，增加产品质量，提高产品的档次，增加附加值从而增加市场竞争力，带来更大的社会效益和经济效益。带式运输机传动装置设计过程中的主要内容为传动方案的分析与拟定；选择电动机；计算传动装置的运动参数和动力参数；传动零件、轴的设计计算；轴承、联接件、润滑密封和联轴器的选择

2、计算；减速器箱体结构设计及其附件的设计、绘制装配图和零件工作图、编写设计计算说明书以及设计总结和答辩。主要依据机械设计和其他学科所学的知识，机械设计课程设计指导手册相关的规定和设计要求，机械设计课程设计图册相关部分的参考以及其他设计手册和参考文献的查阅，最后还有老师在整个课设过程中的指导和不断的纠正，来完成本次的课程设计。通过这次课程设计，培养了我们独立机械设计的能力，对机械总体的设计有了一个宏观的认识，对具体的结构及其作用和各部分之间的关系有了更加深刻的了解，考虑问题更加全面，不仅要考虑工艺性，标准化，还要考虑到经济性，环境保护等。综合各种因素得到一个相对合理的方案。本次设计过程涉及到机械装

3、置的实体设计，涉及零件的应力、强度的分析计算，材料的选择、结构设计等，涉及到以前学过的工程制图、工程材料、机械设计制造、公差配合与技术测量、理论力学、材料力学、机械原理等方面的知识，是对以前所学知识的一次实践应用，考验学生的综合能力，是一次十分难得的机会。目录1.设计概述11.1设计目的11.2设计步骤11.3课程设计中应该注意的问题22.设计任务要求32.1设计题目32.2设计参数32.3设计任务32.4拟定传动方案32.4.1拟定方案的任务32.4.2选择传动机构的类型42.4.3确定最终传动方案43.传动方案简述63.1传送方案说明63.2电动机的选择63.3总传动比的确定及各级传动比的

4、分配63.3.1电动机主要参数63.3.2各级传动比的分配63.4各轴转速、转矩与输入功率74.带传动设计与校核94.1原始数据94.2带的设计计算94.3 V带传动主要参数汇总表114.4带轮材料及结构125.轴的设计135.1轴的结构设计135.2 I轴的直径计算136.带轮设计157.键联接强度的计算178.普通 V 带传送装置的装配图和零件图（见附件 1）199.设计小结191.设计概述1.1设计目的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，

5、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，正确计算零件工作能力，确定尺寸和掌握机械零件，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，运用标准和规范等。1.2设计步骤课程设计的一般进程和步骤如表1.1所示：设计准备阅读设计说明书，明确设计任务；现场参观、拆装减速

6、器，阅读课程设计指导书；准备设计资料和绘图工具.传动装置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（确定总传动比，分配各级传动比，计算各轴转速、功率、转矩等）.传动零件设计计算各级传动件的设计计算。装配图计算绘制减速器装配草图；轴系部件的结构设计以及轴、轴承、键联接等计算；减速器箱体及其附件设计，最后完成装配工作图。零件工作图设计绘制指定的零件工作图。编写设计说明书整理和编写课程设计计算说明书。设计总结与答辩1. 进行课程设计总结，完成答辩准备工作。表1.1 课程设计的一般进程和步骤1.3课程设计中应该注意的问题1. 机械设计课程设计是在教师指导下由学生独立完成的，是对学生进

7、行的第一次较全面的设计训练。学生应明确设计任务，掌握设计进度，养成刻苦钻研、一丝不苟的设计态度；每个阶段完成后要认真检查，发现错误要认真修改，精益求精。2. 课程设计进程的各阶段是相互联系的。设计时，零、部件的结构尺寸不是完全由计算确定的，还要考虑结构、工艺性、经济性以及标准化、系列化等要求。由于影响零、部件结构尺寸的因素很多，随着设计的进展，考虑的问题会更全面、更合理，所以后阶段设计要对前阶段设计中大的不合理结构尺寸进行必要的修改。这就是机械设计中应贯彻边算、边画、边修改的“三边”设计方法。产品的设计总是经过多次反复的修改才能获得较高的设计质量。3. 学习和善于利用长期以来所积累的宝贵设计经

8、验和资料，可以加快设计进程，避免不必要的重复劳动，是提高设计质量的重要保证，也是创新的基础。然而，任何一项设计任务都可能有多种决策方案，因此，应从具体实际出发，认真分析，既要合理地吸取，亦不可盲目地照搬、照抄。4. 设计贯彻标准化、系列化与通用化，可以保证互换性、降低成本、缩短设计周期，是机械设计应遵循的原则之一，也是设计质量的一项评价指标。在课程设计中英熟悉和正确采用各种有关技术标准和规范，尽可能采用标准件，并应注意一些尺寸需圆整为标准尺寸；同时，设计中还应该减少材料的品种和标准件规格。5. 此外，绘图时图纸的幅面、格式、比例、视图表达、尺寸标注等应严格遵守机械制图的国家标准，要求图纸表达正

