机械设计基础带传动装置设计案例要点
机械设计基础课程设计带式输送机传动装置
机械设计基础课程设计
计算说明书
设计题目：带式输送机传动装置
目录
一、课程设计任务书
1.1设计要求
二、传动装置运动学计算
2.1 电动机的选择
2.2 确定总传动比、分配传动比
2.3 计算各轴功率、转速和扭矩
三、带传动设计
3.1 选择带的剖面型号
3.2 计算带传动的主要尺寸和带的根数
四、齿轮传动计算
4.1 选择齿轮材料
4.2 计算和确定齿轮传动的主要参数
4.3 确定齿轮的结构和主要尺寸
五、轴的设计计算
5.1 轴的初步计算
5.2 轴的结构设计
5.3 轴的强度计算
六、联轴器选择
七、键的选择、计算
八、滚动轴承选择计算
九、减速器结构设计
9.1 确定箱体的结构和主要尺寸9.2 减速器附件的选择
9.3 减速器主要零件配合性质的确定
十、减速器的润滑
10.1 润滑方式的确定
10.2 选择润滑牌号
10.3 确定润滑油量
十一、设计心得
十二、参考资料
——V带传动 2——运输带 3——单级斜齿圆柱齿轮减速器——联轴器 5——电动机 6——卷筒
原始数据：运输带工作拉力F/N 4200
(1).根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1).为了满足半联轴器的轴向定位要求，Ⅰ-Ⅱ段右端需制出一轴肩，故取Ⅱ-Ⅲ段
输入轴的最小直径显然是安装带轮处的直径ⅡⅠ-d ，取mm d 32ⅡⅠ=-和尺寸，取mm l 35ⅡⅠ=-。
Ⅳ.齿轮轴的结构设计
根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度：。
机械设计课程设计---带式输送机传动装置设计
机械设计基础课程设计设计计算说明书题目：带式输送机传动装置设计 设计者：设计者：___ ________ ___ ________ 学号：号：__ _______ __ _______班 级：级：级： _ __ _ _ __ _ 学 院：院：院：______航空科学与工程学院航空科学与工程学院 指导教师：指导教师：___ ___ _ ___ ___ _ 起止时间：起止时间： 2012.2.24 2012.2.24 2012.2.24～～4.10 成 绩：绩：绩：____________________ ____________________录目 录目录错误！未定义书签。
目 录 (1)1、 课程设计任务课程设计任务 (2)2、 电动机的选择电动机的选择 (3)3、 计算总传动比及分配各级传动比 (4)4、 传动装置的运动和动力参数计算 (4)5、 传动零件之带传动的设计计算传动零件之带传动的设计计算 (6)6、 传动零件之齿轮传动的设计计算 (8)7、 减速器低速轴的设计计算减速器低速轴的设计计算 (13)8、 减速器低速轴的校核 (15)9、 减速器低速轴轴承的选择及校核 (18)10、 低速轴键联接的选择 (19)11、 联轴器的选择联轴器的选择 (19)12、 润滑与密封润滑与密封 (20)13、 减速器箱体及附件选择减速器箱体及附件选择 (21)14、 参考文献参考文献 (22)1、 课程设计任务1.1 1.1 传动装置简图传动装置简图传动装置简图如图所示：传动装置简图如图所示：7F v654321带式输送机传动装置1—电动机—电动机 2—传动带—传动带 3—圆柱齿轮减速器—圆柱齿轮减速器 4—联轴器—联轴器 5—滚筒—滚筒 6—轴承—轴承 7—输送胶带—输送胶带1.2 1.2 已知条件已知条件1） 工作情况：两班工作制，单向连续运转，载荷较平稳。
作情况：两班工作制，单向连续运转，载荷较平稳。
机械设计基础课程设计
机械设计基础课程设计井下胶带输送机传动装置设计专业：材料成型班级：07-2姓名：杨建全学号：一．设计题目：井下胶带输送机传动装置设计1.已知条件：（1）机器功能：用于井下煤炭的运输。
（2）已知参数：带的拉曳力F；带的速度v；滚筒直径D。
（3）工作情况：连续型工作，载荷中等冲击，单向转动。
（4）使用寿命：10年，每天两班工作制。
2.原始数据：F=2.5KN；v=1.6m/s；D=500mm。
3.设计任务：（1）设计内容电动机选型，联轴器选型，二级圆柱齿轮减速器设计。
（2）设计要求减速器内齿轮可设计为斜齿传动；斜齿-直齿传动，由设计者决定。
（3）设计工作量减速器装配图；零件图两张；设计说明书。
二.传动装置总体设计：1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。
2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。
