机械设计课程设计。
计算说明书。
设计题目带式运动机的传动装置。
学院：机械工程。
专业：机械设计与制造。
班级：机设132
设计人：刘志文。
学号：20130303111016
指导老师：李晓娜。
成都纺织高等专科学校。
目录。1、课程设计任务书。
2、设计要求。
3、设计步骤。
1、传动方案拟定。
2、电动机的选择。
3、计算总传动比及分配各级的传动比。
4、运动参数及动力参数计算。
5、传动零件的设计计算。
1）v带设计。
2）齿轮设计。
3）传动轴的设计。
4）轴承、联轴器、键校验计算。
5) 箱体结构设。
6）润滑密封设计。
7）联轴器设计。
4、设计小结。
5、参考资料。
1、课程设计任务书。
课程设计题目：
设计用于带式传动的传动装置（简图如下）
注：v带与小齿轮之间的轴为轴，大齿轮所连的轴为轴。
原始数据：1、工作条件：三班制工作，连续单向运转，载荷平稳，室内环境，有粉尘（运输带与卷筒及支承间、包括卷筒轴承的摩擦阻力影响已在f中考虑）；
2、使用期限：十年，大修期三年；
3、生产批量：10台；
4、生产条件：中等规模厂，可加工7-8级精度的齿轮；
5、动力**：电力，三项交流电，电压380/220v ；
6、运输带速度允许误差：
2、设计要求。
1、减速器装配图1张（a1)
2、减速器零件图2张（a3)
3、设计说明书1份（宋体小四字体不少于20页）
注：除装配图草图要求手绘（a1）外其余的图纸和说明书要求打印文档。
三、设计步骤。
1、传动方案拟定。
设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动。
1） 工作条件：使用年限8年，工作为单班工作制，载荷平稳，环境清洁。
2） 原始数据：运输带拉力f=2000n，运输带速度v=1.7m/s，卷筒直径315mm;
2、电动机选择。
1、电动机类型的选择： y系列三相异步电动机。
2、电动机功率选择：
取皮带轮的传递效率。
轴承的传递效率。
齿轮的传递效率。
联轴器的传递效率。
1）传动装置的总功率：
总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒。
2）电机所需的工作功率：
p工作=fv/（1000η总）
3.84kw
3、确定电动机转速：
计算滚筒工作转速：
n筒=60×1000v/（）
103.07r/min
按手册p7表1推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围，取v带传动比，则总传动比合理时范围为，符合的同步转速有、。
根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案：如指导书p15页第一表。
综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、**和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=1500r/min。
4、确定电动机型号。
根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为y112m-4。
其主要性能：额定功率：4kw，满载转速1440r/min。
3、计算总传动比及分配各级的传动比。
1、总传动比：
i总=n电动/n筒=1500/103.07=14.55
2、分配各级传动比：
已知v带的传动比。
已知齿轮的传动比。
则取；4、运动参数及动力参数计算。
1、计算各轴转速（r/min）
高速轴： 低速轴：
滚筒轴： 2、计算各轴的功率（kw）
输入功率：高速轴：
低度轴： 滚筒轴：
各轴的输出功率为该轴的输入功率乘以轴承的传递效率0.98
3、计算各轴的转矩。
输入转矩：电动机：
高速轴： 低速轴：
滚筒轴： 各轴的输出转矩为各轴的输入转矩乘轴承效率0.98
5、传动零件的设计计算。
1、皮带轮传动的设计计算。
选择普通v带轮。
已知；； 工作寿命10年，每年300个工作日，每日工作16小时，连续单向运转，工作负荷平稳，空载启动。
1）确定计算功率。
由教材表4.7查得工作情况系数则：
2）选择带型。
根据；由教材图4.12选取a型。
3）确定v带轮基准直径。
由教材，查表4.8知a型带的，取则：
则取； 4）验算带速。
由式得： 带速v在范围内，合适。
5）确定带的基准长度和中心距a由。得。
则初取中心距。
计算v带的基准长度。
取。则实际中心距。
