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- 0 - / 21目录设计任务书第一部分传动装置总体设计.4第二部分V带设计.6第三部分各齿轮的设计计算.9第四部分轴的设计.13第五部分校核.19第六部分主要尺寸及数据.21-1- / 21设计带式运输机传动装置V简图如下)厂1_,1a=i原始数据:数据编号35710运输机工作转矩T/(N m690630760620运输机带速V/(m/s0.80.90.750.9卷筒直径D/mm320380320360工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期限为10年，小批量生产，单班制工作V8小时/天)。运输速度允许误差为 。二、课程设计内容课程设计题目:设计任务书-2- / 211)传动装置的总体设计。2)传动件及支承的设计计算。3)减速器装配图及零件工作图4)设计计算说明书编写。每个学生应完成：1)部件装配图一张VA1)。2)零件工作图两张VA3)3)设计说明书一份 690运输机带速V/(m/s0.8。卷筒直径D/mm 320。已给方案：外传动机构为V带传动。减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。-3- / 21第一部分传动装置总体设计、传动方案已给定)1)外传动为V带传动。2)减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。3)方案简图如下：二、该方案的优缺点：该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小 振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器部分两级 展开式圆柱齿轮减速，这是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不 对称，要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以 减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。原动机部分为Y系列三相交流异步电动机-4- / 21总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高计算与说明二、原动机选择厂=传动装置总效率:凶v见课设式2-4)1 K 11 K 11乂11 K1PH v见课设表12-8)电动机的输出功率:到V见课设式2-1)取1 = 1选择电动机为Y132M1-6型v见课设表 佃-1)率V凹)4满载转矩v M)960技术数据：额疋功额定转矩v凹)2.0最大转矩v凹)2.0Y132M1-6电动机的外型尺寸vmm):见课设表19-3)A:216 B：178 C:89 D:38 E:80 F:10 G:33 H:132 K:12 AB:280 AC:270AD:210 HD:315 BB:238 L:235四、传动装置总体传动比的确定及各级传动比的分配初定0结果1、 总传动比：v见课设式2-6)2、各级传动比分配：v见课设式2-7)-5- / 21第二部分V带设计外传动带选为普通V带传动1、确定计算功率：I1）、由表5-9查得工作情况系数2）、由式5-23V机设）2、选择V带型号查图5-12a（机设选A型V带。3确定带轮直径-1）、参考图5-12a机设）及表5-3机设）选取小带轮直 径V电机中心高符合要求）2）、验算带速由式5-7机设）3）、从动带轮直径查表5-4机设）取4）、传动比iI5）、从动轮转速4确定中心距 和带长1）、按式5-23机设）初选中心距取求带的计算基础准长度L0-6- / 21查图.5-7（机设取带的基准长度Ld=2000mm（3、按式（5-25机设计算中心距:a（4、按式5-26机设）确定中心距调整范围5验算小带轮包角a1由式（5-11机设6确定V带根数Z（1、由表5-7机设）查得dd1=112n1=800r/min及n1=980r/min时，单根V带的额定功率分呷为1 00Kw和1.18Kw，用线性插值法求n1=980r/min时的额定功率P0值。