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机械设计课程设计 计算说明书

设计题目：带式运输机传动装置设计

班 级: 机电7191,数维7191

设 计 者: 刘同学，张同学，李同学

指导老师: 夏伟

设计日期: 2021年2月

XXX学校

一、设计任务书

1. 带式运输机工作原理

​ 带式运输机传动简图如图所示，其主要用于运输散状物料，如型砂、煤等。

图 1 带式运输机传动简图 1—电动机 2—V 带传动 3—一级圆柱齿轮减速器 4—联轴器 5—滚筒 6—运输带

2. 已知条件

1 ）工作条件：两班制，空载起动，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作， 有粉尘，环境最高温度35°C；

2 ）使用折旧期： 10 年；

3）检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修；

4）动力来源：电力，三相交流，电压 380/220V；

5）运输带速度允许误差：±5%；

6 ）制造条件和批量：一般机械厂制造，小批量生产。

3. 设计参数

参数	题	号
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
运输带拉力F （k N）	1.9	1.4	2.0	1.3	3.5	2.4	3.7	2.4	7.0	5.0
运输带速度V （m/ s）	1.2	1.7	1.5	2.4	1.2	1.7	1.5	2.4	1.2	1.7
滚筒直径D （mm）	300	280	350	400	300	280	350	400	300	280

4. 设计任务

1)绘制减速器装配图1张(A1);

2)绘制零件图2张(A3);+

3)编写设计计算说明书1份。

5. 设计时间及安排

1)机械设计基础教材

2)机械设计课程设计手册

3)机械设计课程设计图册

6. 设计时间及安排

周次	星期	设计内容
0	五	借教室、图板、丁字尺、设计资料；买图纸、档案袋；复印说明书模板
1	一	布置任务；电动机选择计算；带传动设计；齿轮传动设计
1	二	螺纹联接计算；轴系结构方案设计；轴的尺寸计算
1	三	绘制减速器装配底图
1	四	绘制减速器装配底图
1	五	绘制减速器装配底图
2	一	绘制减速器装配底图 （晚自习整理说明书）
2	二	加深减速器装配图 （晚自习整理说明书）
2	三	标注减速器装配图 （晚自习整理说明书）
2	四	绘制零件图 （晚自习整理说明书）
2	五	验收图纸和说明书，答辩

二、传动装置总体设计

已知条件:

1）运输带拉力 F = 1.9 kN； 2）运输带速度 v = 1.2 m/s； 3）滚筒直径 D = 300 mm。

1. 计算执行部分的运动和动力参数

运输带的工作功率
$$ P_{\mathrm{W}}=\frac{F v}{1000}=\frac{1.9 \times 10^{3} \times 1.2}{1000} \mathrm{~kW}=2.28 \mathrm{~kW} $$

