非机械类专业机械设计基础课程设计单级圆柱直齿轮减速器医药卫生

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课程设计说明书

课程名称：机械设计基础设计题目：带式运输机传动装置的设计专业：包装工程班级：包工0903同学姓名:王栋梁学号:(0912023338)指导老师:戴进

湖南工业高校科技学院教务部制

2023年12月25日

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名目

一、设计任务书（附传动方案简图）……………….3………………….6五、传动系统的运动和动力参数计算……………….4三、电动机的选择…………………….4六、带传动设计计算………………….6五、传动系统的运动和动力参数计算……………….5六、带传动设计计算………………….6七、直齿轮传动设计计算…………….8八、轴的设计………...11

九、滚动轴承的校核计算…………...22

十、平键的连接的选择和计算……..24十一、齿轮的结构设计…………….25十二、联轴器的选择计算…………...27

十三、润滑和密封方式的选择……...27

十四、铸件减速器箱体结构尺寸计算表及附件的选择…………...28

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一、课程设计任务书（附传动方案简图）

一、课程设计的内容

设计一带式运输机传动装置（见下图）。设计内容应包括：传动装置的总体设计；传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算和选择；减速器装配图和零件工作图设计；设计计算说明书的编写。

二、课程设计的要求与数据

已知条件：

1．运输带工作拉力：F?2.6kN；

2．运输带工作速度：V?1.6m/s；3．卷筒直径：D?400mm；

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设计计算及说明结果1、电动机类型的选择一、传动方案的拟定及说明按工作要求和条件，选择三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380v，Y型。2、电动机容量选择.6?4.16kw工作机所需工作功率：P工作?F?V?2.6?1所需电动机输出功率：Pd?P工作/?总查表16-3去带传动和齿轮传动的传动效率分别为0.96和0.97，取联轴器效率为0.99.电动机至输送带的传动总效率：?总=?v带???轴承???联轴器??齿轮??滚筒=0.96??0.97??0.97?0.99?0.96=0.867Pd?P工作/?总=4.798kw3、确定电动机转速卷筒轴工作转速为：Nw?60?1000?v?(??D)?60?1000?1.6?(??400)?76.39r/min依据带传动和齿轮传动的常用传动比范围i齿轮=2~4，i带=3~7故电动机转速的可选范围为：22?=0.867Pd=4.798kwnw?76.39r/minnd=nw?i总=?6?28??76.39=458.34?2138.92r/min依据容量和转速要求，从有关手册或资料选定电动机型号为：Y系列三相异步电动机：Y132M2-6电动机Y132M2-6电动机基本参数：额定功率：5.5kw满载转速：960r/min堵转转矩/额定转矩=2.0最大转矩/额定转矩=2.0-4-

设计计算及说明结果二、传动系统总传动比计算与安排1、总传动比计算依据电动机满载转速和工作机株洲转速求总传动比：Ped?5.5kwi总=12.567i齿轮=4i总?n电?nw?960/76.39?12.5672、总传动比的安排为使齿轮的传动比传动稳定，传动比在3~5之间，选定齿轮传动比为4.所以带轮传动比为：i带=i总?i齿轮=3.144i带=3.14三、传动系统的运动和动力参数计算1、各轴输出功率n1=300r/minn2=75r/minn1=960/3.2?300r/minn2=300/4?75r/minn3=75r/min2、各轴输入功率n3=75r/minP1?5.28KWP2?5.09KWP3?5.04KWP1?5.5?0.96?5.28KWP2?P1?0.97?0.97?5.09KWP3?P2?0.99?5.04KW3、各轴输入转矩T1?9.55?106T2?9.55?106T3?9.55?106P1=168.0624N?Mn1P2=648.05N?Mn2P3=641.69N?Mn3T1?168.0624N?MT2?648.05N?MT3?641.69N?M-5-

