机 械 课 程 设 计
说 明 书
课程设计题目：带式输送机传动装置
姓 名：
学 号：
专 业：机械设计制造动化
完成日期：2014
中国石油学（北京）远程教育学院
机械课程设计说明书
前言
() 设计务
设计带式输送机单级圆柱齿轮减速器已知运输带输送拉力F26KN带速V145ms传动滚筒直径D420mm（滚筒效率096）电动机驱动预定寿命8年（年工作300天）工作二班工作制载荷轻带式输送机工作稳工作环境：室灰尘较环境高温度35°动力源：电力三相交流380220伏
图1 带式输送机传动装置简图
1电动机2三角带传动3减速器4联轴器5传动滚筒6皮带运输机
表1 常机械传动效率
机械传动类型
传动效率η
圆柱齿轮传动
闭式传动096—098（79级精度）
开式传动094—096
圆锥齿轮传动
闭式传动094—097（78级精度）
开式传动092—095
带传动
型带传动
095—098
V型带传动
094—097
滚动轴承（）
098—0995
联轴器
0990995
表2 常机械传动范围
传动类型
选指标
型带
三角带
齿轮传动
功率（KW）
（20）
中（≤100）
（达50000）
单级传动
（常值）
24
24
圆柱
圆锥
36
23
值
6
15
10
610
(二) 设计目
通课程设计学基础理知识进行综合应培养结构设计计算力熟悉般机械装置设计程
(三) 传动方案分析
机器般原动机传动装置工作装置组成传动装置传递原动机运动动力变换运动形式满足工作装置需机器重组成部分传动装置否合理直接影响机器工作性重量成合理传动方案满足工作装置功外求结构简单制造方便成低廉传动效率高维护方便
设计中原动机电动机工作机皮带输送机传动方案采两级传动第级传动带传动第二级传动单级直齿圆柱齿轮减速器
带传动承载力较低传递相转矩时结构尺寸较形式载保护优点缓击振动布置传动高速级降低传递转矩减带传动结构尺寸
齿轮传动传动效率高适功率速度范围广寿命较长现代机器中应广泛机构设计采单级直齿轮传动
减速器箱体采水剖分式结构HT200灰铸铁铸造成
二传动系统参数设计
() 电动机选择
1电动机类型选择： Y系列三相异步电动机
2电动机功率选择：
①传动装置总效率η：
查表1取滚筒效率096皮带传动效率096轴承传动效率099齿轮传动效率097联轴器效率099
η096*0993*097*09908945
②工作机需输入功率Pw：
Pw(FwVw)(1000ηw)
式中Fw26 KN2600NVw145msηw096代入式
Pw(2600*145)(1000*096)39271 KW
③电动机输出功率：
PO Pw η392710894543903KW
选取电动机额定功率Pm电动机额定功率Pm＝（1～13）PO 查表电动机额定功率P＝55KW
3确定电动机转速：
计算滚筒工作转速：
nw60*1000V（πD）60×1000×145（π×420）66rmin
推荐传动合理范围取圆柱齿轮传动级减速器传动范围i13~6取V带传动i22~4总传动范围i6~24
电动机转速选范围n（6~24）×66396~1584rmin
4确定电动机型号
根计算符合转速范围电动机步转速750rmin 1000rmin1500rmin综合考虑电动机传动装置尺寸结构带传动减速机传动终确定步转速1500rmin 根需额定功率步转速确定电动机型号Y132S4 满载转速1440rmin
参数：额定功率55KW满载转速1440rmin电动机质量68kg
电动机（Y132S4）外形尺寸安装
(二) 计算传动装置总传动分配级传动
1总传动：i 14409622
2分配级传动：
i i1* i2根关资料单级减速器i3~6合理里取i1 5i215544
(三) 运动参数动力参数计算
1轴转速（rmin）
Ⅰ轴 n1nmi 2144044330rmin
Ⅱ轴 n2 n1 i1 nw 66 rmin
2计算轴功率（KW）
电动机输出功率PO43903KW