2. 选择电动机

3. 计算总传动比，分配各级传动比

4. 计算减速器内各轴的运动和动力参数

三、带传动设计

1. 确定计算功率 P_c

2. 选择V带型号

3. 确定带轮基准直径 d₁、d₂

4. 验算带速

5. 确定 V 带中心距 a 和带的基准长度 L_d

6. 验算小带轮的包角⑷

7. 确定V带的根数z

8. 确定 V 带的初拉力 F₀

9. 计算压轴力F_p

10. 带轮的结构设计

11. 选择带传动的张紧方式

四、减速器直齿圆柱齿轮传动设计

1. 选定齿轮的精度等级和材料

2. 按齿面接触疲劳强度设计

3. 确定基本参数,计算主要尺寸

4. 校核齿根弯曲疲劳强度

5. 验算圆周速度

6. 计算齿轮之间的作用力

7. 结构设计及绘制齿轮零件图

8. 选择润滑方式和润滑剂

五、减速器螺纹联接设计

名称	经验公式及计算过程	标准号	标准 直径	数目	螺栓凸台尺寸
					C1
地脚螺栓	df = 0.036a + 12 =0.036 x 156 + 12 = 17.6	GB/T799—1988	M16	6	22	20
轴承旁螺栓	di = 0.75 df = 0.75 x 16 = 12	GB/T5782—2000	M12	6	18	16
箱座壁厚	3 = 0.025a + 1= 0.025x 156 + 1=4.9；取 3 = 8 (当 3<8mm 时，取 3 = 8)
箱盖壁厚	31 = 0.02a + 1 = 0.02x1 56 + 1= 4.12 mm,取 3】=8 mm (当 31< 8mm 时，取 31 = 8)
扳手空间决 定的轴承孔 长度	L = 3 + Ci + C2 + 5 〜10 = 8 + 18 + 16 + 8 = 50 (L公式中的C1、C2与d1对应)
上下箱联接 螺栓	d2 =(0.5〜0.6) df =(0.5〜0.6) 16 = 8 〜 9.6	GB/T5783—2000	M10	4	16	14
启盖螺钉	d2 =10	GB/T5783—2000	M10	1	16	14
大轴承盖联 接螺钉	d3 =(0.4 〜 0.5) df =(0.4 〜 0.5) 16 = 6.4 〜 8	GB/T5783—2000	M8	4	不填
小轴承盖联 接螺钉	d3 =(0.4〜0.5) df =(0.4 〜 0.5) 16 = 6.4 〜 8	GB/T5783—2000	M8	4
视孔盖螺钉	d4 =(0.3〜0.4) df =(0.3 〜 0.4) 16 = 4.8 〜 6.4	GB/T5783—2000	M6	4
油塞（螺塞）	d5 = 18	无	M18 X1.5	1
定位销	d6 =(0.7〜0.8) d2 =(0.7 〜 0.8) 10 = 7 〜 8	GB/T117—2000	8	2

六、减速器轴系结构方案设计

1. 选择减速器输出轴处的联轴器(单选)

2. 选择轴的支承形式(单选)

3. 选择轴承类型(单选)

4. 选择轴承盖类型(单选)

5. 选择轴承游隙调整方式(单选)

6. 选择轴承的润滑剂和润滑方式(单选)

7. 选择轴承的密封方式(单选)

8. 确定输入轴的结构形式与齿轮的装入方向(单选)

9. 确定输出轴的结构形式与齿轮的装入方向(单选)

七、减速器输入轴系结构尺寸设计

1. 估算轴的最小直径(即轴段①的直径)

2. 确定各段轴的直径

3. 确定各段轴的长度

八、减速器输出轴系结构尺寸设计

1. 估算轴的最小直径(即轴段①的直径)

2. 确定各段轴的直径

3. 确定各段轴的长度

九、减速器输入轴系键联接的强度校核

1. 键联接失效分析

2. 校核挤压强度

十、减速器输入轴的强度校核

1. 作出轴的受力计算简图

2. 求轴的支反力，作轴的弯矩图（空间力系平面化）

3. 作轴的扭矩图

4. 校核轴危险截面的强度

5. 计算轴的总支反力

十一、减速器输入轴轴承的寿命校准

1. 计算轴承 1、2 的当量动载荷

2. 计算轴承 1、2 的寿命

十二、参考资料

[ 1 ]吴宗泽，罗胜国，机械设计课程设计手册 [M] . 4 版，北京：高等 教育出版社，2012.

[ 2 ] 张景学，机械原理与机械零件 [M] .1 版，北京：机械工业出版社， 2016.

十三、设计总结

​ 为期两周的机械设计课程设计结束了。在老师的悉心指导下，在设计小组团 队的共同努力下，通过听课、参阅教材和设计指导手册等，我完成了理论设计计 算、一张减速器装配图和两张零件图，圆满完成了设计任务。

​ 通过本次设计，巩固了前期我们所学的机械制图、工程力学、机械工程材料、 几何公差与测量、机械设计基础等课程的知识，了解了机械设计的一般规律，培 养了我们初步的机械设计能力和实事求是、科学严谨的职业素质，为后续专业课 的学习和今后从事设计方面的工作奠定了基础。同时，通过本次设计，也使我认 识到以前所学的有关课程不够扎实，特别是机械制图绘图能力不够好，查阅资料 的能力也较差。

​ 这两周时间尽管很辛苦，但我收获很大。在此，对指导老师和同学们给与我 的帮助表示衷心的感谢！