带式传输机设计说明书

带式传输机设计说明书广州大学建筑与能源设备专业（专业按规定名称填写）设计说明书专业班级:姓名:学号:指导老师:完成日期:2016年12月26日广州大学机电工程系目录1设计任务…………………………32整体初步设计………………………43带轮的设计………………………54齿轮的设计………………………74.1高速级齿轮的设计……………74.2低速级齿轮的设计……………125轴与轴承的设计……………………185.1低速轴的设计………………195.2高速轴的设计………………316键连接强度校核………………386.1低速轴键连接强度校核……………………386.2高速轴键连接强度校核……………………397键及联轴器的选择与校核8参考文献…………………………56

1.设计任务一、机械设计与制造实践的题目二、本次实践应达到的目的（1）培养学生协同设计完整机械的能力；（2）使学生了解机械设计过程、强化学生制图能力、公差配合标注能力、机械结构设计能力。三、本次实践任务的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求等）设计内容：设计如图所示的带式输送装置的减速箱，设计参数如表所示。其工作条件为：连续单向运转，载荷较平稳，两班制工作，使用期限10年，小批量生产。允许输送带速度误差为±５％。（按自己设计的方案修改）参数表题号1F(kN)1.6v(m/s)1.6D(mm)240表中：F--输送带工作拉力，v--输送带速度，Ｄ--卷筒直径设计任务：（1）绘制从动轴轴系装配图1张（A2）（2）编写设计说明书１份（格式见附件，有统一要求）(附:设计说明书内容顺序如下)1． 目录（标题及页次）2． 设计任务书3． 电动机选择．传动比分配及运动和动力参数计算4． 齿轮的设计计算5． 轴的设计计算及校核（并简要说明轴的结构设计）6． 滚动轴承的选择及校核7． 键及联轴器的选择与校核8． 参考资料四、应收集的资料及主要参考文献：(按自己看的书进行修改）[1]孙桓.机械原理[M].北京:高等教育出版社,2001.[2]濮良贵.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2001.[3]《实用机械设计手册》编写组.实用机械设计手册[M].北京:机械工业出版社,1998.[4]中华人民共和国机械工业部.中华人民共和国机械行业标准[M].北京：机械工业标准服务网，1995.[5]朱张校，郑明新.工程材料[M].北京：清华大学出版社，2001.[6]谢祚水.机构优化设计概论[M].北京：国防工业出版社，1997.[7]刘维信.机械最优化设计[M].北京：清华大学出版社，1986.

设计项目计算过程及说明结果2.整体的初步设计一、传动方案的拟定由图可知，该设备原动机为电动机，传动装置为减速器，工作机为带式输送机。减速器为一级斜齿圆柱齿轮传动和一级带传动，轴承初步选用圆锥滚子轴承。联轴器选用弹性套柱销联轴器。二．传动装置的数据计算（一）、电动机的选择1、选择电动机系列按工作要求及工作条件，选用三相异步电动机，封闭式扇式结构，即：电压为380VY系列的三相交流电源电动机。选择电动机（1）、工作机输出轴所需的功率（2）、电动机至工作机的总效率式中、、、分别为联轴器、一对角接触球轴承、斜齿圆柱齿轮传动、V带传动效率。查课程设计指导书P13表3-1可得：，，，则（3）、所需电动机的功率（4）、选择电动机根据课程设计指导书第178页，由选择电动机的型号为。技术数据如下表：电动机型号额定功率(kW)满载转矩（r/min）（kN）（kN）质量（kg）Y112M-4414402.22.343（二）、确定传动装置的总传动比和分配传动比1、带轮转速为电动机的满载转速为2、总传动比3、分配减速器的各级传动比按带传动与一级齿轮减速器关系进行设计，设带传动的传动比为，一级齿轮减速器的传动比为，应使，以便使整个传动系统的尺寸较小，结构紧凑。又带传动比一般取2～4，故取，则。