考虑到安装、调整和补偿张紧力的需要，中心距应有一定的调节范围，则：
取满足设计要求。
6）验算小带轮的包角。
小带轮的包角，合适。
7）确定v带的根数。
查教材表4.4，得；；查表4.5，得；查表4.6，得；
由式计算v带的根数：
取。8）确定单根v带的初拉力。
查教材表4.8，得；则：
单根v带的初拉力：
9)带传动作用在带轮轴上的压力。
2、齿轮传动的设计计算。
1）选择齿轮材料，确定许用应力，大小齿轮材料、许用弯曲应力、许用接触应力。
大小齿轮均选用20cr渗碳淬火，硬度为56-62hrc计算用60hrc
2）按齿根弯曲疲劳强度设计模数、小齿轮转矩、载荷系数、齿宽系数、齿数比、初取螺旋角、大小齿轮齿数、大小齿轮当量齿数度、大小齿轮复合齿形系数，比较值、法面模数。
根据中等冲击，对称布置取。
对称布置，硬齿面齿轮，取。
因减速传动。
取。则： 取。
查教材表6.8得：
因：所以应以小齿轮为设计依据。
取标准模数。
3) 配凑几何参数中心距，实际螺旋角。
取（为了便于安装）
4）计算齿轮的主要尺寸。
分度圆直径：
校核中心距：齿宽：取。
则。取。
5）校核齿面接触疲劳强度。
材料系数。齿面接触应力。
齿面接触疲劳强度足够。
6）主要几何尺寸计算。
分度圆直径。
齿顶圆直径。
齿根圆直径。
3、轴的设计计算。
考虑到本题中为普通用途中小功率减速器，选用45钢调质处理。由表9.1查得。
初步确定主动轴的最小直径。
由表9.2查得c=118~107，则。
则。轴上开一个键槽，将轴径增大5%，，该轴外端安装联轴器，选用弹性套柱销联轴器。
取标准直径，查手册可用tl5型弹性套柱销联轴器，孔径为25mm,与轴外伸直径相符合。
4）轴上零件定位、固定和装配。
单级减速器中，可将齿轮安排在箱体中间，相对两轴承对称分布齿轮右端由轴环定位，左面用套筒轴向定位，周向依靠平键固定。两轴承分别以轴肩和套筒定位，周向则采用小过盈配合固定。联轴器以轴肩和轴端挡圈轴向定位，平键做周向定位。
轴做成阶梯形，右轴承从右面装入，齿轮、套筒、左轴承、联轴器依次从左面装入。润滑采用油润滑。
4）轴的结构设计。
1）轴径的确定。
考虑到该段轴上的密封件尺寸，取。
轴承型号初选6006深沟球轴承，轴承宽度，则。
（符合轴承内径，同时，以便于轴承装拆）
(取标准直径，，以便于齿轮装拆）
（同一轴上两轴承型号尽量相同）
（查6006深沟球轴承安装尺寸，以保证可靠定位）
（定位轴环）
考虑到轴段尽可能简化以方便加工，取。
2）轴段长度确定。
（tl5型联轴器孔长60mm，短，以便准确定位）
（初定齿轮轮毂宽度为48mm）
考虑到，选定。
(应为段直径相同，可合为一段）
（轴承宽度为13mm，因为是油润滑，通常在从动轴处可不用挡油环）
（先确定箱体轴承孔轴向尺寸l，轴承端盖厚度，）
3）两轴承间的跨距（由于采用6006深沟球轴承，支点可选在轴承宽度一半处）
经计算，左轴承支点到齿轮支点距离为46.5m，故齿轮为居中布置。
5）齿轮受力计算。
转矩： 圆周力：
径向力： 6)轴的强度计算。
1） 根据结构图画出轴的受力简图。
水平投影面受力分析：
解得：铅垂面投影：
解得：画出弯矩图，扭矩图。
4) 由弯扭图上看，截面c是危险面。现将计算出的截面c处的的值列于下表。
5）按弯扭合成应力校核轴的强度。
只对轴上承受最大弯矩和扭矩的截面进行校核，由于轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取，轴的计算应力。
根据前面选定轴的材料为45钢，调质处理，由《机械设计手册》查得，因此，故安全。
6）计算结果的综合考虑及优化。
在计算结果中，轴最危险截面的强度小于许用值，故可考虑进一步减小齿轮轮毂宽度，重新进行轴的设计及校核，在最终满足强度要求的情况下以使结构紧凑，省料减重。
初步确定轴的最小直径。
1) 按扭转强度条件，计算轴的最小直径。
由表9.2查得c=118~107，则。
由于该轴有一个键槽，故轴的直径应加大5-7%，故。
2）按联轴器的规格确定轴的最小直径。
输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径，故需同时选取联轴器型号。
联轴器的计算转矩，查表11.1得k=1.25~1.5，取k=1.3
按照计算转矩小于联轴器公称转矩的条件，查标准gb/t5015-2003或手册，选用lz3型弹性柱销齿式联轴器yb3082。
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