Ⅰ轴 PI43903×09642147KW
Ⅱ轴 PⅡ PⅠη1η242147×099*09740474KW
（η1轴承传动效率η2齿轮传动效率η3联轴器传动效率）
卷筒轴 Pj PⅡ*η1*η340474×099×09939699KW
3计算轴扭矩（N·mm）
Ⅰ轴 TI9550×PInI9550×421473301219709N·m
Ⅱ轴 TⅡ9550×PⅡnⅡ9550×40474665856465N·m
卷筒轴Tj9550×Pjnj9550×3969966573955N·m
运动动力参数计算结果整理列表：
表3 运动动力参数表
参数
轴名
电动机轴
Ⅰ轴
Ⅱ轴
卷筒轴
转速nr•min1
1440
330
66
66
功率Pkw
43903
42147
40474
39669
转矩TN•m
291162
1219709
5856465
573955
传动i
44
5
1
三传动零件设计计算
（）Ｖ带传动设计
1确定计算功率
工作情况系数查文献[1]表115知： 11
11×4390348293kw
2选择带型号
根Pc 48293kwnm＝1440rmin查文献[1]图1115初步选普通B型带
3选取带轮基准直径
查文献[1]表116选取带轮基准直径125mm带轮基准直径44*（1001）*1255445mm
式中带滑动率通常取（1～2）查表取530mm
带轮转速3362264 rmin
4验算带速v
942 ms
5～25ms范围Ｖ带充分发挥
5V带基准长度中心距
求3275mm
2025mm
根文献[1]中式1120初定9825mm
取a1000mm
文献[1]中式112带长
36825971mm
文献[1]中图114定相基准长度Ld3550mm式（113）计算实际中心距
1240mm
6验算包角式（114）
1604032O>合适
7确定v带根数z
带速942ms
实际传动42828
查表118单根v带功率160KW查表117包角系数095查表1112带长度系数11查表1110公式28352
选3根带
8确定带张紧力F0（单根带）
查表114q006kgm式（1121）单根V带张紧力
1537271 N
轴载荷2*10*7103*sin8045o9094495 N
（二）齿轮传动设计计算
1选择齿轮材料精度等级
根工作求考虑减速器传递功率齿轮采软齿面齿面硬度<350HBS齿轮：45钢调质HB1220齿轮：45钢正火HB2190
查文献[1]表12141114
查文献[1]图12171223知
555MPa530Mpa190Mpa180Mpa
：[]15045Mpa[]24818Mpa
[]11357 Mpa[]21285 Mpa
硬度350HBS属软齿面接触强度设计验算弯曲强度
2齿面接触强度计算
设齿轮8级精度制造查文献[1]表12101213取载荷系数K1204
3确定关参数系数
（三）轴设计计算
1 输入轴设计计算
⑴扭矩初算轴径
选45钢调质硬度217~255HBS文献[1]表162取c110初步确定Ⅰ轴直径≥ ＝110*（44736480）13 231㎜
轴端开键槽会削弱轴强度需增轴径5~7取24717㎜
∴选d125mm
初步确定Ⅱ轴直径
3905mm
样增轴径5~7取45㎜
⑵轴结构设计
①轴零件定位固定装配
设计中单级减速器齿轮安排箱体中央相两轴承称分布齿轮左面轴肩定位右面套筒轴固定联接键作渡配合固定两轴承分轴肩套筒定位采渡配合固定轴呈阶状左轴承左面装入齿轮套筒右轴承次右面装入
②确定轴段直径长度
Ⅰ轴：300mm
Ⅱ轴：320mm
四滚动轴承选择
() 计算输入轴承
选30207型角接触球轴承径d35mm外径D72mm宽度T1825mm
(二) 计算输出轴承
选30211型角接球轴承径d55mm外径D100mm宽度T22755mm
五键联接选择
设计均采：普通圆头键
普通键——静联接轴轮毂间相轴移动