4、计算传动装置的运动和动力参数Ⅰ轴：电动机转轴Ⅱ轴：高速轴Ⅲ轴：输出轴Ⅳ轴：滚筒轴根据以上计算数据列出下表，供以后设计计算使用：电机轴Ⅰ轴Ⅱ轴Ⅲ滚筒轴功率43.843.733.65转矩26.5372.83279.63274.63转速1440503.5127.39127.39传动比2.863.951效率0.960.97020.9801知道卷筒需要转速和电机的转速之后，可以知道减速箱的速比为，而我所设计的减速箱为二阶齿轮组。传动系统设计如下图所示；图一带式传输机原理图总的减速比电动机：电动机的满载转速为3.带轮的设计传动零件的设计计算（一）、V带的设计由《机械设计》带传动的设计可得设计步骤如下：1、确定计算功率由带的工作条件从表6.7查得工况2、选定带的型号根据和，根据图6.10确定为A型普通V带。3、传动比4、确定带轮的基准直径由表6.8，表6.9，和图6.10，取小带轮基准直径。大带轮基准直径，由表6.9取。5、轴Ⅱ的实际转速6、验算带速带速合适。7、初定中心距按公式，可取：8、确定所需带的基准长度由表6.2选取带的基准长度确定实际中心距安装时所需最小轴间距离张紧或补偿所需最大轴向距离10、验算小带轮包角包角合适。11、单根V带的基本额定功率由和，由表6.4查得A型V带基本额定功率为。12、单根V带的额定功率考虑传动比的影响，额定功率的增量查表6.5得；按包角，查表6.6得：；按带长,查表6.2得：，单根V带的额定功率：13、计算V带的根数取4根A型V带。14、计算单根V带的初拉力由表6.3查得A型V带的单位长度质量，所以15、计算压轴力方向指向圆心16、轮槽的基准宽度A型V带带速V=7.16m/sV带的基准长度V带的中心距V带的根数4根V带初拉力最小值压轴力最小值4齿轮的设计4.1高速级齿轮的设计高速级齿轮副的设计设计参数：输入功率,小齿的转速传动比工作寿命10年（设每年工作300天）两班制，工作平稳2、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）按照任务书的传动方案，选用标准斜齿圆柱齿轮传动（2）输送机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095—88）（3）材料选择。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。（4）选小齿轮齿数，大齿轮齿数取齿数为（5）初选螺旋升角3、按齿面接触强度设计按公式试算，即确定公式内的各计算数值试选齿宽系数小齿轮传递转矩选取区域系数端面重合度系数材料的弹性影响系数小齿轮的接触疲劳强度极限大齿轮的接触疲劳强度极限⑥应力循环次数⑦取接触疲劳寿命系数⑧取失效概率为1%，安全系数S=1⑨许用接触应力（2）代入参数数值并计算①试算小齿轮分度圆直径②计算圆周速度计算齿宽b及模数④计算纵向重合度⑤计算载荷系数K使用系数根据v=3.458m/s7精度得动载系数⑥按实际载荷系数校正分度圆直径⑦计算模数4、按齿根弯曲强度设计(1)确定计算参数根据纵向重合度查得螺旋影响系数计算当量齿数查小齿轮弯曲疲劳强度极限查大齿轮弯曲疲劳强度极限查大小齿轮的疲劳寿命系数计算弯曲疲劳许用应力，取安全系数S=1.4查取齿形系数查取应力校正系数计算大小齿轮的值，并比较小齿轮：大齿轮：大齿轮的数值比较大（2）代入参数数值并设计计算取按计算齿数取则取5、几何尺寸计算（1）计算中心距将中心距圆整为（2）按中心距修正螺旋角因为β值改变不多，故参数等不必修正（3）大小齿轮分度圆取整取整（4）齿轮宽度取整后取输入功率小齿的转速传动比小齿轮齿数大齿轮齿数圆周速度齿宽b=68.08模数=2.75当量齿数中心距a=190.66mm大小齿轮分度圆齿轮宽度4.2低速级齿轮的设计低速齿轮副的设计1、设计参数：输入功率,小齿的转速传动比工作寿命10年（设每年工作300天）2、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）按照任务书的传动方案，选用标准斜齿圆柱齿轮传动（2）输送机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095—88）（3）材料选择。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。