二．前言分析和拟定传动方案机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。
传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。
传动装置的传动方案是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。
满足工作装置的需要是拟定传动方案的基本要求，同一种运动可以有几种不同的传动方案来实现，这就是需要把几种传动方案的优缺点加以分析比较，从而选择出最符合实际情况的一种方案。
合理的传动方案除了满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。
所以拟定一个合理的传动方案，除了应综合考虑工作装置的载荷、运动及机器的其他要求外，还应熟悉各种传动机构的特点，以便选择一个合适的传动机构。
因链传动承载能力低，在传递相同扭矩时，结构尺寸较其他形式大，但传动平稳，能缓冲吸振，宜布置在传动系统的高速级，以降低传递的转矩，减小链传动的结构尺寸。
故本文在选取传动方案时，采用链传动。
众所周知，链式输送机的传动装置由电动机、链、减速器、联轴器、滚筒五部分组成，而减速器又由轴、轴承、齿轮、箱体四部分组成。
机械设计基础课程设计要点
i链
i带
= 2 ~ 6
= 2 ~ 4
(1)使各级传动的承载能力接近于相等； (2)使减速器的外廓尺寸和质量最小； (3)使传动具有最小的转动惯量； (4)使各级传动中大齿轮的浸油深度大致相等。
i 齿轮 = 3 ~ 6
各级传动间应做到尺寸协调、结构匀称； 各级传动间应做到尺寸协调、结构匀称； 各传动件彼此间不应发生干涉碰撞； 各传动件彼此间不应发生干涉碰撞； 所有的传动零件应便于安装. 所有的传动零件应便于安装 各轴运动和动力参数计算
带式运输机
1 电动机 4联轴器 2带传动 5 运输带 3 减速机 6滚筒
额定功率
Ped ≥ Pd
(3) 电动机转速的确定 三相异步电动机常用的同步转速 有3000、1500、1000、750 r/min。 常选同步转速1500、1000r/min两 种见表 见表20-1 （4）电动机标准型号确定 例： Y系列三相异步电动机
2、加粗线条作为正式装配图
六、减速箱零件图设计 齿轮、 轴、 端盖、箱体
P47
七、编写说明书
P52
八、准备答辩
机械设计基础课程设计任务 1 设计计算说明书一份， 1）目录，设计任务书，传动方案 2）电动机的选择 3）传动装的运动和动力参数 4）传动件的设计计算 5）轴的设计 计算 6）滚动轴承的选择与寿命校核 7）中间轴上大齿轮键的选择与校核 8）联轴器的选择 9）减速器附件的选择 10）润滑与密封 11）设计小结 12）参考资料 2 减速器装配图一张（1号图纸）； 3 输出轴（2轴）和大齿轮零件图各一张（3号图纸） 。
P1717-6
B
典型 轴系 结构
b
三.绘制减速器装配图草图
反映减速器中各零件相互位置关系、结构形状和尺寸的图纸。
《机械设计基础》(贾磊)课件 第8章 带传动
8.2.2 V带轮的材料、结构及轮槽 尺寸
V带轮的结构尺寸可以查设计手册，也可以按下面的经验公式确定。 d1＝（1.8～2）d，D0＝0.5（D1＋d1）
d0＝（0.2～0.3）（D1－d1），C΄＝（1/7－1/4B）S h2＝0.8h1，b1＝0.4h1，b2＝0.8b1，f＝0.2h1，f1＝0.2h2
在带传动中，起传递作用的拉力是紧边与松边的拉力之差，称为有效 拉力，用F表示。其表达式为
F＝F1－F2 有效拉力的值等于带与带轮之间接触面上摩擦力的总和，于是可得带 传动所传递的功率为
P Fv 1000
:::::《机械设计基础》:::::
8.3.1 带传动的工作情况分析
带传动的紧边拉力与松边拉力的关系可以用欧拉公式表示为
L＝（1.5～2）d（当B＜1.5d时，L＝B）
:::::《机械设计基础》:::::
8.2.2 V带轮的材料、结构及轮槽 尺寸
3．V带轮的轮槽尺寸
V带轮轮槽的横截面及其各部分尺寸如表8-4所示。
注意： V带两侧间的夹角（楔角）为40°，但V带弯曲时，V带的下部会膨胀
，使得弯曲的V带的楔角小于槽轮的轮槽角。为了使皮带与槽轮侧面保持 接触良好，应使轮槽角小于楔角，国标规定V带轮的轮槽角为32°、34°、 36°、38°。
在工程实际中，带的实际工作条件与上述特定条件不同，所以应对P0 加以修正。因此，实际工作条件下单根V带的基本额定功率[P0]为
[P0]＝（P0＋ΔP0）KαKL
:::::《机械设计基础》:::::