（2、由表5-10机设）查得P0=0 11Kw（3、由表查得5-12机设）查得包角系数（4、由表（5-13机设查得长度系数KL=1.03（5、计算V带根数Z,由式5-28机设）E取Z=5根7.计算单根V带初拉力F0,由式5-29）机设。q由表5-5机设查得8.计算对轴的压力FQ,由式5-30机设）得9.确定带轮的结构尺寸，给制带轮工作图小带轮基准直径ddi=112mm采用实心式结构。 大带轮基 准直径dd2=280mm，采用孔板式结构，基准图见零件工作图。第三部分各齿轮的设计计算-7- / 21一、高速级减速齿轮设计直齿圆柱齿轮）1齿轮的材料，精度和齿数选择，因传递功率不大，转 速不高，材料按表7-1选取，都采用45号钢，锻选项毛坯， 大齿轮、正火处理，小齿轮调质，均用软齿面。齿轮精度用8级，轮齿表面精糙度为Ra1.6， 软齿面闭式传动，失效形式为占蚀，考虑传动平稳性，齿数宜取多些，取Z仁34则Z2=Z1i=34X2.62=892设计计算。1）设计准则，按齿面接触疲劳强度计算，再按齿根 弯曲疲劳强度校核。_ 按齿面接触疲劳强度设计，_T1=9.55X106XP/n=9.55X106X5.42/384=134794 Nmm由图7-6）选取材料的接触疲劳，极限应力为6HILim由图7-7选取材料弯曲疲劳极阴应力6HILim=2306HILin=210应力循环次数N由式7-3）计算N1=60n, at=60X（8X360X10=6 64X109N2= N1/u=6.64X109/2.62=2 53X109由图7-8查得接触疲劳寿命系数；ZN1=1 .1 ZN2=1 04由图7-9查得弯曲;丫丫阳阳=1 YN2=1由图7-2查得接触疲劳安全系数：SFmin=1.4又YST=2.0试 选Kt=1.3由式（7-1（7-2求许用接触应力和许用弯曲应力X】三将有关值代入式( (7-9得贝卩V1=(nd1tn1/60X1000=13m/s(Z1 V1/100=1.3x(34/100m/s=044m/s查图7-10得Kv=1.05由表7-3查和得K A=1.25.由表7-4查 得KB=1.08.-8- / 21取Ka=1.05.贝 SKH=KAKVKpKa=1.42，修正M=d1/Z仁1.96mm由表7-6取标准模数：m=2mm(3计算几何尺寸d仁mz1=2x34=68mm d2=mz2=2x 89=178mma=m(z1+z2/2=123mm b=ddt=1x68=68mm取b2=65mm b仁b2+10=753.校核齿根弯曲疲劳强度由图7-18查得，YFS1=4.1,YFS2=4.0取Y=0.7由式(7-12校核大小齿轮的弯曲强度.二、低速级减速齿轮设计直齿圆柱齿轮)1.齿轮的材料，精度和齿数选择，因传递功率不大，转速不高，材料按表7-1选取，都采用45号钢，锻选项毛坯，大齿 轮、正火处理，小齿轮调质，均用软齿面。齿轮精度用8级,轮齿表面精糙度为Ra1.6，软齿面闭式传动，失效形式为占 蚀，考虑传动平稳性，齿数宜取多些，取Z仁34贝卩Z2=Z1i=34x3.7=1042.设计计算。(1)设计准则，按齿面接触疲劳强度计算，再按齿 根弯曲疲劳强度校核。_）按齿面接触疲劳强度设计,_T1=9.55x106XP/n=9 55X106X5.20/148=335540 Nmm由图V7-6）选取材料的接触疲劳，极限应力为6HILim由图7-7选取材料弯曲疲劳极阴应力6HILim=2306HILin=210应力循环次数N由式7-3）计算N1=60n at=60 x148x（8x360 x10=2.55x109N2= N1/u=2.55X109/3.07=8.33x108-9- / 21由图7-8查得接触疲劳寿命系数；ZN1=1.1 ZN2=1 .04由图7-9查得弯曲；YN1=1 YN2=1由图7-2查得接触疲劳安全系数：SFmin=1.4又YST=2.0试 选Kt=1.3由式（7-1（7-2求许用接触应力和许用弯曲应力丨丨一一I将有关值代入式（7-9得则V1=(nd1tn1/60 x1000=0.55m/s(Z1 V1/100=0.55x(34/100m/s=0.19m/s查图7-10得Kv=1.05由表7-3查和得K A=1.25.