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机械设计 (机械设计基础) 课程设计说明书 目录 一、设计题目：带式运输机传动装置 3 二．前言 4 三．运动学与动力学的计算 5 第一节 选择电动机 5 第二节 计算总传动比并分配各级传动比 7 第三节 各轴的转速，功率及转矩 (列成表格) 8 四、传动零件的设计计算 8 五．齿轮的设计计算 11 六.轴与轴承的设计计算及校核 16 七、键等相关标准键的选择 23 八、减速器的润滑与密封 24 九、箱体结构设计 24 十、设计小结 26 十一、参考文献 26 一、设计题目：带式运输机传动装置 题目特点：单级斜齿圆柱齿轮传动设计 原始数据： 　　　　 F=3000N　　　F：输送带拉力； 　　　　 V=1.9m/s　　　V：输送带速度； 　　　　 D=400mm D：滚筒直径。 设计工作量： 设计说明书一份 二张主要零件图 零号装配图一张 工作要求： 输送机连续工作，单向提升，载荷平衡两班制工作，使用年限１０年，输送带速度允许误差为±5%。 运动简图：（见附图） 二．前言 分析和拟定传动方案 机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置的传动方案是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。 满足工作装置的需要是拟定传动方案的基本要求，同一种运动可以有几种不同的传动方案来实现，这就是需要把几种传动方案的优缺点加以分析比较，从而选择出最符合实际情况的 一种方案。合理的传动方案除了满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。 所以拟定一个合理的传动方案，除了应综合考虑工作装置的载荷、运动及机器的其他要求外，还应熟悉各种传动机构的特点，以便选择一个合适的传动机构。因链传动承载能力低，在传递相同扭矩时，结构尺寸较其他形式大，但传动平稳，能缓冲吸振，宜布置在传动系统的高速级，以降低传递的转矩，减小链传动的结构尺寸。故本文在选取传动方案时，采用链传动。 众所周知，链式输送机的传动装置由电动机、链、减速器、联轴器、滚筒五部分组成，而减速器又由轴、轴承、齿轮、箱体四部分组成。所以，如果要设计链式输送机的传动装置，必须先合理选择它各组成部分，下面我们将一一进行选择。 三．运动学与动力学的计算 第一节 选择电动机 电动机是常用的原动机，具体结构简单、工作可靠、控制简便和维护容易等优点。电动机的选择主要包括选择其类型和结构形式、容量（功率）和转速、确定具体型号。 选择电动机的类型： 按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。 选择电动机的容量： 工作所需的功率： Pd = Pw/η Pw = F*V/（1000ηw） 所以： Pd = F*V/（1000η*ηw） 由电动机至工作机之间的总效率（包括工作机的效率）为 η*ηw = η1*η2*η2*η3*η4*η5*η6 式中η1、η2、η3、η4、η5、η6分别为齿轮传动、链传动、联轴器、卷筒轴的轴承及卷筒的效率。 取η1 = 0.96、η２= 0.99、η3 =0.97、η4 = 0.97、η5 = 0.98、η6 = 0.96 ，则： η*ηw = 0.96×0.99×0.99×0.97×0.97×0.98×0.96 =0.832 所以： Pd = F*V/1000η*ηw = 3000×1.9/(1000×0.832) kW = 6.85 kW 根据Pd选取电动机的额定功率Pw使Pm = (1∽1.3)Pd = 6.85∽8.91 kW 由查表得电动机的额定功率 Pw = 7.5 kW 确定电动机的转速： 卷筒轴的工作转速为： nw = 60×1000V/πD = 60×1000×1.9/(3.14×400) r/min = 90.76r/min 按推荐的合理传动比范围，取链传动的传动比i1 = 2 ∽ 5，单级齿轮传动比i2 = 3 ∽ 5 则合理总传动比的范围为: i = 6 ∽ 25 故电动机的转速范围为： nd = i*nw = (6∽25)×90.76 r/min = 544.56 ∽ 2269r/min 符合这一范围的同步转速有750 r/min、1000 r/min、1500 r/min ，再根据计算出的容量，由附表5.1查出有三种适用的电动机型号，其技术参数及传动比的比较情况见下表。 方 案 电动机型号 额定功率 电动机转速 r/min 传动装置的传动比 Ped/kW 同步转速 满载转速 总传动比 链 齿轮 1 YL0L-8 7.5 750 720 8.26 3 2.75 2 Y160M-6 7.5 1000 970