9、确、清晰、图面整洁，设计计算说明书要求计算正确合理、书写工整。2.设计任务要求2.1设计题目1、设计带式输送机的普通V带传动装置，已知三相异步电动机额定功率P=3Kw，转速=960 ，传动比i=3，单班制工作。2.2设计参数1. 三相异步电动机额定功率：Ped=3Kw2. 电动机输出转速：nd=960 r/min3. 减速装置总传动比：i=3 4. 单班制工作2.3设计任务1. 减速器装配图（A0或A1图纸）一张；2. 皮带轮零件图（A3图纸）2-3张；3. 设计计算说明书1份。2.4拟定传动方案2.4.1拟定方案的任务传动方案一般用运动简图表示。拟定传动方案就是根据工作机的功能要求和工作条件

10、，选择合适的传动机构类型，确定各类传动机构的布置顺序以及各组成部分的联接方式，绘出传动装置的运动简图。对同一种工作机的性能要求往往有多种方案，拟定传动方案时，通常对多种方案进行比较分析，择优选定。根据题目，由原始数据:(额定功率Ped=3Kw转速nd=960r/min传动比i=3)画出带式输送机的传动方案方案如下：2.4.2选择传动机构的类型传动形式是拟定传动方案时的重要环节。常用的传动机构的类型、性能和适用范围参阅机械设计教材。表2.1中列出了常用机械传动的单级传动比推荐值。类型平带传动V带传动圆柱齿轮传动圆锥齿轮传动蜗杆传动链传动推荐值242436直齿23104025最大值5710直齿68

11、07表2.1常用机械传动的单级传动比推荐值结合本次课程设计的题目，由于传动比（i =3）相对来说比较小，考虑采用单级减速传动。又因为题目要求设计带式输送机的普通V带传动装置，所以综合考虑采用单级V带-单级减速传动装置。2.4.3确定最终传动方案根据任务分析，可做出最终传动方案的传动方案运动简图如下图2.2V带-单级减速器运动简图3.传动方案简述3.1传送方案说明将传动能力较小的带传动布置在高速级，有利于整个传动系统结构紧凑，匀称。同时，将带传动布置在高速级有利于发挥其传动平稳，缓冲吸振，减少噪音的特点。3.2电动机的选择由题目中的数据要求，查机械设计课程设计一书表20.1，Y 系列三相异步电机

12、的型号及相关数据选择，可选择Y132S-6 ，额定功率P=3Kw，额定转速n=960 r/min，查机械设计课程设计一书表20.3，该电动机轴径38mm。3.3总传动比的确定及各级传动比的分配3.3.1电动机主要参数由题可知：传动比i=3 3.3.2各级传动比的分配为使各级传动的结构尺寸协调、匀称，V带传动的传动比不能过大，否则会使大带轮半径超过减速器的中心高，造成尺寸不协调，并给机座设计和安装带来困难。但在本次课程设计中根据设计要求，及拟传动方案选V带-单级减速传动，故V带的传动比：i=3 由机械设计课程设计课程设计表2.1查得V带传动常用传动比范围，最大传动比为，所选值符合V带传动常用传动

13、比的正常范围。3.4各轴转速、转矩与输入功率计算与说明计算结果3.4.1各轴理论转速设定：电动机轴为0轴，大带轮轴为轴电动机：n0=nd=960 r/minI轴： 3.4.2各轴的输入功率传动效率的查取机械设计课程设计表2-4V带传动的传动效率： 系统各轴的功率：1.电动机 2.I轴 3.4.3各轴的理论转矩1电动机 2I轴 3.4.4各轴运动和动力参数汇总表轴号理论转速（r/min)输入功率（kW)输入转矩（Nm）传动比电动机轴960329.840轴3202.8885.9534.带传动设计与校核4.1原始数据1、电动机功率： 2、电动机转速： 3、V带理论传动比： 4、单班制工作4.2带的设

14、计计算采用普通V带传动，应根据已知的减速器参数确定带的型号、根数Z、基准长度，带轮基准直径，压轴力，带传动的中心距等内容。计算与说明计算结果1、确定计算功率计算功率是考虑设计V带传动使用的场合和工况条件差异，引入工况系数对名义传动功率进行修正的值。查教材表6-10，带式输送机（不均匀载荷）单班制8小时的工况系数所以，对名义传动功率进行修正后的计算功率 为： 2、确定V带型号根据和值查图6-8,选A型V带。3、确定V带轮基准直径小带轮的基准直径：由表6-5及表6-6选取： 大带轮基准直径 根据查机械设计表6-5，取4、验算带速 所以V带的速度符合要求5、确定V带长度和中心距1)初定中心距范围为:

15、即 初定中心距： 2)初算带的基准长度查机械设计表6-4，经圆整选近似值处理后，取 3)计算实际中心距 457.196、验算小带轮上的包角取,验算小带轮包角经计算，小带轮包角取值合理7、确定V带的根数 1）验算V带根数单根V带基准额定功率：由和查机械设计表6-7得：单根V带额定功率增量，据,和A型带，查机械设计表6-8得： 小带轮包角修正系数,由，查机械设计表6-9线性插值求得： 带长修正系数，由,查机械设计表6-4得：V带根数 取 2）计算初拉力V带单位长度质量由查机械设计表6-2 ，A型带得： 单根V带的初拉力 取作用在轴上的载荷 A型带 初定 4.3 V带传动主要参数汇总表带型A1640

16、3106315478.61619454.4带轮材料及结构带轮的材料主要采用铸铁，常用材料的牌号为HT150或HT2005.轴的设计5.1轴的结构设计5.1.1电动机0轴选择选择电机型号为Y132S-6，查机械设计课程设计表20.4得电机轴直径d=38,其他参数电机自身设计时已满足设计要求。5.1.2轴材料的选择碳素钢比合金钢价格低廉，对应力集中的敏感性较低，且具有较高的综合力学性能，故应用较广。一般机器中的轴常用优质中碳钢制造，其中最常用的是45号钢。为了提高材料的力学性能，通过进行正火或调质处理5.2 I轴的直径计算计算与说明计算结果轴工作时主要参数功率 转矩 转速 2.8885.95320

17、I轴的最小直径的计算轴的材料为45号钢，根据查机械设计表12-2。又由式： 实心圆轴的直径 由于轴上面需要两个键槽，轴径需要加大7%得：取整得：此轴的最小直径是安装带轮处轴的直径，为了使所选的轴的直径与普通V带带轮的孔径相适应，故查机械设计课程设计得为使轴上零件易于拆装，轴端应有倒角，以免装配时擦伤轴上零件的孔壁，故该段长度应该略大于轴承宽度。该段轴直径 ，查机械设计课程设计表11.8取倒角 轴左段直径的确定名称依据确定结果大于轴的最小直径，考虑到与V带带轮内孔标准直径配合，取。286.带轮设计计算与说明计算结果小带轮的设计1）选择电机型号为Y132S-6，查机械设计课程设计表20.4得电机轴

18、直径d=38,小带轮基准直径根据条件分析，小带轮选实心式带轮V带，根数，查机械手册得到小带轮的基本结构参数 ， ， 经过适当圆整取：， ， ，2）计算带轮厚度 小带轮厚度为48mm查表得带轮楔角 3）计算带轮的主要结构尺寸 取 根据机械设计课程设计表9.1，选择值中的 ，轮毂长度大带轮设计1） 轴直径 设计带轮基准直径 采用孔板式带轮查机械设计表6.3得到大带轮的基本结构参数： ， ， 经过适当圆整取：， ， ，2）计算带轮主要结构尺寸取根据机械设计课程设计表9.1，选择值中的 ，轮毂长度查表得带轮楔角 60 7.键联接强度的计算计算与说明计算结果小带轮键联接计算1）键的类型根据使用要求，工作

19、条件和键联接的特点选A型普通平键。2）确定键的尺寸根据轴的直径，轮毂的宽度，由机械设计课程设计表14-1查得：键宽： 键高 ： 深度轴：深度毂： 小带轮的轮毂长度为 ，为保证轴端面挡圈能压紧带轮，轮毂的长度取。3）校核挤压强度轮毂材料为铸铁，轴材料为45号钢，轻微冲击载荷，由机械设计表12-1查得： 转矩： 键工作长度：挤压应力：由机械设计4-1得： 结论：键联接满足强度要求大带轮键联接计算1）键的类型根据使用要求，工作条件和键联接的特点选A型普通平键2.确定键的尺寸根据轴的直径，轮毂的宽度，由机械设计课程设计表14-1查得：键宽：键高：深度轴：深度毂： 根据大带轮的轮毂长度为，为保证轴端面挡圈能压紧带轮，轮毂的长度取3）校核挤压强度轮毂材料为铸铁，轴材料为45号钢，轻微冲击载荷，由机械设计表12-1查得