8.3.2 V带的设计计算
2．带传动的设计步骤与参数的选择
（1）确定计算功率
计算功率是指根据传递的额定功率，并考虑载荷性质以及每天工作运 转时间的长短等因素的影响而确定的，即
机械设计基础皮带传动的设计与计算
机械设计基础皮带传动的设计与计算机械设计基础-皮带传动的设计与计算一、引言机械传动是现代工程领域中非常重要的一项技术。
而在机械传动中，皮带传动是一种常见且广泛应用的方式。
本文将重点介绍皮带传动的设计与计算基础，并给出一些实际案例以加深理解。
二、皮带传动的基本原理皮带传动是利用传动带连续柔性带状物来传递动力或转动运动的一种机械传动方式。
由于其具有传动平稳、传动效率高、结构简单、成本低等优点，广泛应用于各个领域。
皮带传动的基本原理可以简单地概括为：驱动轮通过转动带动皮带转动，从而带动被动轮的转动。
三、皮带传动的设计流程1. 确定传动比和传动功率：根据所需的输出转速和转矩，计算得到传动比和传动功率的要求。
2. 选择皮带类型和规格：根据传动功率和工作条件，选择合适的皮带类型和规格。
常见的皮带类型有V带、带状齿形皮带等。
3. 确定主、从动轮的直径：根据传动比和驱动轮的转速，计算得到从动轮的转速和直径。
4. 计算张紧力和张紧装置的设计：根据带线速度和张紧率，计算得到所需的张紧力。
根据张紧力的大小和传动机构的结构特点，设计合适的张紧装置。
5. 检查传动是否可靠：通过计算和分析，检查传动装置是否满足运行要求。
四、皮带传动的计算方法1. 皮带长度的计算：由于传动带是一种连续带状物，其长度需要通过计算得到。
可以通过带速和传动中心距来计算，也可以通过绕组数和带轮直径来计算。
2. 皮带张紧力的计算：张紧力是保持传动带安全传动的重要参数。
可以通过计算得到所需的张紧力，然后根据张紧装置的特点选择合适的装置。
3. 皮带传动功率的计算：根据传动装置的工作条件和传动比，可以计算得到所需的传动功率。
同时，还需要考虑传动装置的效率，计算得到实际传动功率。
4. 皮带轮的选择与计算：根据设计要求和传动比，可以选择合适的皮带轮。
通过计算可以确定所需的轮毂直径和齿宽。
五、案例分析假设需要设计一台带传动系统，传动带的类型为V带，传输功率为10kW，主动轮的直径为200mm，从动轮的转速为1000 rpm。
机械设计基础带传动
s
b1
s
C
)(1
1 e f
)
Av
1000
➢ 基本额定功率可查表5-3、表5-4
➢ 基本额定功率拟定条件：i =1,特定带长，工作平稳
➢ 实际工作中单根带所能传递旳许用功率：
[P0 ] (P0 P0 )K K L
长度系数 包角系数
i 1 时旳功率增量
机械设计基础——带传动
三、设计环节
❖ 已知条件及设计内容：
带1基 1准d整z8d0长成20YPP=8c度原di、，则dd2dPa拟表值10(d1z5d定–1-≥2εPP)初0c5，77K.拉？圆3NLK0 力1270F0 0
N 6、验算主动轮旳包角α1
7、计算带旳根数 z
机械设计基础——带传动
拟定中心距
初定中心距 a0 0.7(dd1+dd2) < a0 < 2(dd1+dd2)
根据图5-9 高速级还是低速级？
2、根据n1、 Pc 选择带旳型号带 大F轮 ，0 愈 所50小 以01Fd，Q0d2、弯1.52≥K曲带zdFKz应m0v轮sin力iPn构c 愈21造qv2设计
3、拟定带轮基准直径dd1、dd2
9、计算压轴力 FQ
N
4、验算带速v (v＝5～25m/s)
5、拟定中心距 a 及带长 Ld
紧松边判断： 绕进主动轮旳一边→紧边
机械设计基础——带传动
F0F2
F0
松边
紧边由F0→F1
Ff 拉F力0 增长F1F，0带增长紧边
松边由F0→F2 拉力降低，带缩短
总长不变 带增长量＝带缩短量
F1－F0＝F0－F2 ; F1＋F2＝2F0
有效拉力: F1 - F2 即带所传递旳圆周力F 圆周力F：F = F1 - F2 = Ff 打滑：
机械设计基础课程设计带式输送机传动装置
机械设计基础课程设计带式输送机传动装置课程设计说明书设计名称：机械设计基础题⽬：带式输送机传动装置⼀、设计题⽬带式输送机传动装置⼆、主要内容运输带⼯作拉⼒F=_2400________N运输带⼯作速度V=_1.5________m/s卷筒直径D=____400_______mm⼯作条件：1.⼯作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，运输带速度允许误差为+5%；2.使⽤折旧期：五年；3.动⼒来源：电⼒，三相交流，电压380/220V；4.滚筒效率：0.96（包括滚筒与轴承的效率损失）。