构造：两侧面工作面键槽挤压键剪切传递扭矩
型式：齿轮处选择圆头A型（常）
防转键（指端铣刀加工）槽形键顶面毂接触间隙联轴器带轮处均选择C型键
1输出轴带轮联接采键联接
键类型尺寸选择：
带轮传动求带轮轴中性选择C型键联接
装配图中该键零件选GB109679系列键12×56查：键宽b12键高h8根轴长确定键长
六绘制零件结构图：齿轮零件图计算机操作
（2）带轮结构设计：
项目
设计说明
结果
结构尺寸计算
查机械工程设计基础表143
Y132S6D＝38 mm
已设计
外径
轮厚B＝78mm
孔径D38mm
孔径长L＝57mm
结构设计零件图
（3）带轮结构设计：
项目
设计说明
结果
结构尺寸计算
查机械设计手册表14124：DS14
查机械工程设计基础图941公式：B＝70mm
查机械工程设计基础表941：外径
普V带轮基准线槽深基准直径
轮缘厚基准槽深hf87mm
Hha+hf275+871045mm
取107mm
孔径：D＝25mm
孔径长：L50mm
轮厚：B＝70mm
辐板厚度：S＝14mm
轮毂直径：dh50mm
外径：＝2055mm
基准直径：
基准线槽深：hf87mm
轮缘厚：
基准线槽深：
结构设计零件图
七箱体箱盖尺寸计算
减速器箱体采铸造（HT200）制成采剖分式结构保证齿轮佳合质量
端盖分机体采配合
1 机体足够刚度
机体加肋外轮廓长方形增强轴承座刚度
2 考虑机体零件润滑密封散热
传动件速度12ms采侵油润油时避免油搅沉渣溅起齿顶油池底面距离H40mm
保证机盖机座连接处密封联接凸缘应足够宽度联接表面应精创表面粗糙度
3 机体结构良工艺性
铸件壁厚10圆角半径R3机体外型简单拔模方便
4 附件设计
A 视孔盖窥视孔
机盖顶部开窥视孔 传动零件齿合区位置足够空间便伸入进行操作窥视孔盖板机体开窥视孔凸缘块便机械加工出支承盖板表面垫片加强密封盖板铸铁制成M6紧固
B 油螺塞：
放油孔位油池底处安排减速器部件侧便放油放油孔螺塞堵住油孔处机体外壁应凸起块机械加工成螺塞头部支承面加封油圈加密封
C 油标：
油标位便观察减速器油面油面稳定处
油尺安置部位太低防油进入油尺座孔溢出
D 通气孔：
减速器运转时机体温度升高气压增便排气机盖顶部窥视孔改安装通气器便达体压力衡
E 盖螺钉：
启盖螺钉螺纹长度机盖联结凸缘厚度
钉杆端部做成圆柱形免破坏螺纹
F 位销：
保证剖分式机体轴承座孔加工装配精度机体联结凸缘长度方安装圆锥定位销提高定位精度
G 吊钩：
机盖直接铸出吊钩吊环起吊搬运较重物体
八轴承端盖
九减速器附件设计
1挡圈：GB88686
查：径d55外径D65挡圈厚H5右肩轴直径D1≥58
2油标：M12：d 6h28a10b6c4D20
3角螺塞：M18×15 ：JBZQ445086
次关带式运输机单级圆柱斜齿轮减速器课程设计真正理联系实际深入解设计概念设计程实践考验提高机械设计综合素质处通二星期设计实践机械设计更解认识工作坚实基础
十设计结
1 机械设计机械工业基础门综合性相强技术课程融机械原理机械设计材料力学公差配合机械工程材料机械设计手册等体
2 次课程设计培养理联系实际设计思想训练综合运机械设计关先修课程理结合生产实际反系解决工程实际问题力巩固加深扩展关机械设计方面知识等方面重作
3 次课程设计程中综合运先修课程中学关知识技结合教学实践环节进行机械课程设计方面逐步提高理水构思力工程洞察力判断力特提高分析问题解决问题力专业产品设备设计宽广坚实基础
4 次设计指导老师细心帮助支持衷心感谢老师指导帮助
5 设计中存少错误缺点需继续努力学掌握关机械设计知识继续培养设计惯思维提高设计实践操作力
十设计参考文献目录
[1] 邱宣怀郭谦吴宗泽等 机械设计（第四版）北京：高等教育出版社2007
[2] 王旭王积森周先军等 机械设计课程设计 北京：机械工业出版社2005
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机 械 课 程 设 计