设计计算及说明轴的材料为45号钢，弯曲最大应力为结果?2?54.482MPa?????60MPa????60MPaM1242.1623?103?1?==32.68577MPa?????60MPa0.1??430.1?423M2348.689?103?2?==54.482MPa?????60MPa330.1??30.1?40?1?32.68577MPa?????60MPa校核得两应力集中处都满意抗弯要求，故该确定的尺寸是平安的。轴II，低速轴的设计1、已知高速齿轮轴的输入功率P1=5.09kw，转速n1=76.39r/min；齿轮传动主要参数：传动比i=4，中心距a=195mm，小齿轮分度圆直径d2=312mm；齿宽b1=65mm，b2=59mm。按要求设计低速轴II。（1）、拟定轴上零件装配图方案见图（2）确定轴上零件的定位和固定方式（3）按扭转强度估算轴的直径选45钢，高速轴的输入功率P1=5.09kw，转速n1=76.39r/min。可得：P25.093dmin=41.757mm~51.0811mmdmin=C3=（103~126）=41.757mm~51.0811mmn276.39(4)、依据轴向定位的要求确定轴的各段长度和直径①从飞轮向左去第一段，由于联轴器处有键槽，轴径应增加5%，取d=43mm，所以该段直径d1=45mm。依据计算转矩9.55?106P29.55?106?5.09Tc=KAT?KA=1.4?=8.9086?105N?mmn276.39d1=45mmTc=8.9086?105N?mm-16-

设计计算及说明由于?2必需符合轴承密封原件的要求，经查阅《机械零件设计手册》知d2=45.5.结果（0.07~0.1）=45.14~45.2mm.②右起其次段，d2=d1+2a1=45+2?③右起第三段，该段装滚动轴承.d2=45.5元整d3=50mm。初选轴承型号为6010型，查表附表可知，B=16mm。d3=d2+（1~5mm）=46.5~50.5mm。且d3必需与轴承的内径全都。D=80mm。Cr=22.0kN,Cor=16.2kN.取该轴段直径为d3=50mm。d3=50mm④右起第四段；此段轴与通过键连接齿轮，d4=d3+（1~5mm）=51~55mm。为装配便利而加大直径，应元整为标准直径，取0,2,5,8位数。取?4=52mm。由于开键槽，所以直径增加5%，所以取d4=55mm。⑤右起第五段；d4=55mmd5=d4+2a1d4=55+2?（0.07~0.1）?55=62.7~66mm取d5?65mm。⑥右起第六段；d6=d3=50mm。同一轴上轴承选择同一型号，以便削减轴承座孔镗制和削减轴承型。各州段直径汇总：轴段D1D245.5D350D455D565D650直径mm45d5?65mmd6=d3=50mm2、各轴段长度的计算：（1）右起第一段;由于该段与联轴器连接，依据该段直径d1=45mm，转矩为890.86NM,选择弹性联轴器:（GB/T5014-2023）型号：HL4型号：HL4参数：公称扭矩：1250NM;轴孔直径：45mm；轴孔长度：112mm；D=195mm；质量：22kg；转动惯量：3.4kg/M所以选取该段轴的长度为：L1=114mm-17-

设计计算及说明（2）右起其次段；L2?l1+e+m结果轴承端盖采纳凸缘式轴承端盖，取l1=20mm，e=1.2d3=9.6，其中d3为螺钉直径M8，由轴承外径D=312mm，查表，取d3=7mm。m=L-?3-B轴承=?+C1?C2?(3~8)??3?B轴式中?为箱体厚，取?=8mm。取轴旁连接螺栓的直径为10mm，查的C1=16mm，C2=14mm。5由于轴承的轴颈直径和转动的乘积??1.5~2??10，故轴承采纳脂润滑，取?3=9mm，所以m=8+16+14+8-9-17=4mm，所以L2=l1+e+m=20+8.4+4+4=32.4mm。取L2=33mm。（3）右起第三段轴L3的长；L3=B轴承+?2+?3+2=16+13+10+2=41mm，式中，?2为小齿轮端面至箱体内壁距离，应考虑两个小齿轮的宽度差，两齿轮的宽度差为6mm，取小齿轮至箱体内壁的距离为10mm，则B小轮-B大轮6?2=?2小+=10+=13mm22取L3=40mm。（4）计算右起第四段轴段长度L4.L4=b2-2mm=59-2=57mm.（5）计算右起第唔段轴段长度L5.L5?1.4a4=1.4（0.07~0.1）?4=5.7624~5.88mm取L5=6mm。（6）计算右起第六段轴段长度。L1=112mmL6?B轴承+?2+?3-L5=16+15+10-6=35mm名称L1L233L341L2=33mmL3=41mmL4=57mmL457-18-

L56L635L5=6mmL6=35mm长度mm114设计计算及说明总长度：L=284mm。3、（1）、求齿轮上作用力的大小、方向。总用在轴上的转矩为：T1?9.55?10P2/n2=635.08N?M6结果T1?635.08N?M2T1=4071.05Nd1Ftan?径向力：Fr2=12=4071.05?0.3969=1615.80N1圆周力:F12?