《工程设计工具》
机械设计课程设计说明书
设计题目 带式运输机传动装置设计III
产品名称 姓学
名 号
带式运输机传动装置III
张先炳 13031205 陈心颐
指导老师
自动化与电气工程学院 2016年 5月1 日
目录
目录 .................................................................................................................................. 1 1前言 ............................................................................................................................... 1 1.1设计背景 ................................................................................................................ 1 1.2设计目的 ................................................................................................................ 1 2 设计题目 ...................................................................................................................... 2 2.1 设计带式运输机的传动装置 ............................................................................... 2 2.2 设计任务 ............................................................................................................... 3 2.3 具体作业 ............................................................................................................... 3 3 设计方案 ...................................................................................................................... 4 3.1传动方案的拟定 .................................................................................................... 4 3.2电动机的选择、传动系统的运动和动力参数 .................................................... 4
3.2.1电动机的选择 .................................................................................................... 4 3.2.2传动比分配 ........................................................................................................ 5 3.2.3各级传动的动力参数计算 ................................................................................ 5 3.2.4将运动和动力参数计算结果进行整理并列表................................................. 6
3.3减速器齿轮（闭式、斜齿）设计 ........................................................................ 6
3.3.1选择材料及确定许用应力 ................................................................................ 6 3.3.2按齿面接触疲劳强度初步计算 ........................................................................ 7 3.3.3校验弯曲强度 .................................................................................................... 9 3.3.4齿轮其他传动的参数 ........................................................................................ 9 3.3.5齿轮传动参数列表 .......................................................................................... 10
3.4开式齿轮（斜齿）设计 ...................................................................................... 10
3.4.1选择材料及确定许用应力 .............................................................................. 10 3.4.2按齿面弯曲强度初步计算 .............................................................................. 11 3.4.3校验接触强度 .................................................................................................. 13 3.4.4齿轮其他传动的参数 ...................................................................................... 13 3.4.5齿轮传动参数列表 .......................................................................................... 14
3.5轴的设计与校核 .................................................................................................. 15
3.5.1轴的初步设计 .................................................................................................. 15 3.5.2 I轴的强度校核 ................................................................................................ 15 3.5.3 II轴的强度校核 ............................................................................................... 18
3.6滚动轴承的选择与校核 ...................................................................................... 21
3.6.1 I轴轴承的选择与校核 .................................................................................... 21 3.6.2 II轴轴承的选择与校核 ................................................................................... 23
3.7键联接的选择与校核 .......................................................................................... 24
3.7.1 I轴与小齿轮配合处键联接 ............................................................................ 24 3.7.2 I轴外伸端处键联接 ........................................................................................ 24 3.7.3 II轴与大齿轮配合处键联接 ........................................................................... 25 3.7.4 II轴外伸端处键联接 ....................................................................................... 25