表1-2 原始数据参数题号1 2 3 4 5运输带⼯作拉⼒F/（KN） 3.2 3.4 3.5 2.8 2.6 运输带⼯作速度V/（m/s） 1.5 1.6 1.8 1.5 1.4 卷筒直径D/(mm) 400 400 400 450 450参数题号6 7 8 9 10运输带⼯作拉⼒F/（N） 2.4 2.2 2.1 3 2.8运输带⼯作速度V/（m/s） 1.5 1.4 1.5 1.6 1.6 卷筒直径D/(mm) 400 400 500 450 500三、具体要求本课程设计要求在规定的时间内完成以下的任务：（1）绘制减速器装配图1张（A2图纸，⼿⼯绘图）；（2）零件⼯作图2张（齿轮、轴、箱体等任选2个，A3图纸，⼿⼯或Auto CAD绘图）；（3）设计计算说明书1份，约3000字左右。
四、进度安排次序设计内容时间分配（天）1 指导⽼师介绍课程设计注意事项11周2 拟定设计⽅案11---12周3 传动件和轴的设计计算12---14周4 画装配图14--15周5 画零件图15---16周6 编写设计说明书17--18周五、成绩评定指导教师签名⽇期年⽉⽇系主任审核⽇期年⽉⽇⽬录⼀、设计任务分析………………………………………………………………1.1本课程设计的⽬的…………………………………………………………1.2本课程设计的内容、任务及要求…………………………………………1.2.1课程设计的内容………………………………………………………1.2.2课程设计的任务………………………………………………………1.2.3课程设计的要求………………………………………………………1.3课程设计的步骤……………………………………………………………1.3.1设计准备⼯作…………………………………………………………1.3.2总体设计………………………………………………………………1.3.3传动件的设计计算……………………………………………………1.3.4装配草图的绘制………………………………………………………1.3.5装配图的绘制…………………………………………………………1.3.6零件⼯作图的绘制……………………………………………………1.3.7编写设计说明书………………………………………………………⼆、带式输送机传动装置总体⽅案的设计……………………………2．1选择电动机…………………………………………………………………2.1.1选择电动机类型…………………………………………………………2.1.2选择电动机功率…………………………………………………………2.1.3确定电动机转速…………………………………………………………2．2计算总传动⽐和分配传动⽐………………………………………………2.2.1计算总传动⽐……………………………………………………………2.2.2分配传动装置的各级传动⽐…………………………………………… 2．3 计算传动装置的运动和动⼒参数……………………………………………2.3.1各轴转速…………………………………………………………………2.3.2各轴的输⼊功率…………………………………………………………2.3.3各轴的输⼊转矩…………………………………………………………2．4齿轮的设计……………………………………………………………………三、轴的设计………………………………………………………………………3. 1⾼速轴的设计………………………………………………………………3.1.1确定轴的最⼩直径………………………………………………………3.1.2选择轴承…………………………………………………………………3.1.3 轴的结构设计……………………………………………………………3.1.4轴的结构简图……………………………………………………………3. 2低速轴的设计………………………………………………………………3.1.1确定轴的最⼩直径………………………………………………………3.1.2选择轴承…………………………………………………………………3.1.3 轴的结构设计……………………………………………………………3.1.4轴的结构简图……………………………………………………………四、轴上其他零件的设计………………………………………………………五、输出轴的强度校核…………………………………………………………六、箱体的设计……………………………………………………………………七、总结………………………………………………………………………………⼋、参考⽂献………………………………………………………………………⼀设计任务的分析1.1本课程设计的⽬的(1)通过课程设计使学⽣运⽤机械设计基础课程及有关先修课程的知识，起到巩固、深化、融会贯通及扩展有关机械设计⽅⾯知识的作⽤，树⽴正确的设计思想。