说 明 书
课程设计题目：带式输送机传动装置
姓 名：
学 号：
专 业：机械设计制造动化
完成日期：2014
中国石油学（北京）远程教育学院
机械课程设计说明书
前言
() 设计务
设计带式输送机单级圆柱齿轮减速器已知运输带输送拉力F26KN带速V145ms传动滚筒直径D420mm（滚筒效率096）电动机驱动预定寿命8年（年工作300天）工作二班工作制载荷轻带式输送机工作稳工作环境：室灰尘较环境高温度35°动力源：电力三相交流380220伏
图1 带式输送机传动装置简图
1电动机2三角带传动3减速器4联轴器5传动滚筒6皮带运输机
表1 常机械传动效率
机械传动类型
传动效率η
圆柱齿轮传动
闭式传动096—098（79级精度）
开式传动094—096
圆锥齿轮传动
闭式传动094—097（78级精度）
开式传动092—095
带传动
型带传动
095—098
V型带传动
094—097
滚动轴承（）
098—0995
联轴器
0990995
表2 常机械传动范围
传动类型
选指标
型带
三角带
齿轮传动
功率（KW）
（20）
中（≤100）
（达50000）
单级传动
（常值）
24
24
圆柱
圆锥
36
23
值
6
15
10
610
(二) 设计目
通课程设计学基础理知识进行综合应培养结构设计计算力熟悉般机械装置设计程
(三) 传动方案分析
机器般原动机传动装置工作装置组成传动装置传递原动机运动动力变换运动形式满足工作装置需机器重组成部分传动装置否合理直接影响机器工作性重量成合理传动方案满足工作装置功外求结构简单制造方便成低廉传动效率高维护方便
设计中原动机电动机工作机皮带输送机传动方案采两级传动第级传动带传动第二级传动单级直齿圆柱齿轮减速器
带传动承载力较低传递相转矩时结构尺寸较形式载保护优点缓击振动布置传动高速级降低传递转矩减带传动结构尺寸
齿轮传动传动效率高适功率速度范围广寿命较长现代机器中应广泛机构设计采单级直齿轮传动
减速器箱体采水剖分式结构HT200灰铸铁铸造成
二传动系统参数设计
() 电动机选择
1电动机类型选择： Y系列三相异步电动机
2电动机功率选择：
①传动装置总效率η：
查表1取滚筒效率096皮带传动效率096轴承传动效率099齿轮传动效率097联轴器效率099
η096*0993*097*09908945
②工作机需输入功率Pw：
Pw(FwVw)(1000ηw)
式中Fw26 KN2600NVw145msηw096代入式
Pw(2600*145)(1000*096)39271 KW
③电动机输出功率：
PO Pw η392710894543903KW
选取电动机额定功率Pm电动机额定功率Pm＝（1～13）PO 查表电动机额定功率P＝55KW
3确定电动机转速：
计算滚筒工作转速：
nw60*1000V（πD）60×1000×145（π×420）66rmin
推荐传动合理范围取圆柱齿轮传动级减速器传动范围i13~6取V带传动i22~4总传动范围i6~24
电动机转速选范围n（6~24）×66396~1584rmin
4确定电动机型号
根计算符合转速范围电动机步转速750rmin 1000rmin1500rmin综合考虑电动机传动装置尺寸结构带传动减速机传动终确定步转速1500rmin 根需额定功率步转速确定电动机型号Y132S4 满载转速1440rmin
参数：额定功率55KW满载转速1440rmin电动机质量68kg
电动机（Y132S4）外形尺寸安装
(二) 计算传动装置总传动分配级传动
1总传动：i 14409622
2分配级传动：
i i1* i2根关资料单级减速器i3~6合理里取i1 5i215544
(三) 运动参数动力参数计算
1轴转速（rmin）
Ⅰ轴 n1nmi 2144044330rmin
Ⅱ轴 n2 n1 i1 nw 66 rmin
2计算轴功率（KW）
电动机输出功率PO43903KW