由表7-4查 得KB=1.08.取Ka=1.05.则KH=KAKVKpKa=1.377修正M=d1/Z仁仁2.11mm由表7-6取标准模数：m=2.5mm(3计算几何尺寸d仁仁mz1=2.5x34=85mmd2=mz2=2 5X104=260mma=m(z1+z2/2=172 5mmb=ddt=1x85=85mm取b2=85mm b仁仁b2+10=953校核齿根弯曲疲劳强度由图7-18查得，YFSI=4.1,YFS2=4 0取Y宀宀0 7由式(7-12校核大小齿轮的弯曲强度 -10- / 21总结：高速级z仁仁34 z2=89 m=2低速级z1=34 z2=104 m=2 5第四部分轴的设计高速轴的设计1.选择轴的材料及热处理由于减速器传递的功率不大，对其重量和尺寸也无特殊要求故选择常用材料45钢,调质处理 2初估轴径按扭矩初估轴的直径，查表10-2，得c=106至117考虑到安装联轴器的轴段仅受扭矩作用.取c=110则：D1min=31 X ID2min=冋D3min=3初选轴承X |1轴选轴承为60082轴选轴承为60093轴选轴承为6012根据轴承确定各轴安装轴承的直径为：D仁仁40mmD2=45mmD3=60mm4.结构设计（现只对高速轴作设计，其它两轴设计略，结构详见图为了拆装方便，减速器壳体用剖分式，轴的结构形状如图所示.-11- / 21（1各轴直径的确定初估轴径后，句可按轴上零件的安装顺序，从左端开始确定 直径该轴轴段1安装轴承6008,故该段直径为40mm。2段装齿 轮， 为了便于安装， 取2段为44mm。齿轮右端用轴肩固定， 计算得轴肩的高度为4.5mm,取3段为53mm。5段装轴承，直径和1段一样为40mm。4段不装任何零件，但考虑到轴承 的轴向定位，及轴承的安装，取4段为42mm。6段应与密封 毛毡的尺寸同时确定，查机械设计手册，选用JB/ZQ4606-佃86中d=36mm的毛毡圈， 故取6段36mm。7段装大带轮，取为32mmdmin。2）各轴段长度的确定轴段1的长度为轴承6008的宽度和轴承到箱体内壁的距 离加上箱体内壁到齿轮端面的距离加上2mm，I1=32mm。2段应比齿轮宽略小2mm，为I2=73mm。3段的长度按轴肩宽度公 式计算I3=14h;去I3=6mm，4段：I4=109mm。I5和轴承6008同宽取I5=15mm。I6=55mm，7段同大带轮同宽，取I7=90mm。其中I4，I6是在确定其它段长度和箱体内壁宽后确 定的。于是，可得轴的支点上受力点间的跨距L仁52.5mm，L2=159mm，L3=107.5mm。3）.轴上零件的周向固定为了保证良好的对中性，齿轮与轴选用过盈配合H7/r6。与 轴承内圈配合轴劲选用k6，齿轮与大带轮均采用A型普通平 键联接，分别为16*63 GB1096-佃79及键10*80 GB1096-佃79。4）.轴上倒角与圆角为保证6008轴承内圈端面紧靠定位轴肩的端面，根据轴承 手册的推荐，取轴肩圆角半径为1mm。其他轴肩圆角半径均为2mm。根据标准GB6403.4-佃86，轴的左右端倒角均为1*45 5.轴的受力分析（1）画轴的受力简图。（2）计算支座反力。Ft=2T1/d仁Fr=Fttg20。=3784FQ=1588NK |-12- / 21在水平面上FR1H=FR2H=Fr-FR1H=1377-966=411N在垂直面上FR1V= Fr2V=Ft- FR1V=1377-352=1025N(3)画弯矩图在水平面上，a-a剖面左侧MAh=FR1HI3=966目52.5=50.715Nma-a剖面右侧Mh=FR2Hl2=411目153=62.88 Nm在垂直面上MAv=M AV=FR1Vl2=352X153=53.856 Nm合成弯矩，a-a剖面左侧a-a剖面右侧画转矩图转矩3784Xa-a剖面左侧3=0.1X443=8 5184m3-13- / 21=14.57三1勺凶在a-a截面左侧WT=0 2d3=0.2x443=17036 8mm3由附表10-1查得寸系数系数.则弯曲应力应力幅平均应力切应力安全系数J由附表10-4查得绝对尺。轴经磨削加工，由附表10-5查得质量查表10-6得许用安全系数=1.31.5,显然S，故a-a剖面安全.