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14.98KW
14.38KW
14.10KW
1119.87N
四、带传动的设计
设计步骤
计算及说明
计算结果
1、确定计算功率
2、选择V带型号
3、确定带轮基准直径 、
4、验算带速
5、确定带的基准长度 和实际中心距
6、校验小带轮的包角
7、确定V带根数
已知减速器每日工作24h，查《机械设计基础》表9.21及式（9.16），可知 ，，则
0.86
15.9KW
125.1r/min
(750.6~2502) rபைடு நூலகம்min
二、传动比的分配
计算步骤
计算及说明
计算结果
1、计算传动装置的总传动比。
2、确定传动装置中带轮及齿轮的传动比
由选定的电动机的满载转速 和工作机的主动轴的转速 可得传动装置的总传动比 为
传动比的分配原则
根据V带传动的传动比取值范围，初步取V带传动比 ，则齿轮的传动比 为
一、电动机的选择
计算步骤
计算及说明
计算结果
1、电动机类型和结构形式的选择。
2、确定电动机的功率。
3、确定电动机的转速。
按照已知工作要求和条件，选用Y型全封闭笔型三相异步电动机。
由 ， 得：
又由电动机至工作机之间的总功率为：
=
式中 、 、 、 、 、 分别为带传动、齿轮传动、出轮传动的轴承、联轴器、滚筒轴的轴承及滚筒的效率。查《机械设计基础课程设计》表9.4可得：
由式（9.19）得
=3248.13mm
由表9.4选取基准长度
由式（9.20）得实际中心距啊 为
=
=950.94mm
中心距的变动范围为
= mm=897.69mm
= mm=1004.19mm
由公式得
=
=
由式（9.22）得
根据 750mm， ，查表9.11用内插法得
20.67KW
750mm
运动和动力参数的计算结果如下表：
电动机轴
Ⅰ轴
Ⅱ轴
滚筒轴
转速n/(r/min)
1470
490
125
125
输入功率P/KW
15.9
14.98
14.38
14.10
输入转矩T/( )
103.3
297.5
1119.87
1097.59
传动比
3
3.22
1
效率
0.96
0.96
0.98
490r/min
125r/min
0.96、 0.97、 0.99、 =0.99、 =0.99、 =0.96，则
=
=0.86
所以
滚筒轴的工作转速为：
125.1r/min
按推荐的合理转动比范围，取V带传动的传动比 2~4，单级齿轮传动比 3~5，则合理总传动比的范围为 6~20,固电动机转速的可进范围为：
=（6~20）
(750.6~2502)r/min
Ⅰ轴
KW
Ⅱ轴
KW
Ⅲ轴
=14.10KW
式中： 为电动机的输出功率，单位为KW; 、 、 分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的输入功率，单位为KW，Ⅲ轴为滚筒轴， 、 、 、 分别为带传动、齿轮传动、齿轮传动的轴承及联轴器的效率。
电动机的输出转矩为
Ⅰ轴
Ⅱ轴
=1119.87N
Ⅲ轴
式中： 、 、 分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的输入转矩，单位为 ； 为电动机的输出转矩，单位为 。
查《机械设计基础课程设计》附表2.1可知符合这一范围的同步转速有970r/min、1470r/min，再根据计算的容量，有两种适用的电动机型号，其参数见下表
电动机的型号
额定功率/KW
满载转速/(r/min)
Y200L1—6
18.5
970
Y180M—4
18.5
1470
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量，选择满载转速为1470r/min的Y180M—4型电动机。
由 ， ，及减速器的工作条件，查《机械设计基础》图9.13选用C型普通V带。
根据表9.6和图9.13选取 ，且 ，则大齿轮直径为
按表9.3选取标准值 ，则传动比 、从动轮的实际转速 分别为
从动轮的转速误差率为
在 以内，为允许值。
带速在5~25m/s范围内。
带轮的中心距应满足的范围是
即
按结构设计要求初定中心距
11.75
=3.92
三、计算传动装置的运动和动力参数
计算步骤
计算及说明
计算结果
1、各轴转速。
2、各轴的输入功率。
3、各轴输入转矩。
轴
r/min
Ⅱ轴
r/min
滚筒轴
r/min
式中： 为电动机的满载速度，单位为r/min; 、 分别为Ⅰ、Ⅱ轴的转速，单位为r/min，Ⅰ轴为高速轴，Ⅱ轴为低速轴; 为电动机至Ⅰ轴的传动比， 为Ⅰ轴至Ⅱ轴的传动比。