3.8联轴器的选择与校核 .......................................................................................... 25 3.9润滑和密封形式的选择，润滑油及润滑脂牌号的选择 .................................. 26 3.10其他技术说明 .................................................................................................... 27
3.10.1箱体结构相关尺寸 ........................................................................................ 27 3.10.2减速器技术要求 ............................................................................................ 28
4 参考文献 .................................................................................................................... 28
带式运输机传动装置设计
1前言
1.1设计背景
机械设计课程设计是各大高校工科学生的必修课，也是培养学生机械设计能力的基础课程，其重要性和意义是十分显然的。 1.2设计目的
（1）以机械系统运动方案设计与拟定为结合点，把机械设计课程中分散于各章理论和方法融会贯通起来，进一步巩固和加深学生所学的理论和知识； （2）通过拟定减速器的方案，使我们初步具有机构和零件配合的组合能力； （3）进一步提高我们运算、绘图、整理和查阅技术资料的能力；
（4）通过编写说明书，培养我们的表达、归纳、总结和独立思考与分析的能力。
2设计题目
2.1设计带式运输机的传动装置 传动装置简图如下图所示：
1）带式运输机数据
运输机滚筒轴功率P = 4.4 kW 运输机滚筒轴转速n = 82 r/min 运输带滚筒直径 D = 300 mm 滚筒轮中心高度 H = 300 mm 2）工作条件
用于锅炉房运煤，三班制工作，每班工作四小时，空载启动，单向、连续运转，载荷平稳。 3）使用期限
工作期限为十年，每年工作300天；检修期间隔为三年。 4）生产批量及加工条件 小批量生产，无铸造设备。
2.2 设计任务
1) 选择电动机型号；
2) 确定开始齿轮传动的主要参数及尺寸； 3) 设计减速器； 4) 选择联轴器。 2.3 具体作业
1) 减速器装配图一张；
2) 零件工作图二张（大齿轮，大齿轮轴）； 3) 设计说明书一份。
3 设计方案
当量齿数Z V 1 当量齿数Z V 2
z v 2z v 1=
z 119
==21. 0833
cos βcos 15︒
Z V 1=21. 08Z V 2=88. 77
z 280===88. 77 33
初定螺旋角
β
螺旋角系数
Z β
齿型系数 Y Fa1，Y Fa2 Y Sa1，Y Sa2 模数m n
确定中心距
a
确定螺旋角
β
cos βcos 15︒
初定β=15
Z β=cos =cos 15 =0. 983
查文献1图11-8得 Y Fa1=2.92，Y Fa2=2.24 查文献1图11-9得 Y Sa1=1.57，Y Sa2=1.78
m Y F a 1
Y S a
1
n ≥
2KT 3
1
φ2⋅
[σcos 2βd Z
1
F 1]
=32⨯1⨯1. 287⨯105
2. 92⨯1. 570. 3⨯19
2
⨯340⨯cos 215=3. 10mm
查文献1表4-1，取mn=4mm
a =
m n (z 1+z 2) 2cos β=4⨯(19+80)
2cos 15︒
=204. 98mm
取整数值a =210mm
β=arccos
m n (z 1+z 2) 4⨯(19+80)
2a =arccos 2⨯210
=19︒27' 46.62"
Y Fa1=2.92 Y Fa2=2.24 Y Sa1=1.57 Y Sa2=1.78
m n =4mm
a =210mm
β=19︒27' 46.62"
机械设计综合课程设计 第28页
4参考文献
[1] 机械设计基础（第六版）杨可桢程光蕴李仲生主编高等教育出版社2013年8月第6版
[2] 机械设计课程设计任嘉卉李建平王之栎马纲编著北京航空航天大学出版社 2012年1月第2版
《工程设计工具》
机械设计课程设计说明书
设计题目 带式运输机传动装置设计III
产品名称 姓学
名 号
带式运输机传动装置III
张先炳 13031205 陈心颐
指导老师
自动化与电气工程学院 2016年 5月1 日
目录
目录 .................................................................................................................................. 1 1前言 ............................................................................................................................... 1 1.1设计背景 ................................................................................................................ 1 1.2设计目的 ................................................................................................................ 1 2 设计题目 ...................................................................................................................... 2 2.1 设计带式运输机的传动装置 ............................................................................... 2 2.2 设计任务 ............................................................................................................... 3 2.3 具体作业 ............................................................................................................... 3 3 设计方案 ...................................................................................................................... 4 3.1传动方案的拟定 .................................................................................................... 4 3.2电动机的选择、传动系统的运动和动力参数 .................................................... 4
3.2.1电动机的选择 .................................................................................................... 4 3.2.2传动比分配 ........................................................................................................ 5 3.2.3各级传动的动力参数计算 ................................................................................ 5 3.2.4将运动和动力参数计算结果进行整理并列表................................................. 6
3.3减速器齿轮（闭式、斜齿）设计 ........................................................................ 6