-14- / 21(2b-b截面右侧抗弯截面系数 亠3=0.1X533=14 887m3抗扭截面系数WT=0 2d3=0.2X533=29.775 m3又Mb=174 Nm,故弯曲应力1 X 00切应力由附表10-1查得过盈配合引起的有效应力集中系数显然S，故b-b截面右侧安全。，故b-b截面左侧安全。第五部分校核高速轴轴承FR2H=Fr-FR1H=1377-966=411NFr2V=1377-352=1025N轴承的型号为6008,Cr=16.2 kN1)FA/COr=02)计算当量动载荷查表得fP=1 2径向载荷系数X和轴向载荷系数Y为X=1,Y=0=1 2Xm=(1+0 25x2=2 5mmh=ha+hf=2+2.5=4.5mmda=d1+2ha=68+2x2=72mm df=d12hf=68-2X2.5=63p=nm=6.28mms=nm/2=3.14x2/2=3.14mme=nm/2=3.14x2/2=3.14mm c=c*m=0.25x2=0.5mm齿轮z2的尺寸由轴可得d2=178 z2=89m=2 b=65 d4=49ha=ha*m=1x2=2mmh=ha+hf=2+2.5=4.5mmhf=(1+0.5x2=2.5mmda=d2+2ha=178+2x2=182 df=d12hf=1782X2.5=173 p=nm=6.28mms=nm/2=3.14x2/2=3.14mme=nm/2=3.14x2/2=3.14mmc=c*m=0.25x2=0.5mmDTD31.6D4=1.6X49=78.4D0da-10mn=182-10 x2=162D20.25(D0-D3=0.25(162-78.4=20R=5 c=0.2b=0.2x65=13齿轮3尺寸由轴可得,d=49 d3=85 z3=34 m=2.5 b=95 ha =ha*m=1x2.5=2.5h=ha+hf=2.5+3.125=5.625 hf=(ha*+c*m=(1+0.25x2.5=3.125 da=d3+2ha=85+2x2.5=90df=d1-2hf=85-2X3.125=78.75 p=nm=3 14X2.5=7.85 s=nm/2=3.14X2.5/2=3.925 e=s c=c*m=0.25X 2.5=0.625齿轮4寸由轴可得d=64 d4=260 z4=104 m=2.5 b=85 ha =ha*m=1x2.5=2.5h=ha+hf=2.5+3.25=5.625 hf=(ha*+c*m=(1+0.25x-20- / 210.25=3.125 da=d4+2ha=260+2x2.5=265 df=d1-2hf=260-2x3.125=253.75 p=nm=3.14X2.5=7.85s=e=nm/2=3.14x2.5/2=3.925c=c*m=0.25x2.5=0.625D0da-10m=260-10 x2.5=235D31.6x64=102.4D2=0.25(D0-D3=0.25x(235-102.4=33.15 r=5 c=0.2b=0.2x85=17参考文献：机械设计徐锦康 主编 机械工业出版社机械设计课程设计陆玉 何在洲佟延伟主编 第3版机械工业出版社机械设计手册设计心得机械设计课程设计是机械课程当中一个重要环节通过了3周的课程设计使我从各个方面都受到了机械设计的训练，对机 械的有关各个零部件有机的结合在一起得到了深刻的认识。 由于在设计方面我们没有经验，理论知识学的不牢固，在 设计中难免会出现这样那样的问题，如：在选择计算标准件是 可能会出现误差，如果是联系紧密或者循序渐进的计算误差会 更大，在查表和计算上精度不够准 在设计的过程中，培养了我综合应用机械设计课程及其他 课程的理论知识和应用生产实际知识解决工程实际问题的能 力，在设计的过程中还培养出了我们的团队精神，大家共同解 决了许多个人无法解决的问题，在这些过程中我们深刻地认识 到了自己在知识的理解和接受应用方面的不足，在今后的学习 过程中我们会更加努力和团结。由于本次设计是分组的， 自己独立设计的东西不多， 但在 通过这次设计之后，我想会对以后自己独立设计打下一个良好 的基础
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