Ⅰ轴 PI43903×09642147KW
Ⅱ轴 PⅡ PⅠη1η242147×099*09740474KW
（η1轴承传动效率η2齿轮传动效率η3联轴器传动效率）
卷筒轴 Pj PⅡ*η1*η340474×099×09939699KW
3计算轴扭矩（N·mm）
Ⅰ轴 TI9550×PInI9550×421473301219709N·m
Ⅱ轴 TⅡ9550×PⅡnⅡ9550×40474665856465N·m
卷筒轴Tj9550×Pjnj9550×3969966573955N·m
运动动力参数计算结果整理列表：
表3 运动动力参数表
参数
轴名
电动机轴
Ⅰ轴
Ⅱ轴
卷筒轴
转速nr•min1
1440
330
66
66
功率Pkw
43903
42147
40474
39669
转矩TN•m
291162
1219709
5856465
573955
传动i
44
5
1
三传动零件设计计算
（）Ｖ带传动设计
1确定计算功率
工作情况系数查文献[1]表115知： 11
11×4390348293kw
2选择带型号
根Pc 48293kwnm＝1440rmin查文献[1]图1115初步选普通B型带
3选取带轮基准直径
查文献[1]表116选取带轮基准直径125mm带轮基准直径44*（1001）*1255445mm
式中带滑动率通常取（1～2）查表取530mm
带轮转速3362264 rmin
4验算带速v
942 ms
5～25ms范围Ｖ带充分发挥
5V带基准长度中心距
求3275mm
2025mm
根文献[1]中式1120初定9825mm
取a1000mm
文献[1]中式112带长
36825971mm
文献[1]中图114定相基准长度Ld3550mm式（113）计算实际中心距
1240mm
6验算包角式（114）
1604032O>合适
7确定v带根数z
带速942ms
实际传动42828
查表118单根v带功率160KW查表117包角系数095查表1112带长度系数11查表1110公式28352
选3根带
8确定带张紧力F0（单根带）
查表114q006kgm式（1121）单根V带张紧力
1537271 N
轴载荷2*10*7103*sin8045o9094495 N
（二）齿轮传动设计计算
1选择齿轮材料精度等级
根工作求考虑减速器传递功率齿轮采软齿面齿面硬度<350HBS齿轮：45钢调质HB1220齿轮：45钢正火HB2190
查文献[1]表12141114
查文献[1]图12171223知
555MPa530Mpa190Mpa180Mpa
：[]15045Mpa[]24818Mpa
[]11357 Mpa[]21285 Mpa
硬度350HBS属软齿面接触强度设计验算弯曲强度
2齿面接触强度计算
设齿轮8级精度制造查文献[1]表12101213取载荷系数K1204
3确定关参数系数
（三）轴设计计算
1 输入轴设计计算
⑴扭矩初算轴径
选45钢调质硬度217~255HBS文献[1]表162取c110初步确定Ⅰ轴直径≥ ＝110*（44736480）13 231㎜
轴端开键槽会削弱轴强度需增轴径5~7取24717㎜
∴选d125mm
初步确定Ⅱ轴直径
3905mm
样增轴径5~7取45㎜
⑵轴结构设计
①轴零件定位固定装配
设计中单级减速器齿轮安排箱体中央相两轴承称分布齿轮左面轴肩定位右面套筒轴固定联接键作渡配合固定两轴承分轴肩套筒定位采渡配合固定轴呈阶状左轴承左面装入齿轮套筒右轴承次右面装入
②确定轴段直径长度
Ⅰ轴：300mm
Ⅱ轴：320mm
四滚动轴承选择
() 计算输入轴承
选30207型角接触球轴承径d35mm外径D72mm宽度T1825mm
(二) 计算输出轴承
选30211型角接球轴承径d55mm外径D100mm宽度T22755mm
五键联接选择
设计均采：普通圆头键
普通键——静联接轴轮毂间相轴移动