（4）选小齿轮齿数，大齿轮齿数取齿数为（5）初选螺旋升角3、按齿面接触强度设计按公式试算，即确定公式内的各计算数值①试选齿宽系数小齿轮传递转矩②选取区域系数③端面重合度系数④材料的弹性影响系数⑤小齿轮的接触疲劳强度极限大齿轮的接触疲劳强度极限⑥应力循环次数⑦取接触疲劳寿命系数⑧取失效概率为1%，安全系数S=1⑨许用接触应力（2）代入参数数值并计算①试算小齿轮分度圆直径②计算圆周速度计算齿宽b及模数④计算纵向重合度⑤计算载荷系数K使用系数根据v=1.166m/s7精度得动载系数⑥按实际载荷系数校正分度圆直径⑦计算模数4、按齿根弯曲强度设计(1)确定计算参数根据纵向重合度查得螺旋影响系数计算当量齿数查小齿轮弯曲疲劳强度极限查大齿轮弯曲疲劳强度极限查大小齿轮的疲劳寿命系数计算弯曲疲劳许用应力，取安全系数S=1.4查取齿形系数查取应力校正系数计算大小齿轮的值，并比较小齿轮：大齿轮：大齿轮的数值比较大（2）代入参数数值并设计计算取按计算齿数取则取5、几何尺寸计算（1）计算中心距将中心距圆整为（2）按中心距修正螺旋角因为β值改变不多，故参数等不必修正（3）大小齿轮分度圆取整取整（4）齿轮宽度取整后取小齿轮齿数大齿轮齿数应力循环次数N3=6.074×108N4=1.786×108圆周速度齿宽b模数当量齿数中心距大小齿轮分度圆齿轮宽度5.轴与轴承的设计（一）、输入轴及其装置的设计1、按照扭转强度初定直径选用45号钢为轴的材料,调质处理，查课本表12.5可得。由于，将的值代入上式可确定的范围，可选取。考虑有键槽，将直径增大7%，则。2、输入轴的结构设计（1）、轴上零件的定位，固定和装配单级减速器中可将齿轮轴的齿轮部分安排在箱体中央，由于轴径太小而采用齿轮轴式固定齿轮。并且小齿轮转速快，为了避免润滑油烧坏轴承，所以要在齿轮两边安装甩油环，因此要在齿轮一边制出轴肩来定位甩油环，另一边用套筒来定位甩油环。轴承都用甩油环来定位，而轴承靠轴承端盖来固定，输入轴的伸出段与大带轮通过键连接，并用轴端挡圈来实现轴向定位。（2）、确定轴各段直径和长度a）计算出最小轴径，增加7%，第1轴段结构参数。b）第2轴段结构参数初定定位轴肩轴径。密封圈选型：(摘自JB/ZQ4606-1986)摘自书P164页表16-9型号:毡圈30内径外径宽度所以，第2轴段结构参数，这段用来和轴承端盖连接。c）第3轴段结构参数非定位轴肩自由确定，即可。轴承选型：(摘自GB/T292-1994)P152表15-3型号:30207基本尺寸/mm|d:35基本尺寸/mm|Ｄ:72基本尺寸/mm|B:17安装尺寸/mm|da(min):42安装尺寸/mm|Da(max):65第3轴段结构参数。d）第4轴段结构参数,非定位轴肩自由确定，即可。为配合尺寸，取标准尺寸41mm。e）第5轴段结构参数定位轴肩轴径。f）第6轴段结构参数（3）、轴上零件的周向定位大带轮与轴的周向定位采用平键连接，轴与大带轮之间的平键，按,查得平键截面。键槽用键槽铣刀加工。为保证大带轮与轴配合有良好的对中性，故选择大带轮与轴的周向定位是由过渡配合来为，滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的尺寸公差为k6。轴的强度校核（1）、求轴上的载荷，，，列出力的平衡方程组，解出:，，分别做出轴的弯矩图、扭矩图和计算弯矩图：（2）、校核轴的强度轴的材料是45号钢，调质处理。由表12.1查得，则为，即58.5~65MPa，取=60MPa。轴的计算应力为因此该轴满足强度要求。（二）、输出轴及其装置的设计1、按照扭转强度初定直径选用45号钢为轴的材料,调质处理，查课本表12.5可得。由于，将的值代入上式可确定的范围，可选取。考虑有键槽，将直径增大7%，则：2、输出轴的结构设计（1）、轴上零件的定位，固定和装配联轴器通过设计阶梯轴定位，并与轴通过键连接，大齿轮通过套筒和轴肩定位配合，为防止油流入轴承而加甩油环，轴承分别以套筒与齿轮轴轮毂和轴肩定位，用轴承端盖固定，靠轴端挡圈来实现轴向定位。