3.3.1选择材料及确定许用应力 ................................................................................ 6 3.3.2按齿面接触疲劳强度初步计算 ........................................................................ 7 3.3.3校验弯曲强度 .................................................................................................... 9 3.3.4齿轮其他传动的参数 ........................................................................................ 9 3.3.5齿轮传动参数列表 .......................................................................................... 10
3.4开式齿轮（斜齿）设计 ...................................................................................... 10
3.4.1选择材料及确定许用应力 .............................................................................. 10 3.4.2按齿面弯曲强度初步计算 .............................................................................. 11 3.4.3校验接触强度 .................................................................................................. 13 3.4.4齿轮其他传动的参数 ...................................................................................... 13 3.4.5齿轮传动参数列表 .......................................................................................... 14
3.5轴的设计与校核 .................................................................................................. 15
3.5.1轴的初步设计 .................................................................................................. 15 3.5.2 I轴的强度校核 ................................................................................................ 15 3.5.3 II轴的强度校核 ............................................................................................... 18
3.6滚动轴承的选择与校核 ...................................................................................... 21
3.6.1 I轴轴承的选择与校核 .................................................................................... 21 3.6.2 II轴轴承的选择与校核 ................................................................................... 23
3.7键联接的选择与校核 .......................................................................................... 24
3.7.1 I轴与小齿轮配合处键联接 ............................................................................ 24 3.7.2 I轴外伸端处键联接 ........................................................................................ 24 3.7.3 II轴与大齿轮配合处键联接 ........................................................................... 25 3.7.4 II轴外伸端处键联接 ....................................................................................... 25
3.8联轴器的选择与校核 .......................................................................................... 25 3.9润滑和密封形式的选择，润滑油及润滑脂牌号的选择 .................................. 26 3.10其他技术说明 .................................................................................................... 27
3.10.1箱体结构相关尺寸 ........................................................................................ 27 3.10.2减速器技术要求 ............................................................................................ 28
4 参考文献 .................................................................................................................... 28
带式运输机传动装置设计
1前言
1.1设计背景
机械设计课程设计是各大高校工科学生的必修课，也是培养学生机械设计能力的基础课程，其重要性和意义是十分显然的。 1.2设计目的
（1）以机械系统运动方案设计与拟定为结合点，把机械设计课程中分散于各章理论和方法融会贯通起来，进一步巩固和加深学生所学的理论和知识； （2）通过拟定减速器的方案，使我们初步具有机构和零件配合的组合能力； （3）进一步提高我们运算、绘图、整理和查阅技术资料的能力；
（4）通过编写说明书，培养我们的表达、归纳、总结和独立思考与分析的能力。
2设计题目
2.1设计带式运输机的传动装置 传动装置简图如下图所示：
1）带式运输机数据
运输机滚筒轴功率P = 4.4 kW 运输机滚筒轴转速n = 82 r/min 运输带滚筒直径 D = 300 mm 滚筒轮中心高度 H = 300 mm 2）工作条件
用于锅炉房运煤，三班制工作，每班工作四小时，空载启动，单向、连续运转，载荷平稳。 3）使用期限
工作期限为十年，每年工作300天；检修期间隔为三年。 4）生产批量及加工条件 小批量生产，无铸造设备。
2.2 设计任务
1) 选择电动机型号；
2) 确定开始齿轮传动的主要参数及尺寸； 3) 设计减速器； 4) 选择联轴器。 2.3 具体作业
1) 减速器装配图一张；
2) 零件工作图二张（大齿轮，大齿轮轴）； 3) 设计说明书一份。
3 设计方案
当量齿数Z V 1 当量齿数Z V 2
z v 2z v 1=
z 119
==21. 0833
cos βcos 15︒
Z V 1=21. 08Z V 2=88. 77
z 280===88. 77 33
初定螺旋角
β
螺旋角系数
Z β
齿型系数 Y Fa1，Y Fa2 Y Sa1，Y Sa2 模数m n
确定中心距
a
确定螺旋角
β
cos βcos 15︒
初定β=15
Z β=cos =cos 15 =0. 983
查文献1图11-8得 Y Fa1=2.92，Y Fa2=2.24 查文献1图11-9得 Y Sa1=1.57，Y Sa2=1.78
m Y F a 1
Y S a
1
n ≥
2KT 3
1
φ2⋅
[σcos 2βd Z
1
F 1]
=32⨯1⨯1. 287⨯105
2. 92⨯1. 570. 3⨯19
2
⨯340⨯cos 215=3. 10mm
查文献1表4-1，取mn=4mm
a =
m n (z 1+z 2) 2cos β=4⨯(19+80)
2cos 15︒
=204. 98mm
取整数值a =210mm
β=arccos
m n (z 1+z 2) 4⨯(19+80)
2a =arccos 2⨯210
=19︒27' 46.62"
Y Fa1=2.92 Y Fa2=2.24 Y Sa1=1.57 Y Sa2=1.78
m n =4mm
a =210mm
β=19︒27' 46.62"
机械设计综合课程设计 第28页
4参考文献
[1] 机械设计基础（第六版）杨可桢程光蕴李仲生主编高等教育出版社2013年8月第6版
[2] 机械设计课程设计任嘉卉李建平王之栎马纲编著北京航空航天大学出版社 2012年1月第2版