构造：两侧面工作面键槽挤压键剪切传递扭矩
型式：齿轮处选择圆头A型（常）
防转键（指端铣刀加工）槽形键顶面毂接触间隙联轴器带轮处均选择C型键
1输出轴带轮联接采键联接
键类型尺寸选择：
带轮传动求带轮轴中性选择C型键联接
装配图中该键零件选GB109679系列键12×56查：键宽b12键高h8根轴长确定键长
六绘制零件结构图：齿轮零件图计算机操作
（2）带轮结构设计：
项目
设计说明
结果
结构尺寸计算
查机械工程设计基础表143
Y132S6D＝38 mm
已设计
外径
轮厚B＝78mm
孔径D38mm
孔径长L＝57mm
结构设计零件图
（3）带轮结构设计：
项目
设计说明
结果
结构尺寸计算
查机械设计手册表14124：DS14
查机械工程设计基础图941公式：B＝70mm
查机械工程设计基础表941：外径
普V带轮基准线槽深基准直径
轮缘厚基准槽深hf87mm
Hha+hf275+871045mm
取107mm
孔径：D＝25mm
孔径长：L50mm
轮厚：B＝70mm
辐板厚度：S＝14mm
轮毂直径：dh50mm
外径：＝2055mm
基准直径：
基准线槽深：hf87mm
轮缘厚：
基准线槽深：
结构设计零件图
七箱体箱盖尺寸计算
减速器箱体采铸造（HT200）制成采剖分式结构保证齿轮佳合质量
端盖分机体采配合
1 机体足够刚度
机体加肋外轮廓长方形增强轴承座刚度
2 考虑机体零件润滑密封散热
传动件速度12ms采侵油润油时避免油搅沉渣溅起齿顶油池底面距离H40mm
保证机盖机座连接处密封联接凸缘应足够宽度联接表面应精创表面粗糙度
3 机体结构良工艺性
铸件壁厚10圆角半径R3机体外型简单拔模方便
4 附件设计
A 视孔盖窥视孔
机盖顶部开窥视孔 传动零件齿合区位置足够空间便伸入进行操作窥视孔盖板机体开窥视孔凸缘块便机械加工出支承盖板表面垫片加强密封盖板铸铁制成M6紧固
B 油螺塞：
放油孔位油池底处安排减速器部件侧便放油放油孔螺塞堵住油孔处机体外壁应凸起块机械加工成螺塞头部支承面加封油圈加密封
C 油标：
油标位便观察减速器油面油面稳定处
油尺安置部位太低防油进入油尺座孔溢出
D 通气孔：
减速器运转时机体温度升高气压增便排气机盖顶部窥视孔改安装通气器便达体压力衡
E 盖螺钉：
启盖螺钉螺纹长度机盖联结凸缘厚度
钉杆端部做成圆柱形免破坏螺纹
F 位销：
保证剖分式机体轴承座孔加工装配精度机体联结凸缘长度方安装圆锥定位销提高定位精度
G 吊钩：
机盖直接铸出吊钩吊环起吊搬运较重物体
八轴承端盖
九减速器附件设计
1挡圈：GB88686
查：径d55外径D65挡圈厚H5右肩轴直径D1≥58
2油标：M12：d 6h28a10b6c4D20
3角螺塞：M18×15 ：JBZQ445086
次关带式运输机单级圆柱斜齿轮减速器课程设计真正理联系实际深入解设计概念设计程实践考验提高机械设计综合素质处通二星期设计实践机械设计更解认识工作坚实基础
十设计结
1 机械设计机械工业基础门综合性相强技术课程融机械原理机械设计材料力学公差配合机械工程材料机械设计手册等体
2 次课程设计培养理联系实际设计思想训练综合运机械设计关先修课程理结合生产实际反系解决工程实际问题力巩固加深扩展关机械设计方面知识等方面重作
3 次课程设计程中综合运先修课程中学关知识技结合教学实践环节进行机械课程设计方面逐步提高理水构思力工程洞察力判断力特提高分析问题解决问题力专业产品设备设计宽广坚实基础
4 次设计指导老师细心帮助支持衷心感谢老师指导帮助
5 设计中存少错误缺点需继续努力学掌握关机械设计知识继续培养设计惯思维提高设计实践操作力
十设计参考文献目录
[1] 邱宣怀郭谦吴宗泽等 机械设计（第四版）北京：高等教育出版社2007
[2] 王旭王积森周先军等 机械设计课程设计 北京：机械工业出版社2005
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