（2）、确定轴各段直径和长度a）计算出最小轴径，增加7%则连接联轴器选型：LT型弹性套柱销联轴器(摘自GB/T4323-2002)型号:LT7公称转矩Tn/(N·m):500许用转速[n]|钢(r/min):3600轴孔直径d1、d2、dz|钢(mm):40、42、45、48轴孔长度|L(mm)推荐:65第1轴段结构参数。b）第2轴结构参数初定定位轴肩，轴径。密封圈选型：(摘自JB/ZQ4606-1986)型号:毡圈45内径外径宽度第2轴段结构参数。c）第3轴段结构参数,非定位轴肩自由确定，即可，根据轴承选型来确定：(摘自GB/T292-1994)P152表15-3型号:30210基本尺寸/mm|d:50基本尺寸/mm|Ｄ:90基本尺寸/mm|B:20安装尺寸/mm|da(min):57安装尺寸/mm|Da(max):83所以，第3轴段结构参数d）第4轴段结构参数,非定位轴肩自由确定，即可，为配合尺寸，取标准尺寸55mm(GB/T2822-2005)P105表12-10,。e）第5轴段结构参数,定位轴肩轴径。f）第6轴段结构参数,轴径。（3）、轴上零件的周向定位齿轮、联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。轴与联轴器之间的平键，按轴径，选与联轴器连接的键为,轴与齿轮之间的平键按轴径，选与大齿轮连接的键为，键槽均用键槽铣刀加工。为保证齿轮、联轴器与轴配合有良好的对中性，故选择联轴器与轴配合为，齿轮轮毂与轴的配合为；滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的尺寸公差为k6。轴的强度校核（1）、求轴上的载荷，，，列出力的平衡方程组，解出：，，分别做出轴的弯矩图、扭矩图和计算弯矩图：（2）、校核轴的强度轴的材料是45号钢，调质处理。由表12-1查得，则为，即58.5~65MPa，取=60MPa。轴的计算应力为。因此该轴满足强度要求。轴全长：267.85mm轴全长：276.35mm6.键连接强度校验键连接的选择和计算（一）、输入轴和大带轮的连接键与轮毂的材料均为45钢，在轻微冲击时许用挤压应力为。轴径，选取与带轮连接的平键为，键的工作长度，键与轮毂键槽的接触高度。则：键的强度足够。（二）、输出轴和联轴器的连接键与轮毂的材料均为45钢，在轻微冲击时许用挤压应力为。轴径，选与联轴器连接的键为，键的工作长度，键与轮毂键槽的接触高度。则：键的强度足够。（三）、输出轴和大齿轮的连接键与轮毂的材料均为45钢，在轻微冲击时许用挤压应力为。轴径，选与大齿轮连接的键为，键的工作长度，键与轮毂键槽的接触高度。则：键的强度足够。校验合适7.键及联轴器的选择与校核联轴器的选择在输出轴的计算中已选定联轴器型号，选LT7型弹性套柱销联轴器。其公称转矩为，许用转速为。8.润滑措施8.箱体的设计结果89.数据总结10.参考文献[1]濮良贵.纪名刚《机械设计（第八版）》[M]高等教育出版社，2006[2]吴宗泽《机械设计课程设计手册（第3版）》[M]高等教育出版社，2006[3]王伯平《互换性与测量技术基础（第3版）》[M]北京机械工业出版社，2008[4]朱孝录《齿轮传动设计手册（第2版）》[M]北京化学工业出版社2010基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究基于双单片机冲床数控系统的研究与开发基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现变频调速液压电梯单片机控制器的研究基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现单片机嵌入式以太网防盗报警系统基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现单片机监测系统在挤压机上的应用MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用单片机在高楼恒压供水系统中的应用基于ATmega16单片机的流量控制器的开发基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计HYPERLINK